專利名稱：形成抗反射涂層的方法
背景技術：
1.發(fā)明領域本發(fā)明總體上涉及眼鏡鏡片。更具體地說，本發(fā)明涉及成透鏡組合物、體系和通過使用活化光線對成透鏡組合物進行固化來制備光致變色的、吸收紫外/可見光的和著色的塑料透鏡的方法。
2.相關現(xiàn)有技術的敘述在現(xiàn)有技術中光學透鏡通常是由二乙二醇雙(烯丙基)碳酸酯(DEG-BAC)聚合物經(jīng)熱固化技術來制備。另外，光學透鏡還可使用紫外(“UV”)光固化技術來制備。例如，參見授予Lipscomb等人的U.S.專利No.4728469、授予Lipscomb等人的U.S.專利No.4879318、授予Lipscomb等人的U.S.專利No.5364256、授予Buazza等人的5415816、授予Buazza等人的U.S.專利No.5529728、授予Joel等人的5514214、授予Lipscomb等人的U.S.專利No.5516468、授予Buazza等人的U.S.專利No.5529728、授予Lossman等人的U.S.專利No.5689324、授予Buazza等人的U.S.專利No.5928575、授予Buazza等人的U.S.專利No.5976423、授予Buazza等人的U.S.專利No.6022498、和1989年10月26日申請的U.S.專利申請序列號07/425371、1995年5月12日申請的08/439691、1995年5月30日申請的08/454523、1995年5月30日申請的08/453770、1997年5月8日申請的08/853134、1997年4月18日申請的08/844557、和1997年7月31日申請的08/904289，通過引用將所有這些文獻具體地結(jié)合在此。
紫外光固化透鏡趨向于可防止制備可行的透鏡所必須克服的一些問題。這些問題包括透鏡的黃化、透鏡或模具破裂、在透鏡中的光學變形和透鏡自模具中過早釋出。另外，許多適用的可紫外線固化的成透鏡組合物表現(xiàn)出的一些特性增加了透鏡固化過程的難度。例如，由于紫外線引發(fā)的反應較快，提供可由紫外線固化來形成眼鏡鏡片的組合物是一項挑戰(zhàn)性的工作。過量放出的熱量趨向于在固化透鏡中造成缺陷。為避免這些缺陷，光引發(fā)劑的含量可減少到低于紫外線固化技術中所通常采用的水平。
雖然減少光引發(fā)劑的數(shù)量解決了一些問題，但其還可能引起其它問題。例如，降低含量的光引發(fā)劑可造成接近透鏡邊緣和在模具空腔中接近墊圈壁的區(qū)域中的材料固化不完全，這是因為在這些區(qū)域中存在氧(氧被認為抑制許多成透鏡組合物或材料的固化)。未固化的成透鏡組合物趨向于導致具有“濕”邊緣的透鏡，該“濕”邊緣覆蓋有粘性的未固化的成透鏡組合物。再者，未固化的成透鏡組合物在脫模時會遷移到透鏡的光學表面并污染透鏡的光學表面。被污染的透鏡時常是不可使用的。
已有各種方法致力于解決未固化的成透鏡組合物的問題(例如參見授予Buazza等人的U.S.專利No.5529728中所敘述的方法)。這些方法可包括除去墊圈，在透鏡暴露的邊緣上涂覆氧阻攔層或富含光引發(fā)劑的液體，然后在脫模之前用足以完全干燥透鏡邊緣的劑量的紫外線再次照射所述透鏡。但在這種輻射過程中，可能需要超出所需水平的輻射或長于所需時間的輻射。在某些情況下附加的紫外線輻射可引起如透鏡黃化之類的缺陷。
在許多可紫外線固化的成透鏡組合物中采用的低光引發(fā)劑水平，可能使制備的透鏡盡管在以殘余雙鍵百分比測量時完全固化，但在透鏡表面不具有足夠的交聯(lián)密度以在著色過程中提供所需的染料吸收特性。
在授予Buazza等人的U.S.專利No.5529728中敘述了增加這類可紫外光固化的透鏡表面密度的各種方法。在一種方法中，將透鏡脫模，然后使透鏡表面直接暴露于紫外線。由某些紫外線源(如汞蒸氣燈)提供的較短波長(約254nm)趨向于使所述材料相當快速地交聯(lián)。但這種方法的一種不希望的效果是，由于這種輻射使透鏡趨向于變黃。另外，在受短波長高強度紫外光輻射的透鏡表面上的任何污染物會引起著色缺陷。
另一種方法包括在透鏡仍處于由玻璃模具形成的模具空腔中時使透鏡經(jīng)受較高強度的紫外輻射。玻璃模具趨向于吸收更有效的短波長，而透過約365nm的波長。這種方法一般需要長的輻射時間，且由透鏡模具組合件吸收的紅外輻射時常會引起透鏡由模具件中過早脫離。在輻射高強度紫外線之前可對透鏡模具組合件進行加熱，從而減少達到所需交聯(lián)密度值所必須的輻射量。但這種方法也伴有較高的過早脫離率。
在現(xiàn)有技術中公知，可對透鏡模具/墊圈組件進行加熱來將成透鏡組合物由液體單體固化為固體聚合物。還公知，在從透鏡上除去模具和墊圈后可通過對透鏡對流加熱來對其進行后期熱固化。
發(fā)明簡述現(xiàn)敘述一種制備眼鏡鏡片的裝置的實施方案。所述裝置包括涂覆單元和透鏡固化單元。所述涂覆單元可設計為可對模具件或透鏡進行涂覆。在一種實施方案中，所述涂覆單元是旋轉(zhuǎn)涂覆單元。所述透鏡固化單元可設計為將活化光線導向模具件。所述模具件是模具組合件的一部分，所述模具組合件可放置到透鏡固化單元內(nèi)。根據(jù)所使用的成透鏡組合物的類型，所述裝置可用來形成光致變色或非光致變色的透鏡。所述裝置可設計為允許涂覆單元和透鏡固化單元基本上同時進行操作。
所述涂覆單元可為旋轉(zhuǎn)涂覆單元。所述旋轉(zhuǎn)涂覆單元可包括一夾持器，用來固定眼鏡鏡片或模具件。所述夾持器可與設計用來旋轉(zhuǎn)所述夾持器的電動機相連接。一種活化光源可結(jié)合在遮蓋物中。所述遮蓋物可拉到覆蓋所述涂覆單元的透鏡固化單元本體之上。在一種實施方案中，活化光源的位置為，當關閉遮蓋物時，使活化光線可作用于位于涂覆單元內(nèi)的模具件或透鏡上。活化光源可為紫外線源、光合光源(例如產(chǎn)生波長約380nm到490nm的光線的光源)、可見光源和/或紅外光源。在一種實施方案中，所述活化光源為紫外光源。
所述形成透鏡的裝置可包括后固化單元。所述后固化單元可設計來對處于后固化單元內(nèi)的模具組合件或透鏡施加熱量和活化光線。
所述形成透鏡的裝置還可包括可編程的控制器，其設計用來基本上同時地控制涂覆單元、透鏡固化單元和后固化單元的操作。所述裝置可包括多個設置在涂覆單元、透鏡固化單元和后固化單元內(nèi)的光線探針和溫度探針。這些探針優(yōu)選將各單元的操作信息傳遞給控制器。所述傳遞的信息可用來控制各單元的操作。各單元的操作還可基于正形成的透鏡的規(guī)定進行控制。
可配制所述控制器以控制涂覆單元、固化單元和后固化單元的各種操作。
另外，所述控制器給所述裝置的操作者提供系統(tǒng)診斷和信息。所述控制器可在應該進行例行維護或當檢測到系統(tǒng)錯誤時通知使用者。所述控制器還可為了安全和節(jié)省能量的目的而管理聯(lián)鎖系統(tǒng)。在操作者可能暴露于燈的光線時，所述控制器可防止燈進行操作。
所述控制器也可設計為與操作者交互作用。所述控制器優(yōu)選包括輸入裝置和顯示屏。如上所述的控制器控制的許多操作可依賴于操作者的輸入?？刂破骺苫诓僮髡咻斎氲耐哥R類型(透明，吸收紫外/可見光，光致變色，著色等)、處方和涂層類型(例如耐刻劃、促進粘合或著色)而產(chǎn)生一系列的指令。
在上述的裝置中，多種成透鏡組合物可進行固化來形成塑料眼鏡鏡片。可形成著色的透鏡、光致變色透鏡和吸收紫外/可見光的無色透鏡。成透鏡組合物可配制為使得形成透鏡的條件(例如固化條件和后固化條件)相似而無論形成的透鏡如何。在一種實施方案中，可在類似于用于形成光致變色透鏡的條件下，通過向成透鏡組合物中添加無色的、非光致變色的吸收紫外/可見光的化合物來形成透明透鏡。形成光致變色透鏡的固化過程中，可能需要活化光線的劑量高于形成透明、非紫外/可見光吸收的透鏡所一般采用的劑量。在一種實施方案中，可向成透鏡組合物中添加吸收紫外/可見光的化合物，以在強于形成光致變色透鏡所用的劑量要求下制備基本上透明的透鏡。吸收紫外/可見光的化合物可取代光致變色化合物，使得可在更高的劑量下進行透明透鏡的固化。向成透鏡組合物中添加紫外/可見光吸收劑的一個優(yōu)點是形成的透明透鏡可比無這類化合物的情況下所形成的透明透鏡提供更好的紫外/可見光防護功能。
在一種實施方案中，包含兩種或更多種光致變色化合物的組合物還可包括光效應物組合物，以使制備的透鏡顯示出的活化顏色不同于由無光效應物組合物的光致變色化合物所產(chǎn)生的活化顏色。所述活化顏色定義為當暴露于光致變色活化光源(如日光)時透鏡所達到的顏色。光致變色活化光源定義為所產(chǎn)生的光的波長使光致變色化合物變?yōu)橹珣B(tài)的任何光源。光致變色活化光線定義為其波長能夠使光致變色化合物變?yōu)橹珣B(tài)的光線。光致變色活化波長帶定義為其波長能夠使光致變色化合物著色的光區(qū)。所述光效應物組合物可包括對至少部分光致變色活化波長帶表現(xiàn)出吸收性能的任何化合物。光效應物組合物可包括光引發(fā)劑、紫外/可見光吸收劑、紫外光穩(wěn)定劑和染料。以這種方式，透鏡的活化顏色可進行改變，而無須改變光致變色化合物組合物的比例和/或組成。通過使用光效應物組合物，可使用單一的成透鏡組合物來作為基礎溶液，所述溶液中可添加光效應物以改變所形成的透鏡的活化顏色。
添加吸收光致變色活化光線的光效應物組合物可使所形成的透鏡的活化顏色發(fā)生改變。活化顏色的改變可取決于光效應物組合物吸收的光致變色活化光線的范圍。使用不同的光效應物組合物可使操作者生產(chǎn)出具有各種活化顏色(如紅色、橙色、黃色、綠色、蘭色、靛藍、紫色、灰色或棕色)的光致變色透鏡。
在一種實施方案中，可由可用活化光線固化的成透鏡組合物來制備眼鏡鏡片，所述組合物包含單體組合物和光引發(fā)劑組合物。所述單體組合物優(yōu)選包括多烯屬官能單體。優(yōu)選地，所述多烯屬官能單體組合物包括含芳香族的聚醚多烯屬官能單體。在一種實施方案中，所述多烯屬官能單體優(yōu)選是乙氧基化的雙酚A二(甲基)丙烯酸酯。
所述單體組合物可包括附加的單體來改變所形成的眼鏡鏡片和/或成透鏡組合物的性能。在所述單體組合物中可使用的單體包括含有選自丙烯酰基或甲基丙烯?；幕鶊F的多烯屬官能單體。
在另一實施方案中，可由包括單體組合物、光引發(fā)劑組合物和共引發(fā)劑組合物的可用活化光線固化的成透鏡組合物來制備眼鏡鏡片。還可存在吸收活化光線的化合物。在這里，吸收活化光線的化合物定義為吸收至少部分活化光線的化合物。所述單體組合物優(yōu)選包括多烯屬官能單體。優(yōu)選地，所述多烯屬官能單體是含芳香族的聚醚多烯屬官能單體。在一種實施方案中，所述多烯屬官能單體優(yōu)選是乙氧基化的雙酚A二(甲基)丙烯酸酯。
共引發(fā)劑組合物優(yōu)選包括胺共引發(fā)劑。優(yōu)選地，在共引發(fā)劑組合物中包含丙烯?；贰Ｔ谝环N實施方案中，所述共引發(fā)劑組合物優(yōu)選包括CN-384和CN-386的混合物。
吸收活化光線的化合物的實例包括光致變色化合物、UV穩(wěn)定劑、UV吸收劑和/或染料。
在另一種實施方案中，優(yōu)選將所述控制器設計為運行一種計算機軟件程序，該程序根據(jù)輸入的眼鏡處方來提供適當?shù)那澳＞?、后模具和墊圈的識別標記。所述控制器還可設計以存貯處方數(shù)據(jù)并使用所述處方數(shù)據(jù)來確定固化條件。可設計所述控制器以操作固化單元來產(chǎn)生適當?shù)墓袒瘲l件。
在一種實施方案中，成透鏡組合物可用連續(xù)的活化光線進行輻射從而引發(fā)成透鏡組合物的固化。在引發(fā)固化后，成透鏡組合物可由附加的活化光線和熱進行處理以進一步固化成透鏡組合物。
在另一種實施方案中，成透鏡組合物可在加熱的固化室中由連續(xù)活化光線進行輻射從而引發(fā)成透鏡組合物的固化。在引發(fā)固化后，成透鏡組合物可由附加的活化光線和熱進行處理以進一步固化成透鏡組合物。
在另一種實施方案中，本發(fā)明公開了用于分配加熱的可聚合的成透鏡組合物的系統(tǒng)。所述分配系統(tǒng)包括設計用來承載成透鏡組合物的本體、與所述本體偶合的用于加熱所述單體溶液的加熱系統(tǒng)和用于控制成透鏡組合物流出所述本體的流速的鄰近于本體出口的閥門。
大體積的透鏡固化裝置至少包括第一透鏡固化單元和第二透鏡固化單元。形成透鏡的裝置還可任選包括退火單元。在所述第一和/或第二透鏡固化單元內(nèi)可設置有輸送系統(tǒng)。所述輸送系統(tǒng)可設計為允許模具組合件由第一透鏡固化單元運送到第二透鏡固化單元。透鏡固化單元包括用于產(chǎn)生活化光線的活化光源。退火單元可設計為用來施加熱從而至少部分減輕或緩和在成透鏡材料的聚合過程中產(chǎn)生的應力?？刂破骺膳c透鏡固化單元連接，且如果存在退火單元，還與退火單元連接，這樣控制器能夠基本上同時地操作所述三個單元。所述退火單元可包括輸送系統(tǒng)，用來將脫模的透鏡傳遞經(jīng)過該退火單元。
在某些實施方案中，制備眼鏡鏡片的裝置可包括第一透鏡固化單元。所述第一透鏡固化單元可具有第一活化光源。所述第一透鏡固化單元可設計為在使用過程中產(chǎn)生導向模具組合件的活化光線。制備眼鏡鏡片的裝置還可包括第二透鏡固化單元。所述第二透鏡固化單元可具有第二活化光源和加熱系統(tǒng)。所述第二活化光源可設計為在使用過程將活化光線導向模具組合件。所述加熱系統(tǒng)可設計為對第二透鏡固化單元的內(nèi)部進行加熱。在某些實施方案中，制備眼鏡鏡片的裝置可包括設置在第二固化單元內(nèi)的空氣分配器。所述空氣分配器可設計為在使用過程中使空氣在第二固化單元內(nèi)循環(huán)。所述裝置可設計為使得在小于1小時的期間內(nèi)形成基本上清徹的眼鏡鏡片。
在一種實施方案中，可通過包括將成透鏡組合物液體放置于模具組合件的模具空腔中的步驟的方法來制備塑料眼鏡鏡片。所述模具組合件可包括前模具部件和后模具部件。所述模具部件可各具有鑄型面和非鑄型面。所述模具部件可設計為在使用過程中互相有間隔，使得模具部件的鑄型面至少部分界定一模具空腔。成透鏡組合物可包括單體組合物和光引發(fā)劑。所述方法還可包括將模具組合件放置在模具組合件夾持器中。所述方法還可包括將活化光線導向至少一個模具部件以引發(fā)成透鏡組合物的固化。所述方法還可包括在引發(fā)透鏡的固化后將活化光線和熱導向至少一個模具部件從而形成眼鏡鏡片。
在某些實施方案中，制備眼鏡鏡片的裝置還可包括輸送器系統(tǒng)，所述輸送系統(tǒng)設計為將模具組合件由第一透鏡固化單元輸送到第二透鏡固化單元和從第二透鏡固化單元中經(jīng)過。這種輸送器系統(tǒng)可包括由第一固化單元延伸通過第二固化單元的連續(xù)的柔性部件。所述柔性部件可設計為與模具組合件相互作用，以將所述模具組合件經(jīng)所述第一固化單元輸送到第二固化單元，并穿過第二固化單元。所述柔性部件可與電動機連接，所述電動機設計為使所述柔性部件經(jīng)所述輸送器系統(tǒng)移動。在某些實施方案中，所述輸送器系統(tǒng)可包括兩個分立的輸送器。第一輸送器可設計為將模具組合件由第一固化單元輸送到第二固化單元。第二輸送器可設計為將模具組合件輸送經(jīng)過第二固化單元。
在某些實施方案中，所述第一和/或第二活化光源可為紫外光源。在這種實施方案中，所述光源可具有基本上相同的光譜輸出。例如，第一和第二活化光源的峰值光強度可在約385nm至約490nm的范圍內(nèi)。另外，第一和/或第二光源可設計為產(chǎn)生活化光線脈沖。所述第一活化光源可包括第一系列的燈和第二系列的燈，其中所述第一和第二系列的燈位于第一固化單元的相對側(cè)。
在一些實施方案中，所述第一和/或第二活化光源可包括熒光燈。在這種實施方案中，所述活化光源可各包括與熒光燈連接的閃光器鎮(zhèn)流器系統(tǒng)。閃光器鎮(zhèn)流器系統(tǒng)可包括即開式鎮(zhèn)流器和變壓器。在其中活化光源包含兩個或多個燈的實施方案中，所述燈可以是可獨立操作的。
在某些實施方案中，控制熒光燈操作的鎮(zhèn)流器系統(tǒng)可包括即開式鎮(zhèn)流器和變壓器。所述變壓器和即開式鎮(zhèn)流器可為可獨立操作的。在某些實施方案中，控制器可與即開式鎮(zhèn)流器和變壓器連接。所述控制器可設計為獨立地操作即開式鎮(zhèn)流器和變壓器。例如，所述控制器可設計為在打開即開式鎮(zhèn)流器之前關閉變壓器。所述控制器還可設計為當燈關閉時打開變壓器。所述控制器還可設計為在未接收到打開熒光燈的信號情況下，經(jīng)過預定的時間后關閉變壓器。
所述即開式鎮(zhèn)流器可設計為向熒光燈輸送引弧電壓。所述引弧電壓可為約250至約400V。所述即開式鎮(zhèn)流器還可設計為當熒光燈開合狀態(tài)時調(diào)節(jié)流至熒光燈的電流。在某些實施方案中，所述即開式鎮(zhèn)流器可為高頻鎮(zhèn)流器。
所述變壓器可設計為當熒光燈關斷時向熒光燈的燈絲輸送電壓。在一種實施方案中，由變壓器提供的電壓可足以使熒光燈的燈絲保持在接近燈絲最佳操作溫度的溫度下。在一種實施方案中，由變壓器提供的電壓可足以使燈絲和熒光燈保持在接近熒光燈最佳操作溫度的溫度下。在一種實施方案中，變壓器可設計為對燈絲施加小于約5V的電壓。所述變壓器可為環(huán)形變壓器。
熒光燈可由包括將熒光燈與鎮(zhèn)流器系統(tǒng)偶合的方法來進行操作。所述方法還可包括操作鎮(zhèn)流器系統(tǒng)的變壓器使得向熒光燈的燈絲輸送電壓。所述方法還可包括操作鎮(zhèn)流器系統(tǒng)的即開式鎮(zhèn)流器使得對熒光燈施加引弧電壓以使熒光燈產(chǎn)生光線。
在某些實施方案中，可將濾光片設置在剛剛鄰近第一和/或第二活化光源處。所述濾光片可設計為調(diào)控由第一活化光源發(fā)出的活化光線的強度。這種濾光片可包括有孔的板。所述板可由對活化光線來說不透明的材料制備。例如所述板可是金屬板。
在某些實施方案中，制備眼鏡鏡片的裝置可包括退火單元。所述退火單元可包括退火單元加熱系統(tǒng)。所述退火單元加熱系統(tǒng)可設計為對退火單元的內(nèi)部進行加熱。例如，所述退火單元加熱系統(tǒng)可設計為將退火單元的內(nèi)部加熱至高達約250°F的溫度。所述退火單元還可包括設計用來將模具組合件輸送經(jīng)過退火單元的退火單元輸送器系統(tǒng)。
在某些實施方案中，制備眼鏡鏡片的裝置可包括設計用來在使用過程中基本上同時地控制第一固化單元和第二固化單元的操作的可編程的控制器。例如，在其中第一活化光源包含第一系列燈和第二系列燈的實施方案中，所述可編程的控制器可設計為獨立地控制第一和第二系列的燈。所述可編程的控制器可設計為根據(jù)眼鏡鏡片的處方來控制固化單元的操作。
制備眼鏡鏡片的系統(tǒng)可包括用于分配被加熱的可聚合的成透鏡組合物的裝置。在某些實施方案中，用于分配被加熱的可聚合的成透鏡組合物的裝置可包括設計用來承載成透鏡組合物的本體。所述本體可包括接收流體容器的開口和出口。所述本體還可包括設置在所述本體內(nèi)用于對成透鏡組合物進行加熱的加熱系統(tǒng)。所述加熱系統(tǒng)可為電阻加熱系統(tǒng)。在某些實施方案中，所述本體可包括設置在所述本體內(nèi)的腔室。所述加熱系統(tǒng)可設置在所述腔室內(nèi)。在這種實施方案中，所述腔室可防止成透鏡組合物與加熱系統(tǒng)進行接觸。
用在用于分配被加熱的可聚合成透鏡組合物的裝置中的流體容器可包括本體和蓋。在某些實施方案中，所述流體容器的蓋可從所述流體容器本體中移動開。在某些實施方案中，所述流體容器的蓋可用粘合劑與流體容器本體連接。所述蓋可包括流體控制部件和彈性部件，例如彈簧。所述流體控制部件可為基本上球形的。所述彈性部件可與流體控制部件連接，使得所述彈性部件對流體控制部件施加力，從而使得流體控制部件壓附在所述蓋內(nèi)頂部表面上。所述流體容器可插入到加熱裝置的開口中。所述加熱裝置體可包括朝向開口的突出部。所述突出部可這樣放置，使得當所述流體容器本體插入到所述開口中時，所述突出部迫使流體控制部件脫離蓋頂部內(nèi)表面。流體容器插入所述開口可使得流體控制部件移動到某一位置，使得成透鏡組合物由流體容器流入到加熱裝置本體中。
在某些實施方案中，可在鄰近出口處設置閥門。所述閥門可包括延長件。所述延長件可以呈關閉位置放置在出口內(nèi)。在關閉位置，所述延長件可防止成透鏡組合物流經(jīng)出口。在關閉位置，所述延長件可基本上完全地延伸經(jīng)過所述出口。所述延長件還可呈打開位置放置在所述出口內(nèi)。在打開位置，所述延長件可在使用過程中允許成透鏡組合物流經(jīng)所述出口。在打開的位置，所述延長件可部分地延伸到所述出口中。所述閥門還可包括與所述延長件連接的可移動部件。所述延長件可在第一位置與可移動部件接觸使得所述延長件處于關閉位置上。所述延長件可在第二位置上與所述可移動部件接觸使得所述延長件處于打開位置上。所述可移動部件可是可移動的，使得所述延長件的位置可在第一位置至第二位置之間變化。
在某些實施方案中，用于分配被加熱的可聚合成透鏡組合物的裝置還可包括與所述本體連接的恒溫器。所述恒溫器可設計為測量在所述本體內(nèi)的成透鏡組合物的溫度。所述恒溫器還可設計為響應所測量的溫度來控制加熱系統(tǒng)。在某些實施方案中，熱電偶可與所述本體連接。在這些實施方案中，控制器可與所述熱電偶連接。所述熱電偶可設計為測量在所述本體內(nèi)的成透鏡組合物的溫度。所述控制器可設計為響應由所述熱電偶測量的溫度來控制加熱系統(tǒng)。
在某些實施方案中，用于分配被加熱的可聚合成透鏡組合物的裝置還可包括設置在所述本體內(nèi)的流體液位監(jiān)測器。所述流體液位監(jiān)測器可設計為測量在所述本體內(nèi)的成透鏡組合物的液位。在某些實施方案中，所述裝置還可包括與所述流體液位監(jiān)測器和加熱系統(tǒng)連接的控制器。所述控制器可設計為響應由流體液位監(jiān)測器測量的流體液位來控制加熱系統(tǒng)。在某些實施方案中，所述裝置可與形成透鏡的裝置的控制器進行電連接。
在某些實施方案中，用于分配被加熱的可聚合成透鏡組合物的裝置可包括與所述本體連接的模具組合件夾持器。所述模具組合件夾持器可設計為將模具組合件夾持到某一位置，使得所述本體的出口位置鄰近模具組合件的入口。
在某些實施方案中，可由包括向加熱裝置體中引入成透鏡組合物的方法來形成塑料眼鏡鏡片。所述方法還可包括在加熱裝置中對成透鏡組合物進行加熱。所述方法還可包括將液態(tài)成透鏡組合物放置在模具組合件的模具空腔中。所述模具組合件可包括前模具部件和后模具部件。所述模具組合件可設計為適合于在第一和第二固化單元中。成透鏡組合物可包括單體組合物和光引發(fā)劑。所述單體組合物可通過暴露于活化光線而固化。所述光引發(fā)劑可響應活化光線的作用而引發(fā)所述單體的固化。所述方法還可包括將活化光線導向至少一個模具部件來引發(fā)成透鏡組合物的固化。第一透鏡固化單元例如可用來將活化光線導向至少一個所述模具部件來引發(fā)固化。在一些實施方案中，成透鏡組合物的固化可通過將活化光線導向至少一個所述模具部件少于100秒來引發(fā)。所述方法還可包括在引發(fā)所述透鏡的固化后將活化光線和熱量導向至少一個所述模具部件來形成眼鏡鏡片。所述第二透鏡固化單元例如可用來在引發(fā)固化后將活化光線和熱量導向至少一個所述模具部件。在其中第一透鏡固化單元與第二透鏡固化單元通過輸送器系統(tǒng)連接的實施方案中，所述方法可包括在引發(fā)成透鏡組合物的固化后沿輸送器系統(tǒng)將模具組合件夾持器由第一固化單元輸送到第二固化單元。在將活化光線和熱量導向至少一個所述模具部件后，所述方法還可包括在不存在活化光線的條件下對透鏡加熱。
在某些實施方案中，模具組合件可包括墊圈。在某些實施方案中，墊圈可設計為約束第一模具系列來形成第一放大倍數(shù)(first power)的第一透鏡。所述墊圈可包括在墊圈與模具系列完全接合條件下用來接收成透鏡組合物的注入口。所述注入口可從墊圈內(nèi)表面延伸到外表面。所述墊圈可包括至少四個分離的突出部用來使模具系列的模具件間隔開。所述至少四個分離的突出部可沿所述墊圈的內(nèi)表面均勻地間隔設置。在一種實施方案中，所述至少四個分離的突出部可以約90度的增量沿墊圈的內(nèi)表面間隔設置。在模具組合件中使用的后模具部件可具有斜軸(steep axis)和平軸(flat axis)。所述至少四個分離的突出部可各與后模具部件的斜軸和平軸構(gòu)成斜角。在某些實施方案中，所述至少四個分離的突出部可各與后模具部件的斜軸和平軸形成約45度角。所述突出部可設置在墊圈的內(nèi)表面上。在某些實施方案中，所述墊圈還可包括第五個突出部。所述第五個突出部的位置設置可使得在使用過程中該突出部與第一模具系列的模具部件之一相接觸。所述墊圈還可設計為約束第二模具系列來形成第二放大倍數(shù)的第二透鏡。在這種實施方案中，所述第五個突出部可在使用過程中與第一模具系列的第一模具部件相接觸，且所述注入口的位置在使用過程中可接近第一模具系列的第二模具部件。
在某些實施方案中，所述模具組合件夾持器可設計為支撐模具組合件。模具組合件夾持器可包括一本體和在所述本體中形成的缺口。所述本體可設計為允許活化光線到達模具組合件。所述缺口可與所述模具組合件的形狀互補。所述缺口可界定一開口。所述開口可基本上位于所述缺口的中心處。所述開口的位置使得在使用過程中活化光線可穿過所述開口照射到模具組合件上。所述開口的直徑可小于模具組合件的模具的直徑。所述缺口可延伸到所述本體中達這樣的深度，使得模具組合件的上表面的位置平齊于或低于所述本體的上表面。所述模具組合件夾持器還可包括附加的缺口，用來夾持模具或模具組合件的墊圈或附加的模具組合件。所述附加的缺口可具有與所述附加模具組合件互補的形狀。所述模具組合件夾持器還可包括設置在底表面上的背脊。所述背脊可設計為與輸送器系統(tǒng)相互作用。另外，一部分模具組合件夾持器可設計為夾持作業(yè)卡。
成透鏡組合物可包括單體組合物和光引發(fā)劑。在一種實施方案中，成透鏡組合物可在少于約30分鐘的時間內(nèi)固化為基本上無象差的透鏡。所述單體組合物可通過暴露于活化光線而固化。所述光引發(fā)劑可響應活化光線的作用而引發(fā)單體的固化。成透鏡組合物還可包括光致變色化合物、染料、吸收紫外/可見光的化合物等。所述單體可包括含芳香族的雙(烯丙基碳酸酯)官能單體、含芳香族的多烯屬聚醚官能單體和/或多烯屬官能單體。在一種實施方案中，共引發(fā)劑組合物可包括胺，例如丙烯?；罚鐔伪┧狨セ?monoacrylatedamines)、二丙烯酸酯化或它們的混合物。在一種實施方案中，所述光引發(fā)劑可包括雙(2，6-二甲氧基苯甲酰基)-(2，4，4-三甲基苯基)氧化膦。
在一種實施方案中，眼鏡鏡片可由用來控制透鏡形成的計算機輔助方法來制備。包括控制器軟件的控制器計算機可被設計用于輔助所述方法。所述控制器軟件可設置在載體媒介上。計算機軟件可包括計算機可執(zhí)行的程序指令。所述方法可包括接收處方信息。所述處方信息可定義眼鏡處方。所述方法還可包括分析處方信息。在這種方法中，前模具、后模具和墊圈可包括識別標志。所述方法可包括響應處方信息的分析來確定用于制備眼鏡鏡片的合適前模具、后模具和墊圈的前模具標志、后模具標志和墊圈標志。前模具、后模具和墊圈可一起操作來產(chǎn)生模具空腔?？蓸?gòu)建所述模具空腔以承載成透鏡組合物，所述組合物可固化來生產(chǎn)出所述處方的眼鏡鏡片。所述方法還可包括響應處方信息的分析來確定制備眼鏡鏡片的具體的成透鏡組合物。所述方法還可包括在確定了前模具標志、后模具標志和墊圈標志后，在顯示裝置上顯示所述的前模具標志、后模具標志和墊圈標志。另外，所述方法可包括在確定了具體的成透鏡組合物后在顯示裝置上顯示具體的成透鏡組合物。所述方法還可包括響應處方信息的分析來確定眼鏡鏡片的固化條件。所述方法還可包括響應處方信息的分析來確定適宜于制備第二眼鏡鏡片的第二前模具、第二后模具和第二墊圈的第二前模具標志、第二后模具標志和第二墊圈標志。另外所述方法還可包括對形成眼鏡鏡片的系統(tǒng)如固化單元、后固化單元和/或涂覆單元進行控制。在一種實施方案中，固化單元、涂覆單元和后固化單元的控制可基本上同時進行。
在一種實施方案中，處方信息的接收可包括由條形碼讀取處方信息。在一種實施方案中，處方信息的接收可包括由輸入裝置來接收處方信息，其中輸入裝置可由使用者來進行操作以輸入處方信息。所述處方信息可包括球面率(sphere power)、柱面率(cylinder power)、加合率(add power)和/或透鏡位置(lens location)。所述方法還可包括在接收所述處方信息后改變眼鏡處方。所述眼鏡處方可存貯在計算機可讀媒介上。所述方法還可包括在透鏡形成過程中在顯示裝置上為使用者顯示操作指令。
在一種實施方案中，處方信息的分析可包括使球面率、柱面率、加合率和/或透鏡位置與在信息數(shù)據(jù)庫的記錄相關聯(lián)。所述信息數(shù)據(jù)庫可包括前模具標志、后模具標志和墊圈標志與球面率、柱面率、加合率和/或透鏡位置關聯(lián)的數(shù)據(jù)。在一種實施方案中，所述處方信息還可包括單體類型和透鏡類型。在一種實施方案中，所述標志可包括字母數(shù)字序列。
所述固化單元可設計為使至少一部分成透鏡組合物固化。在一種實施方案中，可對所述固化單元進行控制，使得產(chǎn)生出眼鏡鏡片的固化條件。在這種實施方案中，固化單元的控制可包括監(jiān)測透射到成透鏡組合物的活化光線的劑量，并改變透射到成透鏡組合物的活化光線的強度和持續(xù)時間，使得預定劑量透射到所述的成透鏡組合物。在一種實施方案中，所述固化單元可包括多個光源。固化單元的控制可包括獨立地控制所述多個光源的每一個。固化單元的控制還可在一個或多檢修門打開時防止一個或多個光源發(fā)射光線。固化單元的控制還可包括響應處方信息的分析來確定多個眼鏡鏡片的固化條件。對多個眼鏡鏡片來說，固化單元的控制可基本上同時進行。
所述后固化單元可設計為基本上完成所述眼鏡鏡片的固化。后固化單元的控制可包括操作后固化單元使得產(chǎn)生出固化條件。在某些實施方案中，后固化可包括多個活化光源和多個加熱源。后固化單元的控制可包括控制多個活化光源和多個加熱源來產(chǎn)生眼鏡鏡片的固化條件。在某些實施方案中，所述的多個光源的每一個和多個加熱源的每一個可獨立地進行控制。所述多個光源中的一個或多個可位于模具部件之上，且所述多個光源中的一個或多個可位于模具部件之下。另外，所述多個加熱源中的一個或多個可位于模具部件之上，且所述的多個加熱源中的一個或多個可位于模具部件之下。所述后固化單元可設計為對設置在模具組合件中的成透鏡組合物或脫模的透鏡施以熱和活化光線以基本上完成眼鏡鏡片的固化。后固化單元的控制可包括對施加到設置在模具組合件中的成透鏡組合物或脫模的透鏡的熱和活化光線進行控制。另外，后固化單元的控制可包括在打開一個或多個檢修門時防止一個或多個光源發(fā)射光線。后固化單元的控制還可包括響應處方信息的分析來確定多個眼鏡鏡片的固化條件。后固化單元的控制可包括控制后固化單元使得產(chǎn)生出多個眼鏡鏡片的固化條件。后固化單元的控制對于多個眼鏡鏡片來說基本上可同時進行。
可設計一涂覆單元以在使用過程中在至少一個模具部件或眼鏡鏡片上產(chǎn)生涂層?？刂破鬈浖身憫幏叫畔⒌姆治鰜泶_定眼鏡鏡片的涂覆要求。涂覆單元的控制可包括操作所述的涂覆單元使得產(chǎn)生出所述涂覆要求。在某些實施方案中，所述涂覆單元可為旋涂單元。在這種實施方案中，涂覆單元的控制可包括控制透鏡夾持器的旋轉(zhuǎn)。所述透鏡夾持器可設計為在使用過程中基本上使透鏡牢固。透鏡夾持器旋轉(zhuǎn)的控制可包括控制透鏡夾持器的旋轉(zhuǎn)速度。在一種實施方案中，所述涂覆單元可包括光源，且所述涂覆單元的控制可包括控制光源。光源的控制可包括控制來自光源的活化光線的劑量。光源的控制還可包括當打開一個或多個檢修門時防止光源發(fā)射光線。
在某些實施方案中，計算機輔助方法可監(jiān)控一種裝置，該裝置被設計用來固化設置在模具組合件中的成透鏡組合物以由一種處方制備出眼鏡鏡片。所述方法可包括監(jiān)測所述裝置的一個或多個組件的操作條件。組件操作條件的監(jiān)測可包括監(jiān)測操作參數(shù)以確定所述操作參數(shù)是否在該組件的最佳操作范圍內(nèi)。當所述組件的操作參數(shù)位于該組件的最佳操作范圍以外時，可能會發(fā)生操作范圍誤差。所述方法還可包括檢測所述裝置的一個或多個組件的操作誤差。另外，所述方法可包括在與所述裝置連接的顯示裝置上顯示信息。所述信息可描述所述裝置的一個或多個組件的操作誤差或操作范圍誤差。所述組件可包括例如固化單元、后固化單元、退火單元、成透鏡組合物加熱器單元和/或涂覆單元。所述方法還可包括監(jiān)測所述裝置的一個或多個組件的維修日程。所述方法可包括檢測所述一個或多個組件中的一個或多個是否應該維護。另外，所述方法可包括顯示信息，該信息描述了所述裝置的一個或多個組件需要維修。
固化單元的監(jiān)測可包括監(jiān)測在固化單元中一個或多個燈的使用時間。操作誤差的檢測可包括檢測所述一個或多個燈中的一個或多個的使用時間已超過最大使用時間。固化單元的監(jiān)測還可包括監(jiān)測由在固化單元中的一個或多個燈所產(chǎn)生的光線的強度。操作誤差的檢測可包括檢測所述一個或多個燈中的一個或多個的光線強度在所述燈的最佳光線強度范圍以外。所述固化單元的監(jiān)測還可包括監(jiān)測流經(jīng)在固化單元中的一個或多個燈的電流。操作誤差的檢測可包括檢測流經(jīng)所述一個或多個燈中的一個或多個的電流在所述燈的最佳電流范圍以外。
后固化單元的監(jiān)測可包括監(jiān)測在后固化單元中一個或多個燈的使用時間。檢測操作誤差可包括檢測所述一個或多個燈中的一個或多個的使用時間已超過最大使用時間。后固化單元的監(jiān)測可包括監(jiān)測在后固化單元中的一個或多個燈所產(chǎn)生的光線的強度。檢測操作誤差可包括檢測所述一個或多個燈中的一個或多個的光線強度在所述燈的最佳光線強度范圍以外。后固化單元的監(jiān)測可包括監(jiān)測流經(jīng)在后固化單元中的一個或多個燈的電流。檢測操作誤差可包括檢測流經(jīng)所述一個或多個燈中的一個或多個的電流超出所述燈的最佳電流范圍。后固化單元的監(jiān)測可包括監(jiān)測流經(jīng)在后固化單元中的一個或多個加熱單元的電流。檢測操作誤差可包括檢測流經(jīng)所述一個或多個加熱單元中的一個或多個的電流超出所述加熱單元的最佳電流范圍。
涂覆單元的監(jiān)測可包括監(jiān)測在涂覆單元中的一個或多個燈的使用時間。操作誤差的檢測可包括檢測所述一個或多個燈中的一個或多個的使用時間已超過最大使用時間。涂覆單元的監(jiān)測可包括監(jiān)測由在涂覆單元中的一個或多個燈所產(chǎn)生的光線的強度。操作誤差的檢測可包括檢測所述一個或多個燈中的一個或多個的光線強度超出所述燈的最佳光線強度范圍。涂覆單元的監(jiān)測可包括監(jiān)測流經(jīng)在涂覆單元中的一個或多個燈的電流。操作誤差的檢測可包括檢測流經(jīng)所述一個或多個燈中的一個或多個的電流超出所述燈的最佳電流范圍。
在某些實施方案中，可通過在可見光透射基材的至少一個表面上涂覆第一組合物，從而在可見光透射基材上形成第一涂層，而在可見光透射基材上形成部分抗反射的涂層?？蓪⒖梢姽馔干浠脑?0℃至140℃的溫度下加熱小于約10分鐘的時間。所述方法還可包括在所述第一涂層上涂覆第二組合物。所述第一和/或第二組合物可通過向所述組合物施加紫外線來進行固化。所述方法還可包括對所述的第一組合物、第二組合物或兩種組合物施加紫外線。施加紫外線可引發(fā)所述組合物的固化從而形成涂層?？蓪λ龅谝唤M合物施行加熱來引發(fā)固化并形成第一涂層。所述方法還可包括在可見光透射基材表面上涂覆第一組合物之前或在形成第一涂層之前在可見光透射基材表面上形成硬涂層。
在某些實施方案中，所述方法還可包括在第一組合物上涂覆含硅組合物以形成硅層，所述含硅組合物可包括膠態(tài)硅或硅烷單體?？稍诠鑼由贤扛驳诙M合物，所述第二組合物可包括引發(fā)劑和烯屬取代的單體。
在某些實施方案中，可通過在第一模具部件的鑄型面上涂覆第二組合物的方法來形成塑料透鏡，其中第二組合物可包括光引發(fā)劑和烯屬取代的單體。所述第二組合物可通過施加紫外線來進行固化?？蓪⒆贤饩€導向第二組合物。所述紫外線可引發(fā)第二組合物固化從而形成第二涂層。所述方法還可包括在第二涂層上涂覆第一組合物來形成第一涂層。所述第一組合物可包括金屬氧化物。可將紫外光導向第一組合物。施加紫外線可引發(fā)第一組合物固化以形成涂層?？蓪Φ谝唤M合物施行加熱來引發(fā)第一組合物固化從而形成第一涂層。模具組合件可包括第一和第二模具部件，所述第一和第二模具部件一起限定了模具空腔。所述方法還可包括將液態(tài)成透鏡組合物放置到所述模具空腔中。所述成透鏡組合物可包括單體組合物和光引發(fā)劑。可將活化光線導向所述模具空腔。所述方法還可包括在將可聚合的成透鏡組合物放置到所述模具空腔中之前，在第一涂層的表面上形成粘合層。所述方法還可包括將透鏡從所述模具空腔中脫模并將第一和第二涂層轉(zhuǎn)移到形成的透鏡的外表面上。
在某些實施方案中，所述方法可包括在第二組合物上涂覆含硅組合物從而形成硅層。所述含硅組合物可包括膠態(tài)硅或硅烷單體。然后所述第一組合物可涂覆到硅層上來形成第一涂層。所述第一組合物可包括金屬氧化物。
在某些實施方案中，所形成的眼鏡鏡片包括在所述眼鏡鏡片的外表面上形成的部分抗反射的涂層。所述部分抗反射的涂層可包括第一涂層和第二涂層。所述第一涂層可為第一組合物的組分與水和/或醇的反應產(chǎn)物。所述第二涂層可為第二組合物的組分的反應產(chǎn)物。所述第二組合物可通過施加紫外線來進行固化。在某些實施方案中，所述抗反射涂層在塑料眼鏡鏡片的前表面和/或后表面上形成。
在某些實施方案中，可見光透射基材是塑料透鏡。所述塑料透鏡可為眼鏡鏡片。在某些實施方案中，可見光透射基材是玻璃透鏡。所述抗反射的涂層可在少于約10分鐘的時間內(nèi)形成。所述第一和第二涂層可在少于10分鐘的時間內(nèi)形成。
在某些實施方案中，所述第一涂層的折射率可大于可見光透射基材的折射率。所述第二涂層的折射率可小于第一涂層的折射率。另外，所述第一涂層的折射率可大于可見光透射基材的折射率且第二涂層的折射率可小于第一涂層的折射率。
在某些實施方案中，在其中成透鏡組合物包括單體組合物和光引發(fā)劑的情況下，所述單體組合物包括含芳香族的多烯屬聚醚官能單體。所述單體組合物還可包括具有兩個烯屬不飽和基團，例如丙烯?；?或甲基丙烯?；亩嘞俟倌軉误w。所述成透鏡組合物還可包括共引發(fā)劑組合物。所述共引發(fā)劑組合物可包括胺。在一些實施方案中，所述共引發(fā)劑組合物包括丙烯酸酯化。在某些實施方案中，所述成透鏡組合物包括吸收活化光線的化合物。所述成透鏡組合物可包括吸收紫外光的化合物和/或光致變色化合物。
在一些實施方案中，所述第一組合物可包括金屬氧化物、光引發(fā)劑、共引發(fā)劑、膠體二氧化硅、如二季戊四醇四丙烯酸酯的烯屬取代的單體、有機溶劑，或它們的混合物。所述第二組合物可包括硅烷單體、氟代酰化物(fluoroacylate)、引發(fā)劑、光引發(fā)劑、如二季戊四醇四丙烯酸酯的烯屬取代的單體、有機溶劑，或它們的混合物。
在某些實施方案中，所述引發(fā)劑是金屬氧化物。在某些實施方案中，所述引發(fā)劑是烷氧基鈦和烷氧基鋁。在某些實施方案中，光引發(fā)劑是雙(2，6一二甲氧基苯甲?；?-(2，4，4-三甲基苯基)氧化膦。
金屬氧化物可見于引發(fā)劑和/或第一組合物中。所述金屬氧化物可具有通式M(Y)p，其中M為鈦、鋁、鋯、硼、錫、銦、銻或鋅，Y為C1-C10烷氧基或乙酰丙酮根，P為等于M價態(tài)的整數(shù)。金屬氧化物可具有通式Ti(OR)4，其中R為C1-C10烷基。在一些實施方案中，所述金屬氧化物是甲氧基鈦、乙氧基鈦、異丙氧基鈦、丁氧基鈦或三異丙氧基鈦烯丙基乙酰乙酸鹽(titanium allylacetoacetate triisopropoxide)。所述金屬氧化物還可為烷氧基鈦與烷氧基鋯的混合物或烷氧基鈦與烷氧基鋁的混合物。
在某些實施方案中，可在旋轉(zhuǎn)基材或第一模具的同時將第一組合物導向可見光透射基材來涂覆所述第一組合物。也可通過將第二組合物導向旋轉(zhuǎn)的可見光透射基材或第一模具來涂覆所述第二組合物。所述第一模具可用來鑄塑塑料透鏡的前和/或后表面。在某些實施方案中，將第一組合物涂覆到可見光基材的前和/或后面。在某些實施方案中，可通過其中將第一組合物的第一部分涂覆到可見光透射基材上的方法涂覆第一組合物?？蓪Φ谝唤M合物的第一部分進行干燥。所述方法還可包括將第一組合物的第二部分涂覆到干燥過的第一組合物的第一部分上。可對第一組合物的第二部分進行干燥。
在一些實施方案中，通過在可見光透射基材的表面上涂覆可由紫外光固化的硬涂層組合物的方法來形成所述硬涂層。所述方法還可包括將紫外光導向硬涂層組合物。所述紫外光可引發(fā)硬涂層組合物固化來形成硬涂層。在某些實施方案中，通過在將硬涂層組合物導向透鏡的同時旋轉(zhuǎn)所述基材來將硬涂層組合物涂覆到可見光透射基材的表面上。
在某些實施方案中，通過將第二組合物涂覆到第二模具部件的鑄模面上的方法來涂覆第二組合物。所述方法還可包括將紫外光導向所述第二組合物。所述紫外光可引發(fā)第二組合物固化從而在第二模具部件上形成第二涂層。所述方法還可包括將第一組合物涂覆到第二模具部件的第二涂層上來形成第一涂層。
第一和第二涂層的總厚度可小于約500nm。
在某些實施方案中，可將紫外光導向第一組合物和/或第二組合物達少于約90秒。通過施加紫外線，所述第一組合物可固化。滅菌燈或閃光燈可產(chǎn)生紫外光。
在某些實施方案中，在塑料透鏡上涂覆至少部分抗反射涂層的系統(tǒng)包括涂覆單元和涂覆組合物。所述涂覆單元可在使用過程中在模具部件或眼鏡鏡片中至少之一上涂覆涂層。所述涂覆組合物可包括金屬氧化物。
附圖簡要說明結(jié)合下列附圖，參考如下目前優(yōu)選但不過是例舉性的本發(fā)明實施方案的詳細說明，可更完全地理解本發(fā)明的方法和裝置的以上簡要說明以及其它目的、特征和優(yōu)點，在附圖中

圖1描述了形成塑料透鏡的裝置的透視圖；圖2描述了旋轉(zhuǎn)涂覆單元的透視圖；圖3描述了旋轉(zhuǎn)涂覆單元的剖面?zhèn)纫晥D；圖4描述了除去部分本體的形成塑料透鏡的裝置的透視圖；圖5描述了透鏡固化單元組件的透視圖；圖6描述了除去部分本體和涂覆單元的形成塑料透鏡的裝置的透視圖；圖7描述了熒光燈鎮(zhèn)流器系統(tǒng)的簡圖；圖8描述了模具組合件；圖9描述了墊圈的一種實施方案的等角視圖(isometric view)；圖10描述了圖9的墊圈的頂視圖；圖11描述了模具/墊圈組合件的一個實施方案的剖面圖；圖12描述了墊圈的一種實施方案的等角視圖；圖13描述了圖12墊圈的頂視圖；圖14描述了除去墊圈后的固化透鏡和模具的側(cè)視圖；圖15描述了后固化單元；圖16描述了丙烯酸酯化胺的化學結(jié)構(gòu)；圖17-19描述了具有顯示各種顯示菜單的顯示屏的控制器的面板；圖20描述了被加熱的可聚合成透鏡組合物分配系統(tǒng)的等角視圖；圖21描述了經(jīng)加熱的可聚合成透鏡組合物分配系統(tǒng)的側(cè)視圖；圖22和23描述了經(jīng)加熱的可聚合成透鏡組合物分配系統(tǒng)的剖面?zhèn)纫晥D24描述了用于制備平頂(flat-top)雙焦點透鏡的模具組合件；圖25描述了透鏡固化單元的前視圖；圖26描述了透鏡固化單元的頂視圖；圖27描述了大體積透鏡固化裝置的等角視圖；圖28描述了大體積透鏡固化裝置的剖面?zhèn)纫晥D；圖29描述了大體積透鏡固化裝置的第一固化單元的剖面頂視圖；圖30描述了模具組合件夾持器的等角視圖；圖31描述了大體積透鏡固化裝置的輸送器系統(tǒng)的等角視圖；圖32描述了大體積透鏡固化裝置的剖面頂視圖；圖33描述了大體積透鏡固化裝置的部分輸送器系統(tǒng)的側(cè)視圖；圖34描述了大體積透鏡固化裝置的側(cè)視圖；和圖35描述了大體積透鏡固化裝置的剖面前視圖。
優(yōu)選實施方案的詳細說明用于使用活化光線固化透鏡的裝置、操作程序、設備、系統(tǒng)、方法和組合物可得自于Optical Dynamics Corporation，Louisville，Kentucky。
現(xiàn)在參照圖1，塑料透鏡固化裝置總體由標號10表示。如圖1所示，透鏡形成裝置10至少包括一個涂覆單元20、透鏡固化單元30、后固化單元40和控制器50。在一種實施方案中，裝置10包括兩個涂覆單元20。涂覆單元20可設計為在模具部件或透鏡上涂覆涂層。涂覆單元20可為旋轉(zhuǎn)涂覆單元。透鏡固化單元30包括用于產(chǎn)生活化光線的活化光源。這里使用的術語“活化光線”是指可實現(xiàn)化學變化的光線?；罨饩€可包括紫外線(如波長為約300nm至約400nm的光線)、光化性(actinic)光線、可見光或紅外光。一般來說，能夠?qū)崿F(xiàn)化學變化的任何波長的光線均可歸類為活化光線?；瘜W變化可表現(xiàn)為多種形式?；瘜W變化可包括但不限于引起聚合的任何化學反應。在某些實施方案中，化學變化使得在成透鏡組合物中生成引發(fā)劑物種，所述引發(fā)劑物種能夠引發(fā)化學聚合反應?？稍O計所述活化光源以將光線導向模具組合件?？稍O計后固化單元40以完成塑料透鏡的聚合。后固化單元40可包括活化光源和加熱源?？刂破?0可為可編程的邏輯控制器?？刂破?0可連接到涂覆單元20、透鏡固化單元30、后固化單元40，使得所述控制器能夠基本上同時地操作所述三個單元20、30和40?？刂破?0可為計算機。
在授予Kachel等人的US專利4895102、授予Upton的US專利3494326和授予Joel等人的US專利5514214中公開了用于在透鏡或模具部件上涂覆涂料組合物、然后對所述涂料組合物進行固化的涂覆單元(通過引用將這些文獻全部結(jié)合在這里)。另外，圖2和3中所示的裝置也可用來在透鏡或模具部件上涂覆涂層。
圖2描述了一對旋轉(zhuǎn)涂覆單元102和104。這些旋轉(zhuǎn)涂覆單元可用來在透鏡或模具部件上涂覆耐劃涂層或帶色涂層。各涂覆單元包括一開口，經(jīng)該開口操作者可將透鏡和透鏡模具組合件放到夾持器108上。夾持器108可部分環(huán)繞有阻擋物114。阻擋物114可連接到盤狀物115上。如圖3所示，所述盤狀物的邊緣可傾斜以形成與阻擋物114合并的圓周側(cè)壁121。所述盤狀物的底部117可基本上是平的。所述平的底部可具有圓形開口，該開口允許連接到透鏡夾持器108的延長件109延伸經(jīng)過所述盤狀物115。
夾持器108可經(jīng)延長件109連接到電動機112上?？稍O計電動機112以使夾持器108旋轉(zhuǎn)。在這種情況下，電動機112可設計為使延長件109旋轉(zhuǎn)，延長件109旋轉(zhuǎn)又使夾持器108旋轉(zhuǎn)。涂覆單元102/104也可包括電子控制器140。電子控制器140可與電動機112連接，以控制由電動機112轉(zhuǎn)動的夾持器108的速度。電子控制器140可與可編程的邏輯控制器如圖1所示的控制器50連接。所述可編程的邏輯控制器可向電子控制器發(fā)送信號以控制夾持器108的轉(zhuǎn)動速度。在一種實施方案中，可設計電動機112以便以不同的速度轉(zhuǎn)動夾持器108。電動機112可能夠以高達每分鐘1500轉(zhuǎn)(“RPM”)的速度來轉(zhuǎn)動透鏡或模具部件。
在一種實施方案中，阻擋物114具有由吸收劑材料如泡沫橡膠制備的或由其做襯里的內(nèi)表面。這種吸收劑材料可是一次性使用的并可除去的。所述吸收劑材料可設計為在使用過程中吸收任何滲出透鏡或模具部件的液體?；蛘?，阻擋物114的內(nèi)表面也可是基本上非吸收性的，使得在涂覆過程中使用的任何液體自阻擋物114落下進入盤狀物115。
在一種實施方案中，涂覆單元20設置在形成透鏡的裝置10的頂部部分12中，如圖1所示。覆蓋物22可與形成透鏡的裝置的本體14連接以使得在使用過程中頂部部分12被覆蓋。光源23可設置在覆蓋物22的內(nèi)表面上。所述光源可包括設置在覆蓋物22的內(nèi)表面上的至少一個燈24，優(yōu)選兩個或更多個燈。燈24的位置可使得當關閉覆蓋物22時燈位于涂覆單元20上方。燈24發(fā)射活化光線到位于涂覆單元20內(nèi)的透鏡或模具部件上。燈可具有各種形狀，包括但不限于線形(如圖1所示)、方形、長方形、圓形或橢圓形?；罨庠窗l(fā)射會引發(fā)各種涂層材料固化的波長的光線。例如，最通用的涂層材料可由波長在紫外光區(qū)的活化光線固化，因而所述光源應表現(xiàn)出強的紫外光發(fā)射。所述光源還可設計為在使用過程中產(chǎn)生最少的熱量。具有強紫外線發(fā)射的燈具有波長在約200nm到約400nm的紫外線區(qū)的峰值輸出，優(yōu)選峰值輸出在約200nm至300nm，更優(yōu)選在約254nm。在一種實施方案中，燈24可具有在紫外線區(qū)的峰值輸出并具有較小的熱量輸出。這種燈通常被稱為“殺菌”燈，并且任何這類的燈均可使用。發(fā)射峰值輸出在所需的紫外線區(qū)的光線的“殺菌”燈可以型號UV-WX G10T5，商購于Voltarc，Inc.，F(xiàn)airfield，Connecticut。
使用旋轉(zhuǎn)涂覆單元的一個優(yōu)點是可使用各種形狀的燈(例如線型的燈)來固化所述的涂層材料。在一種實施方案中，優(yōu)選以基本上均一的方式來對涂層材料進行固化，以保證在模具部件或透鏡上形成均勻的涂層。使用旋轉(zhuǎn)涂覆單元，需要進行涂覆的物體可在足夠高的速度下旋轉(zhuǎn)以保證在固化過程中基本上均勻分布的光達到所述物體，而無論光源的形狀如何。旋轉(zhuǎn)涂覆單元的應用優(yōu)選使得可使用市售的直線型光源來進行涂層材料的固化。
在覆蓋物22中可結(jié)合有開關。所述開關優(yōu)選與光源23電連接，使得在打開光源之前必須啟動所述開關。優(yōu)選地，所述開關的位置為使得覆蓋物的關閉使所述開關被啟動。以這種方式，光線優(yōu)選直到所述覆蓋物關閉之前保持切斷，從而防止操作者意外暴露于所述光源23的光線。
在使用過程中，可將透鏡或透鏡模具組合件放置在透鏡夾持器108上。所述透鏡夾持器108可包括連接到金屬棒上的吸盤。所述吸盤的凹面可與模具或透鏡面接觸，且所述吸盤的凸面可與金屬棒接觸。所述金屬棒可與電動機112連接。所述透鏡夾持器還可包括可移動的臂和彈簧組件，后兩者可一起操作來在使用過程中用彈簧張力將透鏡固定在透鏡夾持器上。
如圖4所示，所述固化單元30可包括頂部光源214、透鏡抽拉(drawer)組件216和底部光源218。透鏡抽拉組件216優(yōu)選包括模具組合件夾持器220，更優(yōu)選包括至少兩個模具組合件夾持器220。各模具組合件夾持器220優(yōu)選設計為夾持一對模具部件，這一對模具部件與墊圈一起形成模具組合件。所述透鏡抽拉組件216優(yōu)選滑動設置在導軌上。在使用過程中，在透鏡抽拉組件處于打開位置時(即當所述門從透鏡固化單元的前部伸出時)，模具組合件可置于模具組合件夾持器220中。在模具組合件已裝載于模具夾持器220中后，所述門可滑入到關閉位置，模具組合件位于頂部光源214的正下方和底部光源218的正上方。可設置排氣孔(未示出)與透鏡固化單元連通，以便當模具部件位于頂部燈之下的位置時允許將空氣流導向模具部件。排氣扇(未示出)可與排氣孔連通以改進流經(jīng)透鏡固化單元的空氣的循環(huán)。
如圖4和5所示，優(yōu)選頂部光源214和底部光源216包括多個活化光線發(fā)生裝置或燈240。優(yōu)選地，所述燈互相接近以形成光線排，如圖4所示。優(yōu)選地，設置三個或四個燈以在要固化的模具組合件的整個表面上提供基本上均勻的輻射。燈240優(yōu)選產(chǎn)生活化光線。燈240可由適當?shù)墓潭ㄎ?42支撐并與之電連接。燈240可產(chǎn)生紫外線、光化性光線、可見光和/或紅外線。燈的選擇優(yōu)選基于在成透鏡組合物中使用的單體。在一種實施方案中，所述活化光線可由熒光燈產(chǎn)生。所述熒光燈優(yōu)選在380至490nm區(qū)具有強發(fā)射光譜。發(fā)射所述波長的活化光線的熒光燈可按型號TLD-15W/03商購于Philips。在另一種實施方案中，所述燈可是紫外線燈。
在一種實施方案中，所述活化光源可在照射之間快速打開和關閉。圖6中所示的鎮(zhèn)流器250可用于這一功能。所述鎮(zhèn)流器的位置可在涂覆單元之下。電源252也可位于鎮(zhèn)流器250附近，在涂覆單元之下。
通常，當關閉熒光燈時，在所述燈中的燈絲會變冷。當所述燈隨后打開時，燈的強度會隨著燈絲的變熱而波動。這些波動會影響成透鏡組合物的固化。為減少燈強度的波動，鎮(zhèn)流器250可使熒光燈起動并減少由所述熒光燈產(chǎn)生的光的強度達到穩(wěn)定所需的時間。
可使用若干個鎮(zhèn)流器系統(tǒng)。用于熒光燈的鎮(zhèn)流器通常用于兩種目的。一個功能是提供使在熒光燈中的氣體離子化的初始高壓電弧(這里稱為“放電電壓”)。在氣體離子化后，需要低得多的電壓來維持氣體的離子化。在某些實施方案中，所述鎮(zhèn)流器還限制經(jīng)過所述燈的電流。在某些鎮(zhèn)流器系統(tǒng)中，可在向電極施加起動電壓之前預熱燈的燈絲。
即時起動鎮(zhèn)流器通常提供500-600V的放電電壓。與即時起動鎮(zhèn)流器一起使用的熒光燈的電極通常設計為在無預熱的條件下進行起動。即時起動鎮(zhèn)流器使得熒光燈可快速開啟而無明顯的延遲。然而，由熒光燈產(chǎn)生的光線強度可能會隨著燈絲溫度的增加而波動。
快速起動鎮(zhèn)流器包括用于提供放電電壓的高壓變壓器和向燈絲提供低電壓(約2至4V)以在燈起動之前對燈絲進行加熱的附加繞組。由于燈絲已被加熱，對在燈中的氣體進行離子化所需的放電電壓低于即時起動鎮(zhèn)流器所使用的放電電壓。快速起動鎮(zhèn)流器通常產(chǎn)生250至400V的放電電壓。可使用快速起動鎮(zhèn)流器來減少燈所產(chǎn)生的光線強度的波動。由于在燈打開之前燈絲進行了預熱，所以將燈絲加熱至其正常操作溫度所需的時間是最少的。
快速起動鎮(zhèn)流器通常在燈的操作過程中和當燈切斷時連續(xù)對燈絲施加加熱電壓。因而，在燈不使用的長時間內(nèi)，燈絲會維持在加熱態(tài)。這往往浪費能量并增加裝置的操作成本。
為更好地控制燈絲的加熱，可使用閃爍器(flasher)鎮(zhèn)流器系統(tǒng)。在圖7中圖示了閃爍器鎮(zhèn)流器系統(tǒng)的一種實施方案的簡圖。在閃爍器鎮(zhèn)流器系統(tǒng)中，熒光燈712與高頻即時起動鎮(zhèn)流器714和一個或多個變壓器716電連接。所述高頻即時起動鎮(zhèn)流器714可提供放電電壓并在燈變亮后起到限流功能。高頻即時起動鎮(zhèn)流器可得自于許多不同的生產(chǎn)商，包括Motorola，Inc.和Hatch Transformers，Inc.Tampa，F(xiàn)L。變壓器716可與一或兩個燈絲718電連接以向燈絲提供低電壓(約2至約4V)。這種低電壓可將燈絲718加熱至接近燈絲718操作溫度的溫度。通過在打開燈之前對燈絲進行加熱，由所述燈產(chǎn)生的光線強度可是穩(wěn)定的，因為燈的燈絲保持在接近其最佳的操作溫度。變壓器可得自于許多不同的生產(chǎn)商。在一種實施方案中，可使用環(huán)芯變壓器來向燈絲提供低電壓。環(huán)芯變壓器可得自于Plitron Manufacturing Inc.Toronto，Ontario，Canada或Toroid Corporation of Maryland，Salisbury，MD。
由于即時起動鎮(zhèn)流器714和變壓器716是獨立的單元，它們可互相獨立地進行操作?？刂破?11可與即時起動鎮(zhèn)流器714和變壓器716兩者連接以控制這些裝置的操作。當對燈施加放電電壓時，所述變壓器716可保持開或關的狀態(tài)。在某些實施方案中，控制器711可在即將對燈施加放電電壓之前關斷變壓器716。所述控制器711也可監(jiān)測燈的操作。所述控制器711可以被編程以在燈關斷時打開變壓器716，從而將燈保持在備用狀態(tài)。為節(jié)省能量，燈絲718可僅在打開燈之前進行加熱。因而，當控制器711接收到打開燈的信號時，控制器711可打開變壓器716來對燈絲718進行加熱，并隨后通過由即時起動鎮(zhèn)流器714發(fā)送放電電壓來打開燈。所述控制器可設計為在燈有預定的不活動期后關斷變壓器。例如，所述控制器可設計為當燈用于固化過程時接收信號。如沒有接收到這種信號，則控制器可關斷燈(通過關斷即時起動鎮(zhèn)流器)，但仍使變壓器處于開合狀態(tài)。所述燈可處于備用狀態(tài)達預定的時間。如控制器未接收到打開燈的信號，則控制器可關斷變壓器來節(jié)省能量。
在一種實施方案中，頂部濾光器254可位于頂部光源214和透鏡抽拉組件216之間，如圖5中所示。底部濾光器256可位于底部光源218和透鏡抽拉組件216之間。頂部濾光器254和底部濾光器256如圖5所示由單一的濾光片部件制成，但本領域普通技術人員可認識到，各濾光器可包括兩個或更多個濾光片部件。頂部濾光器254和底部濾光器256的部件優(yōu)選根據(jù)所要模制的透鏡的特性來進行改變。例如，在制備負透鏡的實施方案中，頂部濾光器254包括位于透明派熱克斯玻璃板上的可在兩面進行乳白化處理的派熱克斯玻璃板。所述底部濾光片256包括位于透明派熱克斯玻璃板上的一側(cè)乳白化處理的派熱克斯玻璃板，其具有使入射到模具組合件中心部分的活化光線強度小于入射到模具組合件的邊緣部分的活化光線強度的裝置。
相反地，在另一制備正透鏡的配置中，頂部濾光器254包括位于乳白化處理的派熱克斯玻璃板上的在一側(cè)或兩側(cè)乳白化處理的派熱克斯玻璃板和透明派熱克斯玻璃板，其具有使入射到模具組合件邊緣部分的活化光線強度小于中心部分的裝置。所述底部濾光器256包括位于透明派熱克斯玻璃板上的在一側(cè)乳白化處理的透明派熱克斯玻璃板，其具有使入射到模具組合件邊緣部分的活化光線強度小于中心部分的裝置。在這種配置中，代替減少入射到透鏡的邊緣部分的活化光線的相對強度的裝置，可減小孔250的直徑以達到相同的結(jié)果，即減少入射到模具組合件的邊緣部分的活化光線的相對強度。
對本領域普通技術人員顯而易見的是，各濾光器254或256可由多個濾光片部件組成或包括能有效減少光線量至所需強度的任何其它措施或裝置，以散射光線和/或產(chǎn)生沿模具組合件的光強度梯度?；蛘?，在某些實施方案中也可不使用濾光片元件。
在一種實施方案中，頂部濾光器254或底部濾光器256各包括至少一個派熱克斯玻璃板，所述玻璃板具有至少一個乳白化處理面。另外，所述濾光器中之一或兩者可包括多于一個的各在一面或兩面進行乳白化處理的派熱克斯玻璃板，和/或一個或多個描圖紙板。在穿過乳白化處理的派熱克斯玻璃后，據(jù)信活化光線沒有突然的強度不連續(xù)性。通過除去尖銳的強度分布，可減少成品透鏡中的光學畸變。本領域普通技術人員可意識到，可使用其它的手段來散射活化光線，從而使其不具有突然的強度不連續(xù)性。在另一種實施方案中，可使用塑料濾光片。所述塑料濾光片可由基本上透明的塑料片來制備。塑料濾光片可是乳白化的或非乳白化的。基本上透明的塑料片由不明顯吸收引發(fā)聚合反應的波長的光線的材料來制備。在一種實施方案中，所述塑料濾光片可由聚碳酸酯片來制備?？墒褂玫木厶妓狨サ囊环N實例是LEXAN聚碳酸酯，可商購自General Electric Corporation。在另一種實施方案中，所述濾光片可由硼硅酸鹽類型的玻璃來制備。
在操作中，所述裝置可適當?shù)卦O計為用來制備在中心較厚的正透鏡或在邊緣處較厚的負透鏡。為減少過早脫離的可能性，透鏡的較厚部分優(yōu)選在比透鏡的較薄部分更快的速率下進行聚合。
在透鏡各部分進行聚合的速率可通過改變在透鏡具體部位入射的活化光線的相對強度來控制。對于正透鏡，入射的活化光線的強度優(yōu)選在透鏡邊緣處減少，從而使透鏡的較厚中心部分比透鏡的較薄邊緣部分聚合速率快。
本領域普通技術人員公知，當成透鏡材料固化時其趨向于收縮。如果允許透鏡的較薄部分先于較厚部分進行聚合，則較薄部分往往在較厚部分進行聚合和收縮時是剛性的，透鏡會過早從模具部件中脫出或者使模具部件破裂。因此，當入射到正透鏡的邊緣部分的活化光線的相對強度相對于中心部分減少時，中心部分可更快地聚合和在邊緣部分呈剛性之前收縮，從而使收縮更均勻。
改變?nèi)肷涞酵哥R的活化光線的相對強度可以由許多途徑來實現(xiàn)。按照一種方法，在正透鏡的情況下，可將有孔的金屬板放置到燈和模具組合件之間，該金屬板的孔位于模具部件中心處之上。金屬板的位置使得入射的活化光線主要落在透鏡的較厚的中心部分。以這種方式，正透鏡的中心處的聚合速率可相對于正透鏡的外邊緣處加速，所述外邊緣處接收較少的活化光線。金屬板可手工插入或可通過與控制器連接的自動裝置來插入。在一種實施方案中，輸入到控制器中的處方?jīng)Q定是否將金屬板置于燈和模具組合件之間。
如圖7所示，模具組合件352可包括相對的模具部件378，兩者由環(huán)形墊圈380隔離從而限定一透鏡模塑空腔382。相對的模具部件378和環(huán)形墊圈380可按一定的方式來成型和選擇以生產(chǎn)所需屈光度的透鏡。
模具部件378可由能透過活化光線的任何適當材料來制備。所述模具部件378優(yōu)選由玻璃來制備。各模具部件378具有外圓周面384和一對相對的表面386和388，表面386和388進行精確磨光。優(yōu)選模具部件378具有所需的活化光線透射性能，且鑄型面386和非鑄型面388優(yōu)選沒有表面畸變、波紋、劃痕或其它缺陷，因為這樣的缺陷可在成品透鏡中再現(xiàn)。
如上所指出的，優(yōu)選將模具部件378以相對分開的位置固定，以在其相對表面386之間限定一透鏡模塑空腔382。所述模具部件378優(yōu)選通過T型柔性環(huán)形墊圈380來保持間隔設置，所述墊圈380將透鏡模塑空腔382與模具部件378的外部密封。在使用中，所述墊圈380可支撐在一部分模具組合件夾持器220上(如圖4所示)。
以這種方式，頂部或背面模具部件390具有凸的內(nèi)表面386，同時底部或前面模具部件392具有凹的內(nèi)表面386，從而所形成的透鏡模塑空腔382優(yōu)選被成型以制備所需構(gòu)型的透鏡。因而，通過選擇具有所需表面386的模具部件378，可制備出具有不同特性如焦距的透鏡。由燈240發(fā)出的活化光線優(yōu)選穿過模具部件378并以如下所討論的方式作用在位于模塑空腔382中的成透鏡材料上從而形成透鏡。如上面所提到的，活化光線在到達模具組合件352之前可穿過適當?shù)臑V光器254或256。
所述模具部件378優(yōu)選由不透射波長小于約300nm的活化光線的材料制備。適當?shù)牟牧鲜怯蒘chott Optical Glass Inc.，Duryea，Pennsylvania制造并出售的Schott Crown，S-1或S-3玻璃，或是由Corning Glass of Corning，New York制造并出售的Corning 8092玻璃。平頂或單視模具的來源可是Augen Lens Co.，San Diego，California。
環(huán)形墊圈380可由具有良好邊緣修飾性(lip finish)并在整個透鏡固化過程的條件下保持足夠的柔性的乙烯基材料來制成。在一種實施方案中，環(huán)形墊圈380由硅酮橡膠材料來制備，所述材料如為GESE6035，可商購于General Electric。在另一種優(yōu)選實施方案中，環(huán)形墊圈380由乙烯和乙酸乙烯酯的共聚物來制備，所述共聚物可以以商標名ELVAX7商購于E.I.DuPont de Nemours & Co.。優(yōu)選的ELVAX7樹脂是熔體指數(shù)為17.3-20.9dg/分鐘且乙酸乙烯酯含量為24.3-25.7wt％的ELVAX7 350、熔體指數(shù)為22.0-28.0dg/分鐘且乙酸乙烯酯含量為27.2-28.8wt％的ELVAX7 250、熔體指數(shù)為38.0-48.0dg/分鐘且乙酸乙烯酯含量為27.2-28.8wt％的ELVAX7 240和熔體指數(shù)為38.0-48.0dg/分鐘且乙酸乙烯酯含量為32.0-34.0wt％的ELVAX7 150。在另一種實施方案中，所述墊圈由聚乙烯來制備。無論是何種具體材料，所述墊圈380可由本領域普通技術人員公知的通用注塑或壓塑技術來制備。
圖9和10分別提供了墊圈510的等角視圖和頂視圖。墊圈510可為環(huán)形的，且優(yōu)選設計為與形成模具組合件的一套模具相配合。墊圈510優(yōu)選特征在于有至少四個分立的突出部511。墊圈510優(yōu)選具有外表面514和內(nèi)表面512。所述突出部511優(yōu)選排列在內(nèi)表面512上，使得它們基本上是共面的。所述突出部優(yōu)選沿墊圈的內(nèi)表面均勻地間隔開。優(yōu)選地，各突出部沿墊圈內(nèi)表面的間隔為約90度。雖然優(yōu)選有四個突出部，但可想到可包含多于四個。所述墊圈510可由硅酮橡膠材料來制備，例如可商購于General Electric的GE SE6035。在另一種實施方案中，所述墊圈510可由乙烯與乙酸乙烯酯的共聚物來制備，所述共聚物可以商標名ELVAX7得自E.I.DuPont de Nemours & Co.。在另一種實施方案中，墊圈510可由聚乙烯來制備。在另一種實施方案中，所述墊圈可由熱塑性彈性體橡膠來制備?？墒褂玫臒崴苄詮椥泽w橡膠的一個實例是可商購于GLS Corporation的DYNAFLEX G-2780。
如圖11所示，突出部511優(yōu)選能夠間隔一套模具的模具部件526。模具部件526可為本領域所公知的各種類型和尺寸的模具部件中的任何一種。至少部分由模具部件526和墊圈510限定的模塑空腔528優(yōu)選能夠保持成透鏡組合物。優(yōu)選地，墊圈510與模具部件526之間的密封盡可能的完全。各突出部511的高度優(yōu)選控制模具部件526之間的間隔，并從而控制成品透鏡的厚度。通過選擇適當?shù)膲|圈和模具組，可產(chǎn)生制備各種放大倍數(shù)的透鏡的透鏡空腔。
模具組合件由兩個模具部件組成，即前模具部件526a和后模具部件526b，如圖11所示。后模具部件也稱為凸模具部件。后模具部件優(yōu)選界定凸透鏡的凹表面。返回去參照圖9和10，已指出了后模具部件526b的相對于墊圈510的垂軸(steep axis)522和平軸(flat axis)524的優(yōu)選位置。在通用的墊圈中，可使用提升的唇邊來間隔模具部件。這一唇邊的厚度沿圓周有變化，其變化方式與模具組的類型適合，一個具體墊圈被設計與所述模具組一起使用。為具有使用一定數(shù)目的模具的機動性，通常庫存相等數(shù)量的通用的墊圈。
然而，在一類模具組內(nèi)，沿后模具部件的外曲面可有一些點，在這些點處該類后模具部件的各部件具有相似形狀。這些點可見于沿墊圈510的一些位置上，與模具部件的垂軸和平軸相傾斜。在優(yōu)選實施方案中，這些點與所述模具部件的垂軸和平軸成約45度角。通過使用分立的突出部511來在這些點上間隔模具部件，單一的墊圈可與許多模具組一起使用。因而，必須庫存的墊圈的數(shù)目可大大減少。
另外，墊圈510可包括用于接收成透鏡組合物的凹槽。唇邊520可拉回以使成透鏡組合物被引入到所述空腔中?？梢肱艢饪?16以在引入成透鏡組合物時有助于空氣由模具空腔逸出。
墊圈510也可包括突出部540。當?shù)谝缓偷诙＞吲c墊圈組裝時，突出部540可由朝向模具空腔內(nèi)部的墊圈側(cè)延伸。所述突出部的位置使得在使用該模具組合件所形成的塑料透鏡中形成一溝槽。所述溝槽可位于接近所形成的透鏡的外表面處。以這種方式，在接近模具部件與所形成的透鏡的界面處形成溝槽。圖14圖示了在固化和除去墊圈后位于兩個模具部件526之間的透鏡550的側(cè)視圖。沿透鏡的外表面可見由墊圈的各突出部所造成的各缺口/溝槽。溝槽544可由用來以適當?shù)木嚯x間隔模具部件的墊圈的突出部511所形成。溝槽546可由突出部540所形成。該溝槽位于模具部件與形成的透鏡的界面上。雖然圖示為接近頂部模具部件的界面處，但應理解，所述溝槽也可位于底部模具部件與形成的透鏡的界面處。在一種實施方案中，注入口538(見圖12和13)可在接近頂部模具部件與形成的透鏡的界面處形成溝槽。所述突出部511因而可位于底部模具部件與形成的透鏡的界面處。以這種方式，在形成的透鏡與各模具部件的界面處可產(chǎn)生兩個溝槽。
在除去墊圈后，模具可能粘附到形成的透鏡上。在某些情況下，可在模具部件與形成的透鏡之間插入尖銳的物體來使形成的透鏡與模具部件分離。溝槽546使得可插入尖銳物體，來使模具從形成的透鏡上撬起，從而有利于模具部件與形成的透鏡分離。
圖12和13分別是一種改進的墊圈的等角視圖和頂視圖。墊圈530可由與墊圈510相似的材料組成。類似于墊圈510，墊圈530優(yōu)選是環(huán)形的，但可呈多種形狀。另外，以相似于圖9中所示突出部511的方式，墊圈530可包含突出部531。或者，墊圈530還可包括沿內(nèi)表面532的提升的唇邊或現(xiàn)有技術中通用的間隔模具部件的另一種方法。
墊圈530優(yōu)選包括注入口538，用于在墊圈530完全與模具組配合的情況下來接收成透鏡組合物。注入口538優(yōu)選由墊圈530的內(nèi)表面532延伸到墊圈530的外表面534。因而，墊圈530不必須與模具組的模具部件部分脫離來接收成透鏡組合物。為向由通用模具/墊圈組合件限定的模具空腔中引入成透鏡組合物，所述墊圈必須與所述模具部件部分脫離。在注入模具空腔的過程中，成透鏡組合物可能滴到模具部件的背面。在模具部件背面上的成透鏡組合物可能使用于固化透鏡的活化光線局部聚焦，并可使最終產(chǎn)物產(chǎn)生光學畸變。由于在墊圈530與模具組完全配合的情況下，注入口538可允許成透鏡組合物被引入到模具空腔中，所以墊圈530優(yōu)選地避免了這一問題。另外，注入口538可為足夠大的尺寸以在將成透鏡組合物引入到模具空腔中的過程中使空氣可以逸出；然而，墊圈530還可包含排氣口536以促進空氣的逸出。
現(xiàn)在說明使用墊圈510或530來制備塑料眼鏡鏡片的方法。所述方法優(yōu)選包括使墊圈510與形成第一放大倍數(shù)的第一透鏡的第一模具組相配合。所述第一模具組優(yōu)選含有至少一個前模具部件526a和一個后模具部件526b。由模具部件526a和526b及墊圈510可至少部分限定一保持成透鏡組合物的模具空腔。墊圈510優(yōu)選特征在于在內(nèi)表面512上設置有至少四個分立的突出部511來間隔所述模具部件。墊圈511與模具組的配合優(yōu)選包括將模具部件定位，使得各突出部511與后模具部件526b的垂軸和平軸形成斜角。在優(yōu)選實施方案中，這一角度為約45度。所述方法優(yōu)選還包括向模具空腔528中引入成透鏡組合物并對所述成透鏡組合物進行固化。固化可包括使所述組合物經(jīng)受活化光線和/或熱輻射的作用。在透鏡固化后，可將第一模具組從墊圈上除去，然后可將墊圈與用于形成第二放大倍數(shù)的第二透鏡的第二模具組配合。當使用墊圈530時，所述方法還包括經(jīng)注入口538引入成透鏡組合物，其中在引入成透鏡組合物的過程中，第一和第二模具部件保持與墊圈完全配合。所述成透鏡組合物可然后使用活化光線和熱輻射來進行固化。
所述透鏡在透鏡固化單元30中固化后，可將其脫模并在后固化單元40中進行后固化。后固化單元40優(yōu)選設計為對透鏡施加光、熱、或光與熱的結(jié)合。如圖15所示，后固化單元40可包括光源414、透鏡抽拉組件416和加熱源418。透鏡抽拉組件416優(yōu)選包括透鏡夾持器420，更優(yōu)選包括至少兩個透鏡夾持器420。透鏡抽拉組件416優(yōu)選滑動安裝在導軌上。優(yōu)選透鏡抽拉組件416由陶瓷材料來制備。在透鏡抽拉組件416處于打開位置上的條件下(即當所述門由后固化單元40的前面延伸出來時)，可將固化的透鏡放置在透鏡夾持器420中。在將透鏡載入到透鏡夾持器420中后，所述門可滑入到關閉位置，而透鏡處于光源414的正下方和加熱源418的正上方。
如圖15中所示，優(yōu)選所述光源414包括多個產(chǎn)生光線的裝置或燈440。優(yōu)選地，當透鏡抽拉組件關閉時，燈440可定位于各透鏡夾持器上方。所述燈440優(yōu)選產(chǎn)生活化光線。所述燈440可由適當?shù)墓潭ㄎ?42支撐并與之電連接。所述固定物可是至少部分反射性的并且呈凹形以將光線由燈440導向透鏡夾持器。所述燈可產(chǎn)生紫外線、光合光、可見光和/或紅外線。所述燈的選擇優(yōu)選基于在成透鏡組合物中使用的單體。在一種實施方案中，所述活化光線可由熒光燈產(chǎn)生。所述熒光燈優(yōu)選具有約200nm至約800nm、更優(yōu)選約200nm至約400nm的強發(fā)射光譜。發(fā)射具有所述波長的活化光線的熒光燈可以型號SNEUV RPR4190購自Voltarc。在另一種實施方案中，所述燈可產(chǎn)生紫外光。
在一種實施方案中，所述活化光源可在照射之間快速打開和關閉?？墒褂面?zhèn)流器來實現(xiàn)這一功能。所述鎮(zhèn)流器可位于后固化單元之下?；蛘撸墒褂脠D7圖示且在上面敘述的鎮(zhèn)流器和變壓器系統(tǒng)來控制活化光源。
加熱源418可設計為對后固化單元的內(nèi)部進行加熱。優(yōu)選地，所述加熱源418為電阻加熱器。加熱源418可由一或兩個電阻加熱器組成。加熱源418的溫度可恒溫控制。通過加熱后固化單元的內(nèi)部，可對放置在后固化單元40中的透鏡進行加熱以使成透鏡材料完全固化。后固化單元40還可包括電扇來在所述單元內(nèi)循環(huán)空氣。在所述單元內(nèi)空氣的循環(huán)有助于在所述單元內(nèi)保持相對均勻的溫度。所述電扇也可用來在完成后固化過程后來對后固化單元的溫度進行冷卻。
在一種實施方案中，通過照射活化光線而固化的透鏡可通過傳導加熱來進一步處理。在授予Buazza的U.S.專利No.5928575中詳細敘述了使用傳導加熱的后固化步驟，該文獻通過引用結(jié)合在這里。
在另一種實施方案中，在施加后固化加熱之前，透鏡的邊緣可進行處理以進行固化或除去未完全固化的成透鏡材料(參見以上說明)。在授予Buazza的U.S.專利No.5976423中敘述了未完全固化的成透鏡材料的進一步固化的技術，該文獻通過引用結(jié)合在這里。
在另一種實施方案中，透鏡可在模具空腔中接受傳導性加熱后固化處理后進行著色。在透鏡著色過程中，優(yōu)選將透鏡浸于染料溶液中。
透鏡固化系統(tǒng)的操作可通過基于微處理器的控制器50來進行控制(圖1)?？刂破?0優(yōu)選控制涂覆單元20、透鏡固化單元30和后固化單元40的操作?？刂破?0可設計為基本上同時控制各個這些單元。另外，所述控制器可包括顯示器52和輸入裝置54。顯示器和輸入裝置可設計為與操作者交換信息。
控制器50優(yōu)選控制與形成塑料透鏡的過程有關的若干個操作。用來制備塑料透鏡的許多操作(如涂覆、固化和后固化操作)優(yōu)選在基于處方和所形成的透鏡的類型(如吸收紫外光/可見光、光致變色、著色等)的預定系列條件下進行。控制器50優(yōu)選被編程來控制若干個這些操作，從而使操作者不必連續(xù)監(jiān)測所述裝置。
在某些實施方案中，透鏡或模具部件可涂以多種涂層(如耐劃或著色涂層)。這些涂層的涂覆根據(jù)要涂覆的涂層的類型可能需要特殊的條件?？刂破?0優(yōu)選設計為響應操作者的輸入來產(chǎn)生這些條件。
當使用旋轉(zhuǎn)涂覆單元時，控制器50可設計為在涂覆過程中控制透鏡或模具部件的旋轉(zhuǎn)。控制器50優(yōu)選與旋轉(zhuǎn)涂覆單元的電動機電連接。所述控制器可向電動機發(fā)送電子信號以打開和/或關閉電動機。在典型的涂覆方法中，優(yōu)選控制模具或透鏡旋轉(zhuǎn)的速率以得到均勻和無缺陷的涂層。所述控制器優(yōu)選設計為在固化過程中控制模具或透鏡的旋轉(zhuǎn)速率。例如，當涂覆涂層材料時，模具或透鏡優(yōu)選以較高的旋轉(zhuǎn)速率來旋轉(zhuǎn)(如約900至約950RPM)。而當對涂層材料進行固化時，優(yōu)選使用低得多的旋轉(zhuǎn)速率(如約200RPM)。所述控制器優(yōu)選設計為根據(jù)要執(zhí)行的操作步驟來調(diào)節(jié)透鏡或模具的旋轉(zhuǎn)速率。
所述控制器還優(yōu)選設計為控制燈24的操作。在涂覆步驟中，所述燈優(yōu)選在適當?shù)臅r間打開和關閉。例如，在涂覆涂層材料的過程中，通常不使用活化光線，因而控制器可設計為在這一過程中使燈保持關閉。在固化過程中，可使用活化光線來引發(fā)涂層材料的固化?？刂破鲀?yōu)選設計為在涂層材料的固化過程中將燈打開并控制燈保持打開的時間量。所述控制器還可設計為產(chǎn)生光脈沖來實現(xiàn)涂層材料的固化。光脈沖的長度和頻率均可由控制器進行控制。
所述控制器還優(yōu)選設計為控制透鏡固化單元的操作。所述控制器在透鏡固化過程中可執(zhí)行若干功能中的一些和/或其全部，包括但不限于(i)測量周圍室溫；(ii)根據(jù)室溫，確定成透鏡組合物固化所需的光線劑量(或在脈沖固化應用中光線的初始劑量)；(iii)應用活化光線，其強度和持續(xù)時間足以等于確定的劑量；(iv)在應用所述劑量的光線過程中和之后測量所述組合物的溫度響應；(v)計算下次應用活化光線所需的劑量(在脈沖固化應用中)；(vi)應用活化光線，其強度和持續(xù)時間足以等于確定的第二劑量；(vii)通過監(jiān)測成透鏡組合物在應用活化光線的過程中的溫度響應來確定何時結(jié)束固化過程；(viii)獨立地打開和關閉頂部和底部光源；(ix)監(jiān)測燈溫度，并通過起動接近所述燈的冷卻風扇來控制燈的溫度；(x)打開/關閉風扇或控制由風扇產(chǎn)生的空氣流的流速來控制所述組合物的溫度。這里，“劑量”是指施加到物體上的光能量，入射光的能量由光強度和持續(xù)時間來確定。在授予Buazza等人的U.S.專利No.5989462中敘述了設計用于根據(jù)成透鏡組合物的溫度來改變施加到成透鏡組合物上的活化光線的劑量的控制器，該文獻通過引用結(jié)合在這里。
在一種實施方案中，可使用快門系統(tǒng)來控制對成透鏡材料應用活化光線。所述快門系統(tǒng)優(yōu)選包括空氣起動的快門板，所述快門板可插入到固化室中以防止活化光線達到成透鏡材料。所述快門系統(tǒng)可與控制器連接，所述控制器可起動氣缸以使所述快門板插入到固化室中或自固化室中抽出。所述控制器優(yōu)選使得所述快門板在規(guī)定的時間間隔插入和抽出。所述控制器可接收溫度傳感器的信號使得可以根據(jù)成透鏡組合物和/或模具的溫度來調(diào)節(jié)插入和/或抽出快門的時間間隔。所述溫度傳感器可位于接近模具空腔和/或鑄塑室的多個位置上。
在某些實施方案中，透鏡可能需要后固化過程。所述后固化過程根據(jù)要形成的透鏡的類型可需要具體的條件。所述控制器優(yōu)選設計為根據(jù)操作者的輸入來產(chǎn)生這些條件。
控制器優(yōu)選設計為可控制在后固化單元中的燈的操作。所述燈優(yōu)選在后固化過程中的適當時間打開和關閉。例如，在某些后固化操作中，可不需要燈，因而控制器在這種過程中會保持燈關閉。在其它過程中，可使用燈來完成透鏡的固化?？刂破鲀?yōu)選設計為在后固化步驟中打開燈并控制燈保持打開狀態(tài)的時間量。所述控制器還可設計為在后固化步驟中產(chǎn)生光脈沖。光脈沖的長度和頻率均可由控制器進行控制。
控制器優(yōu)選設計為可在后固化操作過程中控制加熱裝置418的操作。加熱裝置418優(yōu)選打開和關閉來維持后固化單元內(nèi)預定的溫度?；蛘?，當使用電阻性加熱器時，可改變流經(jīng)加熱元件的電流來控制在后固化單元中的溫度。優(yōu)選光線和加熱的應用均由控制器來進行控制。與后固化單元連接的風扇的操作也優(yōu)選由控制器進行控制。可由控制器來操作所述風扇使空氣在后固化單元中循環(huán)或進/出所述后固化單元。
另外，所述控制器可提供系統(tǒng)診斷以確定所述系統(tǒng)是否正適當?shù)剡\轉(zhuǎn)。當需要例行維護或當檢測到系統(tǒng)錯誤時控制器可通知使用者。所述系統(tǒng)監(jiān)測如下條件，以便當機器有故障、需要標準維護或漂移出其建議的操作范圍時警告使用者I2C網(wǎng)絡錯誤；線電壓；頂架(top rack)光強度；底架(bottom rack)光強度；后固化架光強度；頂部活化光線鎮(zhèn)流器電流；底部活化光線鎮(zhèn)流器電流；后固化活化光線鎮(zhèn)流器電流；殺菌燈鎮(zhèn)流器電流；后固化加熱器電流；頂部活化燈燈絲加熱變壓器電流；底部活化燈燈絲加熱變壓器電流；殺菌燈燈絲加熱變壓器電流；頂部活化燈打開次數(shù)；底部活化燈打開次數(shù)；后固化活化燈打開次數(shù)；殺菌燈打開次數(shù)；頂部活化燈接通時間；底部活化燈接通時間；后固化活化燈接通時間；殺菌燈接通時間；頂部燈溫度；底部燈溫度；旋轉(zhuǎn)板溫度；后固化溫度。
例如，所述控制器可監(jiān)測流經(jīng)涂覆、透鏡固化或后固化單元的燈的電流以確定所述燈是否正適當?shù)夭僮?。所述控制器可記住所述燈已使用的小時數(shù)。當一個燈已使用了預定的小時數(shù)時，可向操作者傳遞信息來通知操作者所述燈需要更換?？刂破鬟€可監(jiān)測由所述燈所產(chǎn)生的光線的強度?？蓪⒐怆姸O管置于所述燈的近處以確定由所述燈所產(chǎn)生的光線的強度。如光線強度落于預定范圍之外，則可調(diào)整向所述燈施加的電流來改變產(chǎn)生的光線的強度(或者增加電流以增加強度；或者減少電流以減少強度)。或者，當一個燈產(chǎn)生的光線的強度低于預定值時，所述控制器可發(fā)送信息通知操作者該燈需要更換。
當機器在這些區(qū)域出現(xiàn)故障時，可顯示如下的故障信息后固化溫度你的后固化的溫度在其建議操作范圍之外。如透鏡抽拉器關閉，所述單元具有足夠加熱時間，且在系統(tǒng)重新起動后該問題繼續(xù)存在，則你的機器需要服務。
光線強度你的＿＿＿光源輸出值已低于其推薦范圍。如在系統(tǒng)重新起動后該問題繼續(xù)存在，你需要更換你的＿＿＿燈。
燈功率你的＿＿＿燈沒有適當?shù)剡M行工作。如在系統(tǒng)重新起動后該問題繼續(xù)存在，你需要更換你的＿＿＿燈。
燈絲加熱功率你的＿＿＿燈沒有適當?shù)剡M行工作。如在系統(tǒng)重新起動后該問題繼續(xù)存在，你需要更換你的＿＿＿燈。
燈的接通時間你的＿＿＿燈已超過了其預期壽命。請更換你的燈。
PC加熱器在你的后固化單元中的加熱器沒有適當?shù)剡M行工作。如在系統(tǒng)重新起動后該問題繼續(xù)存在，你的機器需要服務。
控制器還可管理聯(lián)鎖系統(tǒng)以用于安全和節(jié)能的目的。如果涂覆或后固化單元的透鏡抽拉組件打開，則控制器優(yōu)選設計為防止燈打開。這可防止操作者不當心受燈的光線的照射。涂覆單元20的燈24優(yōu)選設置在覆蓋物22上(參見圖1)。為防止操作者不當心受燈24的光線的照射，優(yōu)選在所述覆蓋物中設立開關，如上所述。所述控制器優(yōu)選設計為當所述覆蓋物打開時防止燈24接通。當透鏡存在而所述覆蓋物打開時，所述控制器還可自動地關閉燈24。另外當燈關閉時，所述控制器可使風扇和其它冷卻裝置保持關閉來節(jié)能。
所述控制器可顯示表明問題的若干種信息以防止形成透鏡的裝置的進一步操作。過程提示出現(xiàn)在顯示器的適當位置(當與某功能相關時出現(xiàn)在該按鈕之上，當重要時處于頂部并閃爍，等)。所述控制器使用如下的提示清單以在機器使用過程中指導使用者。所述清單以優(yōu)先級排列(即，如其與第二項目需同時顯示，則顯示在清單頂部的提示)。
警告作業(yè)運行，確認清除警告作業(yè)運行，確認重新運行旋轉(zhuǎn)編碼器以確認清除在作業(yè)運行時不允許將空腔移動至后固化&按此鍵關閉蓋按&保持以重新運行后固化過程按&保持以重新運行固化過程按&保持以重新運行退火過程按&保持以取消按&保持以重新運行涂覆過程按固化鍵以起動作業(yè)必須等待后固化完成必須等待后固化起動必須旋轉(zhuǎn)左和右轉(zhuǎn)筒(bowls)存貯器中目前沒有作業(yè)旋轉(zhuǎn)編碼器以選擇作業(yè)沒有可送后固化的固化作業(yè)沒有準備退火的作業(yè)不存在左模具，重新輸入RX不存在右模具，重新輸入RX模具不在盒中，接受或重新輸入RX旋轉(zhuǎn)編碼器以選擇保存或放棄當準備好時按編碼器..正在計算請等待退火完成涂覆完成后固化完成，脫模&退火模具不存在，重新輸入RX右模具不在盒中，接受|重新輸入左模具不在盒中，接受|重新輸入沒有存貯的Rx’s要編輯沒有作業(yè)可清除/重新運轉(zhuǎn)沒有存貯的作業(yè)要瀏覽沒有存貯的作業(yè)要編輯所述控制器還可設計為與操作者相互作用。所述控制器優(yōu)選包括輸入裝置54和顯示屏52。所述輸入裝置可為鍵盤(如完整的計算機鍵盤或改進的鍵盤)、光敏板、觸敏板或相似的輸入裝置。由所述控制器控制的若干個參數(shù)可取決于操作者的輸入。在所述裝置的初始安裝中，控制器可允許操作者輸入要制備的透鏡的類型。這一信息可包括透鏡類型(透明、吸收紫外線、光致變色、著色等)、處方和涂層類型(如耐劃或著色)。
基于這一信息，所述控制器優(yōu)選設計為將信息發(fā)送返回到操作者。操作者可被指令選擇模具組合件的模具部件。所述模具部件可被編碼，使得所述控制器可通過發(fā)送各模具部件的編碼向操作者指示選擇何模具。所述控制器還可確定將模具部件適當?shù)孛芊庠谝黄鹚璧膲|圈的類型。如同模具部件一樣，墊圈也可被編碼以使得適當墊圈的選擇更容易。
成透鏡組合物也可被編碼。為制備一定種類的透鏡，可能需要特定的成透鏡組合物。所述控制器可設計為確定所需的特定組合物并將該組合物的編碼發(fā)送給操作者。當需要執(zhí)行一定的操作或當具體操作完成時(例如，何時在透鏡固化單元中放置模具組合件，何時除去模具組合件，何時轉(zhuǎn)移模具組合件等)，所述控制器還可向操作者發(fā)送信號。
所述控制器還可顯示幫助功能，以指導使用者關于機器的使用和給出一般的過程指導。如下段落是操作者可得到的一些幫助文件的實例1)導航和數(shù)據(jù)輸入對于多數(shù)數(shù)據(jù)選擇和輸入來說使用信息輸入按鈕。旋轉(zhuǎn)所述按鈕將光標移動到菜單中并滾動經(jīng)過在數(shù)據(jù)輸入屏上的選擇。按下按鈕輸入選擇。在屏頂部的提示有助于使用者實現(xiàn)該過程。箭頭鍵使得可對先前輸入的數(shù)據(jù)進行校正，并可在導航過程中用作數(shù)據(jù)輸入按鈕的替代物。
菜單鍵使使用者返回到先前的菜單。
幫助鍵給出總體的過程幫助，并當系統(tǒng)有問題時顯示機器的故障。當存在錯誤時，會給使用者提供有關任何錯誤及補救它們的建議的操作過程的信息。
2)屏幕說明新Rx 在這一屏幕中輸入處方信息。在這一屏幕上實時顯示可利用的模具?？衫玫哪＞呔哂匈N近其的校驗標記?？商砑拥侥愕暮兄械哪＞哂绵徑铀鼈兊膱D框顯示。在機器范圍之外的電源在通常顯示模具信息的區(qū)域產(chǎn)生虛線。當輸入所有處方信息時，按下數(shù)據(jù)輸入按鈕，并將所述作業(yè)保存在存貯器中。視屏顯示產(chǎn)生的空腔數(shù)據(jù)。如果所述數(shù)據(jù)以正的cylinder格式輸入，則它會變換并以負的cylinder格式被顯示。如你需要查看所輸入的數(shù)據(jù)，在EDIT Rx屏中可得到呈正和負的cylinder形式的兩種數(shù)據(jù)。
查看和編輯 允許使用者查看和修改在存貯器中的作業(yè)。當在主菜單上作出查看和編輯選擇時，使用者可滾動經(jīng)過所有已保存的作業(yè)。當使用編輯時，按下數(shù)據(jù)輸入按鈕會將光標移動到編輯屏中，在此可對顯示的作業(yè)的處方進行修改。在查看菜單中，按下按鈕會使使用者進入主菜單。
清空/重新運行作業(yè) 如必要允許使用者取消和重新運行作業(yè)。當一對中的一個透鏡需要重新運行時，在對該作業(yè)選擇了重新運行后，可使用編輯作業(yè)來改變作業(yè)類型至僅有左或右。清空所有作業(yè)使得可從存貯器中清除所有作業(yè)。如你想從編號零開始你的作業(yè)，使用這一特性。
裝置狀態(tài) 顯示機器各部分的當前狀態(tài)-旋轉(zhuǎn)速度、輸送到一裝置的電流、網(wǎng)絡錯誤等。當診斷錯誤時，這些屏是適用的。所述系統(tǒng)的系列號和軟件版本數(shù)也在狀態(tài)屏中。
高級 高級菜單含有所有使用者可調(diào)整的設置，程序下載選擇和模具盒選擇。這一菜單有密碼保護以使發(fā)生意外改變的危險減至最小。當顯示密碼時，按下數(shù)據(jù)輸入按鈕使得使用者可通過旋轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)輸入按鈕來輸入密碼。當拔入準確的密碼時，按下按鈕。不準確的密碼會將使用者返回到密碼屏。準確的密碼會將使用者帶入高級菜單中，該菜單功能類似于主菜單。在這些菜單內(nèi)，當所需領域加亮時，按下數(shù)據(jù)輸入按鈕，圓括號出現(xiàn)在某一領域的周圍，表示通過旋轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)輸入按鈕可改變該領域。當選擇了準確值時，再次按下按鈕來移動圓括號并將所述領域設定為選擇的值。在日期和時間設置屏中，直到保存設置領域變亮且按下數(shù)據(jù)輸入按鈕后，所做出的改變才能被保存。盒菜單使得使用者可選擇可利用的模具包和電源范圍。
3)運行一作業(yè)透鏡的制備是三部分的過程。涂覆耐劃涂層是非必需的，其包含在這一部分的結(jié)尾。
當使用者輸入處方并保存該作業(yè)時，所述查看屏顯示找到各透鏡必需的模具和墊圈所需的數(shù)據(jù)。所述系統(tǒng)按負cylinder格式處方進行設計。如以正cylinder格式處方來輸入Rx信息，則其將被變換并返回呈負cylinder形態(tài)。必須基于查看屏數(shù)據(jù)(軸與正cylinder輸入有90度差)來安裝空腔。在編輯Rx屏可查看原始處方以及其變換的返回信息。
在安裝空腔之前，模具和墊圈必須徹底清洗。在模具或墊圈上的任何污染物可包含在成品透鏡中，因此該污染物必須清除。用異丙醇和丙酮來對各模具的鑄型側(cè)進行旋轉(zhuǎn)清洗。接著安裝空腔，保證適當?shù)卦O置所述軸。用適當單體來充入所述空腔。充注后的空腔應不受到室內(nèi)光線超過3分鐘的照射。由窗口或高強度室內(nèi)照明所產(chǎn)生的高環(huán)境光線量可顯著縮短可允許的室內(nèi)光線照射時間。
固化 按下固化按鈕來啟動固化循環(huán)。旋轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)輸入按鈕會允許使用者來選擇所要運行的作業(yè)。該循環(huán)的必需濾光片與作業(yè)號一起顯示。當顯示了準確的作業(yè)時，按下固化鍵。在鍵上的區(qū)域指導你放進成對透鏡或僅放進左或右透鏡。保證左和右透鏡總是在所述室的適當側(cè)上。將空腔放入初始固化抽拉器中并按下固化按鈕。當初始固化完成時，將一個或多個空腔轉(zhuǎn)移到后固化抽拉器的前部并按下后固化鍵。如果由于左和右透鏡中放大倍數(shù)差別而將所述作業(yè)分解時，在固化按鈕之上的區(qū)域會指導使用者在初始固化抽拉器中插入第二個空腔并再次按下固化鍵(當?shù)诙涨粓?zhí)行初始固化步驟時，第一空腔應處于后固化)。當起動時，移動所述空腔到后固化部分并再次按下后固化按鈕。
后固化 在后固化爐抽拉器中的前部開口用來對空腔進行后固化。當后固化循環(huán)結(jié)束時，按下后固化鍵，從后固化室中除去空腔，并使它們冷卻1到2分鐘。在冷卻期后，除去墊圈并用脫模工具來使一個模具與各組合件分離。將所述工具插入到由墊圈的突出部分產(chǎn)生的間隙中并輕輕地將模具從組合件上撬開。將剩下的透鏡和模具放入Q-Soak容器中以使模具與透鏡分離。清洗透鏡并進行退火步驟。
退火 如有一個以上的作業(yè)需要退火，則當在退火按鈕以上的區(qū)域顯示作業(yè)號時，使用者可通過旋轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)輸入按鈕來選擇他們想要退火的作業(yè)。當顯示適當?shù)淖鳂I(yè)時按下退火按鈕。將清洗過的透鏡放置在后固化室抽拉器的后部開口上。當在退火循環(huán)結(jié)束時，按提示按下退火鍵。
涂覆 耐劃涂層是非必需的，并在主室中的旋轉(zhuǎn)碗中涂覆。通過旋轉(zhuǎn)碗邊的定時按鈕來啟動涂層固化循環(huán)。當前模具清洗和涂覆時，罩關閉，開始對涂層的90秒固化循環(huán)。當循環(huán)結(jié)束時，燈關閉，電動機停止，且控制器向使用者發(fā)送模具準備好的信號。以通常方式來安裝空腔并將透鏡單體分配到空腔中。
也可在退火步驟完成后來進行透鏡涂覆，并涂覆在成品透鏡上。
4)著色提示在磨邊后，可通過通用的手段來對透鏡進行著色。如同許多現(xiàn)代透鏡材料一樣，可通過略微改變的操作步驟來改進著色效果。首先，當將透鏡放置在染色夾持器中時，不要使用彈簧類型的夾持器或?qū)ν哥R施加過量的壓力。在染料罐溫度下透鏡變得有一定柔性并可彎曲。當在染料罐中時，如以緩慢的前后運動來對透鏡進行攪拌可達到更快和更均勻的染料吸收。
在某些實施方案中，控制器可為計算機系統(tǒng)。計算機系統(tǒng)可包括記憶介質(zhì)，在該介質(zhì)上存貯設計用來執(zhí)行上述的控制器操作的計算機程序。術語“記憶介質(zhì)”意欲包括安裝介質(zhì)，例如CD-ROM或軟盤、計算機系統(tǒng)記憶如DRAM、SRAM、EDO RAM、Rambus RAM等，或非易失性記憶如磁性介質(zhì)例如硬驅(qū)動器(hard drive)或光存貯器。所述記憶介質(zhì)還可包括其它類型的記憶器或它們的組合。另外，記憶介質(zhì)可位于執(zhí)行程序的第一計算機中，或可位于經(jīng)網(wǎng)絡與第一計算機連接的不同的第二計算機中。在后一種情況下，第二計算機給第一計算機提供程序指令來執(zhí)行。再有，計算機系統(tǒng)可呈各種形式，包括個人計算機系統(tǒng)、主計算機系統(tǒng)、工作站、網(wǎng)絡設備、因特網(wǎng)網(wǎng)絡設備、個人數(shù)字輔助設備(PDA)、電視系統(tǒng)或其它裝置。一般地，術語“計算機系統(tǒng)”可廣義地定義為包括了具有執(zhí)行記憶介質(zhì)的指令的處理器的任何裝置。
記憶介質(zhì)優(yōu)先存貯用于控制形成透鏡的裝置的操作的軟件程序。所述軟件程序可以任何各種各樣的途徑來實施，其中包括基于程序的技術、基于部件的技術和/或目標定位的技術。例如，軟件程序根據(jù)需要可使用ActiveX控制、C++目標(0bjects)、JavaBeans、MicrosoftFoundation Classes(MFC)或其它技術或方法來實施。執(zhí)行來自存貯介質(zhì)的編碼和數(shù)據(jù)的CPU，如主中央處理器包括按照以下所述的方法或流程來產(chǎn)生和執(zhí)行軟件程序的手段。
各種實施方案還可包括接收或存貯在載體介質(zhì)上的按照前述說明執(zhí)行的指令和/或數(shù)據(jù)。適用的載體介質(zhì)包括記憶介質(zhì)或貯存介質(zhì)如磁性或光介質(zhì)，例如盤或CD-ROM，以及以通迅介質(zhì)如網(wǎng)絡和/或無線連接來輸送的如電、電磁的信號，或數(shù)字信號。
成透鏡組合物成透鏡材料可包括任何適用的液體單體或單體混合物和任何適用的光敏引發(fā)劑。這里使用的“單體”意義是指任何能夠進行聚合反應的化合物。單體可包括非聚合的材料或部分聚合的材料。當使用部分聚合的材料作為單體時，所述部分聚合的材料優(yōu)選含有能夠進行進一步的反應來形成新聚合物的官能團。所述成透鏡材料優(yōu)選包括與活化光線相互作用的光引發(fā)劑。在一種實施方案中，所述光引發(fā)劑吸收波長范圍為300至400nm的紫外線。在另一種實施方案中，所述光引發(fā)劑吸收波長范圍為380nm至490nm的光合光。所述液體成透鏡材料優(yōu)選進行過濾以控制質(zhì)量，并通過將環(huán)形墊圈380從相對的模具部件378中的一個上拉開并向透鏡模制空腔382中注入液體成透鏡材料來將所述液體材料放置在形成透鏡的模具空腔382中(參見圖11)。一旦透鏡模制空腔382充入這種材料，優(yōu)選將環(huán)形墊圈380再放置在其與相對的模具部件378密封的位置上。
本領域技術人員可認識到，一旦通過將相對的模具部件378拆卸而從透鏡模制空腔382中移出固化的透鏡，則透鏡可以通用的方式來進一步進行加工，如對其圓周邊進行打磨。
可聚合的成透鏡組合物包括含芳香族的雙(烯丙基碳酸酯)-官能單體和至少一種多烯屬官能單體，所述多烯屬官能單體含有選自丙烯酰基和甲基丙烯?；膬蓚€烯屬不飽和基團。在優(yōu)選實施方案中，所述組合物還包括合適的光引發(fā)劑。在另一種優(yōu)選實施方案中，所述組合物可包括一種或多種多烯屬官能單體和一種染料，所述單體含有選自丙烯?；蚣谆；娜齻€烯屬不飽和基團。所述成透鏡組合物還可包括吸收活化光線的化合物，如吸收紫外線的化合物和光致變色化合物。這些組合物的實例在授予Buazza等人的U.S.專利No.5989462中有更詳細的敘述，通過引用將該文獻結(jié)合在這里。
在另一種實施方案中，可由包含單體組合物和光引發(fā)劑組合物的成透鏡組合物來制備眼鏡透鏡。
所述單體組合物優(yōu)選包括含芳烴的多烯屬聚醚官能單體。在一種實施方案中，采用的聚醚是由環(huán)氧乙烷衍生的聚醚、環(huán)氧丙烷衍生的聚醚或它們的混合物。優(yōu)選地，所述聚醚是環(huán)氧乙烷衍生的聚醚。芳族聚醚多烯屬官能單體優(yōu)選具有如下所示的通用結(jié)構(gòu)式(V)，其中各R2為可聚合的不飽和基團，m和n獨立地為1或2，j和k的平均值的各自獨立地為約1至約20。通常的可聚合的不飽和基團包括乙烯基、烯丙基、烯丙基碳酸酯、甲基丙烯?；?、丙烯酰基、甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯。
R2-[CH2-(CH2)m-O]j-A1-[O-(CH2)n-(CH2)]k-R2A1是由含二羥基芳烴的材料衍生的二價基團。特別適用的二價基團A1的小類由式(II)來表示 其中各R1獨立地為含1至約4個碳原子的烷基、苯基或鹵素；各(a)的平均值獨立地為0至4；各Q獨立地為氧、磺?；⒕哂?至約4個碳原子的烷撐或具有1至約4個碳原子的亞烷基；n的平均值范圍為0至約3。優(yōu)選Q為甲基亞乙基即異亞丙基。
優(yōu)選n的數(shù)值為零，在該情況下A1是由式(III)來表示 其中各R1、各a和Q與針對式II所討論的相同。優(yōu)選兩個游離鍵均位于鄰或?qū)ξ?。特別優(yōu)選對位。
在一種實施方案中，當對，對-雙酚用環(huán)氧乙烷擴鏈時，含芳烴的多烯屬聚醚官能單體的中央部分可由下式表示 其中各R1、各a和Q與針對通式II所討論的相同，且j和k的平均值各自獨立地為約1至約20。
在另一種實施方案中，所述多烯屬官能單體是芳族聚醚多烯屬官能單體，其含有至少一個選自丙烯酰基和甲基丙烯?；幕鶊F。優(yōu)選所述含有至少一個選自丙烯酰基和甲基丙烯?；幕鶊F的芳族聚醚多烯屬官能單體具有如下所示的通用結(jié)構(gòu)式(VI)，其中R0為氫或甲基，其中各R1、各a和Q與針對通式II所討論的相同，其中j和k的值各自獨立地為約1至約20，且其中R2為可聚合的不飽和基團(如乙烯基、烯丙基、烯丙基碳酸酯、甲基丙烯酰基、丙烯?；?、甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯)。 在一種實施方案中，所述含芳烴的聚醚多烯屬官能單體優(yōu)選是乙氧基化雙酚A二(甲基)丙烯酸酯。乙氧基化雙酚A二(甲基)丙烯酸酯具有如下圖示的通式結(jié)構(gòu)，其中各R0獨立地為氫或甲基，各R1、各a和Q與針對通式II所討論的相同，j和k的值各自獨立地為約1至約20。 優(yōu)選的乙氧基化雙酚A二甲基丙烯酸酯包括乙氧基化2雙酚A二丙烯酸酯(其中j+k＝2，且R0為H)，乙氧基化2雙酚A二甲基丙烯酸酯(其中j+k＝2，且R0為Me)，乙氧基化3雙酚A二丙烯酸酯(其中j+k＝3，且R0為H)，乙氧基化4雙酚A二丙烯酸酯(其中j+k＝4，且R0為H)，乙氧基化4雙酚A二甲基丙烯酸酯(其中j+k＝4，且R0為Me)，乙氧基化6雙酚A二甲基丙烯酸酯(其中j+k＝6，且R0為Me)，乙氧基化8雙酚A二甲基丙烯酸酯(其中j+k＝8，且R0為Me)，乙氧基化10雙酚A二丙烯酸酯(其中j+k＝10，且R0為H)，乙氧基化10雙酚A二甲基丙烯酸酯(其中j+k＝10，且R0為Me)，乙氧基化30雙酚A二丙烯酸酯(其中j+k＝30，且R0為H)，乙氧基化30雙酚A二甲基丙烯酸酯(其中j+k＝30，且R0為Me)。這些化合物可商購于Sartomer Company，商標名分別為PRO-631，SR-348，SR-349，SR-601，CD-540，CD-541，CD-542，SR-602，SR-480，SR-9038，和SR-9036。其它的乙氧基化雙酚A二甲基丙烯酸酯包括乙氧基化3雙酚A二甲基丙烯酸酯(其中j+k＝3，且R0為Me)，乙氧基化6雙酚A二丙烯酸酯(其中j+k＝30，且R0為H)，和乙氧基化8雙酚A二丙烯酸酯(其中j+k＝30，且R0為H)。在所有上述化合物中Q為C(CH3)2。
所述單體組合物優(yōu)選還可包括多烯屬官能單體。多烯屬官能單體這里定義為包括兩個或更多個可聚合的不飽和基團的有機分子。通用的可聚合的不飽和基團包括乙烯基、烯丙基、烯丙基碳酸酯、甲基丙烯酰基、丙烯?；?、甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯。優(yōu)選地，所述多烯屬官能單體具有如下圖示的通式(VII)或(VIII)，其中各R0獨立地為氫、鹵素或C1-C4烷基，且其中A1如上所述。應理解，盡管通式結(jié)構(gòu)(VII)和(VIII)僅圖示具有兩個可聚合的不飽和基團，具有三個(如三(甲基)丙烯酸酯)、四個(如四(甲基)丙烯酸酯)、五個(如五(甲基)丙烯酸酯)、六個(如六(甲基)丙烯酸酯)或更多個基團的多烯屬官能單體也可使用。
可與含芳烴的多烯屬聚醚官能單體結(jié)合來形成單體組合物的優(yōu)選的多烯屬官能單體包括但不限于乙氧基化2雙酚A二甲基丙烯酸酯、三(2-羥基乙基)異氰脲酸酯三丙烯酸酯、乙氧基化10雙酚A二甲基丙烯酸酯、乙氧基化4雙酚A二甲基丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、1，6-己二醇二甲基丙烯酸酯、丙烯酸異冰片酯、季戊四醇三丙烯酸酯、乙氧基化6三羥甲基丙烷三丙烯酸酯和雙酚A雙烯丙基碳酸酯。
按照一種實施方案，所述液體成透鏡組合物包括乙氧基化4雙酚A二甲基丙烯酸酯。當進行固化來形成眼鏡鏡片時，乙氧基化4雙酚A二甲基丙烯酸酯通常產(chǎn)生具有比由使用DEG-BAC產(chǎn)生的相當?shù)耐哥R更高的折射率的透鏡。由包括乙氧基化4雙酚A二甲基丙烯酸的中等折射率的成透鏡組合物形成的透鏡可具有約1.56的折射率，而非乙氧基化單體組合物通常具有約1.51的折射率。由較高折射率的聚合物制備的透鏡可比由較低折射率的聚合物制備的透鏡薄，這是因為為產(chǎn)生所需放大倍數(shù)的透鏡，透鏡的前和后表面之間的曲率半徑之間的差不必那樣大。由包括乙氧基化4雙酚A二甲基丙烯酸的成透鏡組合物制備的透鏡還可比由基于非乙氧基化單體的組合物制備的透鏡具有更大的剛性。
所述單體組合物可包括其它的單體，當與乙氧基化4雙酚A二甲基丙烯酸酯混合時，所述其它單體可改變所形成的眼鏡鏡片和/或成透鏡組合物的性能?？梢陨唐访鸖R-368得自于Sartomer的三(2-羥基乙基)異氰脲酸酯三丙烯酸酯是一種可包含在所述組合物中的三丙烯酸酯單體，其可用來給成品透鏡提供改進的透明度、高溫剛性和耐沖擊性。可以商品名SR-480得自于Sartomer的乙氧基化10雙酚A二甲基丙烯酸酯是可包含在所述組合物中的二丙烯酸酯單體，其可用來給成品透鏡提供耐沖擊性?？梢陨唐访鸖R-348得自于Sartomer的乙氧基化2雙酚A二甲基丙烯酸酯是可包含在所述組合物中的二丙烯酸酯單體，其可用來對成品透鏡提供可著色性能?？梢陨唐访鸖R-399得自于Sartomer的二季戊四醇五丙烯酸酯是可包含在所述組合物中的五丙烯酸酯單體，其可用來對成品透鏡提供耐磨性?？梢陨唐访鸖R-239得自于Sartomer的1，6-己二醇二甲基丙烯酸酯是可包含在所述組合物中的二丙烯酸酯單體，其可用來減少成透鏡組合物的粘度?？梢陨唐访鸖R-506得自于Sartomer的丙烯酸異冰片酯是可包含在所述組合物中的丙烯酸酯單體，其可用來減少成透鏡組合物的粘度并增強著色性能。雙酚A雙烯丙基碳酸酯可包含在所述組合物中來控制在固化過程中的反應速率并改進成透鏡組合物的保存期?？梢陨唐访鸖R-444得自于Sartomer的季戊四醇三丙烯酸酯是可包含在所述組合物中的三丙烯酸酯單體，其可用來促進成透鏡組合物在固化過程中與模具更好地粘合。還可添加可以商品名SR-454得自于Sartomer的乙氧基化6三羥甲基丙烷三丙烯酸酯。
在先前部分中敘述了在成透鏡組合物中可使用的光引發(fā)劑。在一種實施方案中，所述光引發(fā)劑組分優(yōu)選包括苯基雙(2，4，6-三甲基苯甲酰基)氧化膦(IRG-819)，其可以商品名Irgacure819得自于Ciba Additives。在成透鏡組合物中，Irgacure819的數(shù)量范圍優(yōu)選為約30ppm(重量)到約2000ppm(重量)。在另一種實施方案中，所述光引發(fā)劑組分可包括光引發(fā)劑混合物。優(yōu)選地，使用Irgacure819與可以商品名Irgacure184(IRG-184)得自于Ciba Additives的1-羥基環(huán)己基苯基酮的混合物。優(yōu)選地，在成透鏡組合物中，光引發(fā)劑的總量范圍為約50ppm到約1000ppm。
在另一種實施方案中，可由包含單體組合物、光引發(fā)劑組分和共引發(fā)劑組分的成透鏡組合物來制備眼鏡鏡片。呈液體形態(tài)的成透鏡組合物優(yōu)選置于由第一模具部件與第二模具部件限定的模具空腔中。據(jù)信，用來使光引發(fā)劑組分活化的導向模具部件的活化光線使得所述光引發(fā)劑形成聚合物鏈自由基。所述共引發(fā)劑可與光引發(fā)劑或聚合物鏈自由基的片段或活性物種進行反應來產(chǎn)生單體引發(fā)物種。聚合物鏈自由基和單體引發(fā)物種可與所述單體進行反應從而使成透鏡組合物聚合。
所述單體組合物優(yōu)選包括具有上述結(jié)構(gòu)的含芳烴的多烯屬聚醚官能單體。優(yōu)選地，所述多烯屬官能單體是含有至少一個選自丙烯?；蚣谆；幕鶊F的芳族聚醚多烯屬官能單體。
更優(yōu)選地，所述多烯屬官能單體是乙氧基化雙酚A二(甲基)丙烯酸酯。所述單體組合物可包括如上所述的多烯屬官能單體的混合物。上面已對可在成透鏡組合物中存在的光引發(fā)劑進行了敘述。
成透鏡組合物優(yōu)選包含共引發(fā)劑組分。所述共引發(fā)劑組分優(yōu)選包括胺共引發(fā)劑。這里將胺定義為通過用有機取代基置換氨中的氫而形式上由氨(NH3)所衍生的氮化合物。共引發(fā)劑包括可以商品名CN-381、CN-383、CN-384和CN-386商購于Sartomer Company的丙烯酰基胺共引發(fā)劑，其中這些共引發(fā)劑是單丙烯?；贰⒍；坊蛩鼈兊幕旌衔铩Ｆ渌惨l(fā)劑包括乙醇胺類。乙醇胺類的實例包括但不限于N-甲基二乙醇胺(NMDEA)和三乙醇胺(TEA)，這兩者均可商購于Aldrich Chemicals。也可使用芳族胺(例如苯胺衍生物)來作為共引發(fā)劑。芳族胺的實例包括但不限于4-二甲基氨基苯甲酸乙酯(E-4-DMAB)、2-二甲基氨基苯甲酸乙酯(E-2-DMAB)、4-二甲基氨基苯甲酸(正丁氧基乙)酯、對-二甲基氨基苯甲醛、N，N-二甲基-對-甲苯胺和對-(二甲基氨基)苯甲酸辛酯，它們可商購于AldrichChemicals或The First Chemical Group of Pascagoula，Mississippi。
優(yōu)選地，在共引發(fā)劑組分中包含丙烯酸酯化的胺。丙烯?；房删哂性趫D39中所圖示的通式結(jié)構(gòu)，其中R0為氫或甲基，n和m為1至20，優(yōu)選1-4，R1和R2獨立地為含1至約4個碳原子的烷基或苯基。單丙烯酰基胺可包括至少一個丙烯?；蚣谆；鶊F(參見圖16中的化合物(A)和(B))。二丙烯酰基胺可包括兩個丙烯?；?、兩個甲基丙烯?；虮；蚣谆；幕旌衔?參見圖16中的化合物(C)和(D))。丙烯?；吩谏虡I(yè)上可按商品名CN-381、CN-383、CN-384和CN-386得自于Sartomer Company，其中這些共引發(fā)劑是單丙烯?；贰⒍；坊蛩鼈兊幕旌衔?。其它丙烯?；钒谆┧?二甲基氨基乙)酯和丙烯酸(二甲基氨基乙)酯，這兩者均可在商業(yè)上得自于Aldrich。在一種實施方案中，所述共引發(fā)劑組分優(yōu)選包括CN-384和CN-386的混合物。優(yōu)選地，在成透鏡組合物中共引發(fā)劑的總量范圍為約50ppm至約7wt％。
成透鏡組合物包含共引發(fā)劑的一個優(yōu)點是可使用較少的光引發(fā)劑來引發(fā)成透鏡組合物的固化。通常，塑料透鏡由包含光引發(fā)劑和單體的成透鏡組合物來制備。為改進所形成的透鏡的硬度，可增加光引發(fā)劑的濃度。但如先前所述，增加光引發(fā)劑的濃度可使所形成的透鏡變黃率增加。為抵消這種變黃率的增加，可向成透鏡組合物中添加永久性染料。隨著變黃量的增加，添加的染料的數(shù)量也可增加。染料濃度的增加可使透鏡的透光性降低。
可使用包含共引發(fā)劑的成透鏡組合物來減少所使用的光引發(fā)劑的數(shù)量。為改進所形成的透鏡的硬度，可使用光引發(fā)劑與共引發(fā)劑的混合物來引發(fā)單體的固化。上述共引發(fā)劑通常不明顯致使所形成的透鏡變黃。通過向成透鏡組合物中添加共引發(fā)劑，可減少光引發(fā)劑的數(shù)量。減少光引發(fā)劑的數(shù)量可降低形成的透鏡的變黃量。這可使得添加到成透鏡組合物中的染料的數(shù)量得以減少，且可改進所形成的透鏡的透光性而不損失透鏡的硬度。
成透鏡組合物還可包括吸收活化光的化合物。這些化合物可吸收至少一部分在固化過程中導向成透鏡組合物的活化光線。吸收活化光線的化合物的一種實例是光致變色化合物。可在成透鏡組合物中添加的光致變色化合物已在前面進行了敘述。優(yōu)選地，在成透鏡組合物中的光致變色化合物的總量范圍為約1ppm至約1000ppm?？稍诔赏哥R組合物中使用的光致變色化合物的實例包括但不限于Corn Yellow，Berry Red，Sea Green，Plum Red，Variacrol Yellow，PalatinatePurple，CH-94，Variacrol Blue D，Oxford Blue和CH-266。優(yōu)選地，使用這些化合物的混合物。Variaerol Yellow是萘并吡喃(napthopyran)物質(zhì)，其在商業(yè)上可得自于Great Lakes Chemical InWest Lafayette，Indiana。Corn Yellow和Berry Red是萘并吡喃，而Sea Green，Plum Red和Palat inate Purple是螺吩噁嗪物質(zhì)，其在商業(yè)上可得自于Keystone Aniline Corporation in Chicago，Illinois.Variacrol Blue D和Oxford Blue是螺吩噁嗪物質(zhì)，其在商業(yè)上可得自于Great Lakes Chemical In West Lafayette，Indiana。CH-94和CH-266是苯并吡喃物質(zhì)，其在商業(yè)上可得自于ChromaChemicals In Dayton，Ohio。表1中描述了可在成透鏡組合物中添加的光致變色染料混合物的組成。
光致變色染料混合物
表1成透鏡組合物還可包括其它吸收活化光線的化合物，如UV穩(wěn)定劑、UV吸收劑和染料?？商砑尤鏣inuvin 770的UV穩(wěn)定劑來減少由受紫外線照射所引起的所形成的透鏡的老化率?？上蛩鼋M合物中添加如2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1，1，3，3-四甲基丁基)苯酚之類的UV吸收劑，以給形成的透鏡提供UV阻擋性能。可在成透鏡組合物中添加少量的染料，如得自BASF的Thermoplast Blue 684和Thermoplaste Red，以抵消變黃作用。這些類別的化合物在先前部分中已進行了詳細的敘述。
在一種實施方案中，可向成透鏡組合物中添加吸收UV的組合物。所述吸收UV的組合物優(yōu)選包括光引發(fā)劑和UV吸收劑。光引發(fā)劑和UV吸收劑已在先前部分中進行了詳細的敘述。通常，為達到所需的UV阻擋性能在成透鏡組合物中需要的UV吸收劑的濃度范圍為約0.1至約0.25wt％。例如，可在成透鏡組合物中添加濃度為約0.17％的2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1，1，3，3-四甲基丁基)苯酚來作為UV吸收劑。
通過使光引發(fā)劑與UV吸收化合物混合，為在形成的透鏡中達到所需的UV阻擋性能，所需要的光引發(fā)劑與UV吸收劑的總濃度可低于單獨使用的UV吸收劑的濃度。例如，可在成透鏡組合物中添加濃度為約0.17％的2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1，1，3，3-四甲基丁基)苯酚作為UV吸收劑，來使形成的透鏡達到所需的UV阻擋性能?；蛘撸捎?-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1，1，3，3-四甲基丁基)苯酚與光引發(fā)劑2-異丙基-噻噸酮(ITX)組合來形成吸收UV的組合物，所述2-異丙基-噻噸酮(ITX)在商業(yè)上可得自于Aceto Chemical In Flushing，New York。為在形成的透鏡中達到相似的UV阻擋性能，與使用UV吸收劑本身的數(shù)量相比，添加到成透鏡組合物中的吸收UV的組合物的數(shù)量可明顯減少。例如，相對于成透鏡組合物，可使用濃度為約700ppm的2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1，1，3，3-四甲基丁基)苯酚與150ppm的光引發(fā)劑2-異丙基-噻噸酮(2-ITX)來提供UV阻擋性能。因而，可實現(xiàn)UV吸收劑濃度的顯著減少(如從0.15％降至小于約1000ppm)，而隨后形成的透鏡的UV阻擋能力沒有降低。降低在成透鏡組合物中存在的UV吸收化合物的一個優(yōu)點是可改進所述組合物的各種組分的溶解度。
表2-6列出了中等指數(shù)的成透鏡組合物的一些實例。UV吸收劑是2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1，1，3，3-四甲基丁基)苯酚。
表2
表3
表4
表5
表6
在一種實施方案中，可通過將中等指數(shù)的成透鏡組合物放置在模具組合件的模具空腔中并用活化光線來輻射所述模具組合件來制備塑料透鏡?？稍谙蚰＞呖涨恢凶⑷氤赏哥R組合物之前在模具部件上涂覆涂層材料。
在填充模具組合件的模具空腔后，優(yōu)選將模具組合件置于透鏡固化單元中并經(jīng)受活化光線作用。優(yōu)選地，使用光合光來輻射所述模具組合件?？稍谀＞呓M合件和活化光源之間放置透明的聚碳酸酯板。所述聚碳酸酯板優(yōu)選將所述模具組合件與燈室隔離，從而防止來自燈冷卻風扇的空氣流與模具組合件發(fā)生相互作用。所述活化光源可設計為向模具組合件的至少一個非鑄型面、優(yōu)選兩個非鑄型面?zhèn)鬟f約0.1至約10毫瓦/cm2。根據(jù)所使用的成透鏡組合物的組分，所使用的活化光線的強度可＜1毫瓦/cm2。在透鏡固化單元抽拉器平面上入射光線的強度使用裝有XRL140A檢測器頭的International light IL-1400輻射計來進行測量。這種特殊的輻射計優(yōu)選在約400nm處具有峰值檢測波長，檢測范圍為約310nm至約495nm。International light IL-1400輻射計和XRL140A檢測器頭均可商購于International light，Incorporated of Newburyport，Massachusetts。
在將模具組合件置于透鏡固化單元內(nèi)后，模具組合件優(yōu)選用活化光線連續(xù)輻射30秒至30分鐘，更優(yōu)選連續(xù)輻射1分鐘至5分鐘。優(yōu)選地，所述模具組合件在不存在冷卻空氣流的條件下進行輻射。在輻射后，從透鏡固化單元中除去模具組合件，并將形成的透鏡脫模?？稍诤蠊袒瘑卧袑λ鐾哥R進行后固化處理。
一般來說，發(fā)現(xiàn)在成透鏡組合物使用光引發(fā)劑(如IRG-819和IRG-184)生產(chǎn)的透鏡比僅使用共引發(fā)劑所形成的透鏡具有更好的性能。例如，在表4中所述的處方15包括單體組合物(SR-348與SR-454的混合物)和共引發(fā)劑(CN-386)。當這種成透鏡組合物受活化光線作用15分鐘時，沒有明顯的反應或凝膠形成。據(jù)信，所述共引發(fā)劑需要引發(fā)物種來催化單體組合物的固化。通常這種引發(fā)物種由光引發(fā)劑與活化光線的反應來產(chǎn)生。
可使用許多種光引發(fā)劑及光引發(fā)劑與共引發(fā)劑的結(jié)合來引發(fā)單體組合物的聚合。可使用的一種引發(fā)劑體系包括光引發(fā)劑IRG-819和2-ITX及共引發(fā)劑，參見處方17-18。這種體系可高度有效地引發(fā)聚合反應。聚合催化劑的效率是引發(fā)聚合反應所需的光引發(fā)劑的數(shù)量的度量。對于有效的光引發(fā)劑，可只需要較少數(shù)量來催化聚合反應，而對于低效的光引發(fā)劑，可能需要較大數(shù)量來催化聚合反應。可使用IRG-819/2-ITX/共引發(fā)劑體系來固化包括UV吸收化合物的成透鏡組合物。這種引發(fā)劑體系還可用來制備著色透鏡。
比IRG-819/2-ITX/共引發(fā)劑體系效率低的一種引發(fā)劑體系包括光引發(fā)劑IRG-819和2-ITX的混合物，參見處方31。這種體系引發(fā)成透鏡組合物聚合的效率低于IRG-819/2-ITX/共引發(fā)劑體系?？墒褂肐RG-819/2-ITX體系來固化反應性很強的單體組合物。效率與IRG-819/2-ITX體系相似的一種引發(fā)劑體系包括IRG-819與共引發(fā)劑的混合物，參見處方1-6、8-9、11、14-15、19-22和25-26?？墒褂肐RG-819/共引發(fā)劑體系來固化不包含UV阻擋化合物和光致變色的成透鏡組合物的透明透鏡。
可使用的另一種引發(fā)劑體系包括光引發(fā)劑2-ITX和共引發(fā)劑。這種引發(fā)劑體系引發(fā)聚合反應的效率大大低于IRG-819/共引發(fā)劑體系。所述2-ITX/共引發(fā)劑體系優(yōu)選用來固化包含高反應活性的單體的單體組合物。
上述中等指數(shù)的成透鏡組合物的使用使與透鏡的活化光線固化有關的許多問題減至最少或得以消除。通常用活化光線固化眼鏡鏡片的一個問題是過早脫離。過早脫離可由若干種因素引起。如果模具面與收縮的成透鏡組合物之間的粘合力不夠大，可發(fā)生過早脫離。成透鏡組合物粘附在模具面上的性能以及其收縮率決定了如何控制工藝變量來避免過早脫離。粘合力的影響因素例如有模具面的幾何形狀(例如，因為在節(jié)段線處空腔高度的劇變，高加(high-add)平頂雙焦點透鏡趨向于脫出)、模具組合件的溫度和模具內(nèi)涂層材料的特性。通常進行改變來控制過早脫離的工藝變量包括應用冷卻流體來除去放出的熱量、通過調(diào)節(jié)活化輻射的強度和時間來控制產(chǎn)生熱量的速率、在模具空腔的薄或厚區(qū)域提供不同的光線分布、調(diào)節(jié)模具厚度和提供增加粘合力的模具內(nèi)涂層。上述中等指數(shù)的成透鏡組合物的一個優(yōu)點是所述組合物表現(xiàn)出改善的粘合力性能。這使得可在多種固化條件下制備出可接受的透鏡。另一優(yōu)點是在較低的過早脫離率下可制備出較高屈光度的透鏡，拓寬了可實現(xiàn)的處方范圍。
上述中等指數(shù)的成透鏡組合物的另一優(yōu)點是它們趨向于使低強度(例如1至6毫瓦范圍)固化透鏡過程中與滴液有關的問題最小化。通常，在用活化光線輻射成透鏡組合物的過程中，少量的單體可能擠出所述空腔并落在模具的非鑄塑面上?；蛘撸趯⒊赏哥R組合物注入模具組合件的過程中，一部分成透鏡組合物可滴到模具組合件的非鑄塑面。在模具組合件的非鑄塑面上的這種“滴落物”趨向于使活化光線更強地聚焦在位于所述滴落物之下的空腔區(qū)域中。這種活化光線的聚焦可影響固化速率。如果在滴落物之下的固化速率與成透鏡組合物的其余各處的固化速率有明顯改變，在滴落物之下的區(qū)域中可產(chǎn)生光學畸變。
據(jù)信，在成透鏡組合物的中心處與邊緣區(qū)域之間的凝膠化速率的差別可能引起發(fā)生滴落。在成透鏡組合物的固化過程中，在固化過程中的凝膠相階段，在模具空腔內(nèi)的材料趨向于輕微膨脹。如果在墊圈唇口周圍有足夠的殘余單體，這種液體往往被擠出空腔并落在模具的非鑄塑面上。當成透鏡組合物進行快速、均勻的凝膠化時，這種問題趨向于最小化。通常，通過調(diào)節(jié)活化輻射的時間、強度和分布可實現(xiàn)成透鏡組合物的快速均勻的凝膠化。但上述中等指數(shù)的成透鏡組合物往往在許多固化條件下快速和均勻地凝膠，從而使由滴落引起的問題最小化。
上述中等指數(shù)的成透鏡組合物的另一優(yōu)點是所述組合物趨向于在許多種固化條件下發(fā)生均勻的固化。這種均勻的固化趨向于使所形成的透鏡內(nèi)的光學像差最小化。這在形成高增益放大率(plus power)的平頂透鏡過程中是特別明顯的，這種平頂透鏡在成透鏡組合物固化后往往具有光學畸變。據(jù)信，在節(jié)段線處可能反射活化輻射，并在反射光線所達到的成透鏡組合物的區(qū)域中產(chǎn)生局部凝膠化速率的差別。上述的中等指數(shù)的成透鏡組合物趨向于表現(xiàn)出較小的由組合物各處活化輻射強度變化所引起的光學畸變。
其它優(yōu)點包括更干燥的邊緣和形成的透鏡的增加的剛性。更干燥邊緣的一個優(yōu)點是使由未固化或部分固化的成透鏡組合物對透鏡的光學面的污染最小化。
在一種實施方案中，成透鏡組合物可固化為種種不同的透鏡。所述成透鏡組合物包括含芳烴的聚醚多烯屬官能單體、設計用來起動單體固化的共引發(fā)劑組合物和設計用來響應活化光線的作用而活化共引發(fā)劑組合物的光引發(fā)劑。所述成透鏡組合物可包括其它組分如紫外線吸收劑和光致變色化合物?？墒褂盟龀赏哥R組合物固化形成的透鏡包括但不限于球形單視、非球形單視透鏡、平頂雙焦點透鏡和不對稱漸進(progressive)透鏡。
一種成透鏡組合物包括如下單體的混合物。
98.25％ 乙氧基化(4)雙酚A二甲基丙烯酸酯(CD-540)0.75％ 雙官能活性胺共引發(fā)劑(CN-384)0.75％ 單官能活性胺共引發(fā)劑(CN-386)0.15％ 苯基雙(2，4，6-三甲基苯甲?；?氧化膦(Irgacure-819)0.10％ 2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1，1，3，3-四甲基丁基)苯酚0.87ppm Thermoplast Blue 6840.05ppm Thermoplast Red LB 454另一種成透鏡組合物包括如下單體的混合物。在這種組合物中存在的光致變色化合物使得所述組合物可用來形成光致變色透鏡。
97.09％ 乙氧基化(4)雙酚A二甲基丙烯酸酯(CD-540)1.4％雙官能活性胺共引發(fā)劑(CN-384)1.4％單官能活性胺共引發(fā)劑(CN-386)0.09％ 苯基雙(2，4，6-三甲基苯甲?；?氧化膦(Irgacure-819)
0.9ppm Thermoplast Red LB 45450ppm Variacrol Blue D73.5ppm Variacrol Yellow145ppm Berry Red29ppm Palatinate Purple55.5ppm Corn Yellow62ppm Sea Green85ppm Plum Red可使用包含含芳烴的聚醚多烯屬官能單體、共引發(fā)劑組合物和光引發(fā)劑的成透鏡組合物來形成各種處方的眼鏡鏡片，包括球面率(sphere power)范圍為約+4.0屈光度至約-6.0屈光度的眼鏡鏡片。通過使所述成透鏡組合物暴露于活化光線和熱，在少于30分鐘內(nèi)，由所述成透鏡組合物形成的透鏡基本上無畸變、裂紋、圖案和條紋，并具有可忽略的變黃。所述成透鏡組合物的一個優(yōu)點是其對模具表現(xiàn)出增加的粘合力。這可減少形成的透鏡從模具中過早脫離的發(fā)生率。另外，不再需要使用粘合促進劑，所述粘合促進劑通常涂覆于模具上來防止過早脫離。
成透鏡組合物對模具的增加的粘合力使得成透鏡組合物可在更高的溫度下進行固化。通常，可能需要控制成透鏡組合物的溫度以防止透鏡由模具中過早脫離。當成透鏡組合物隨著固化而收縮時可發(fā)生過早脫離。當成透鏡組合物在固化過程中快速受熱時通常發(fā)生收縮。包含含芳烴的聚醚多烯屬官能單體、共引發(fā)劑組合物和光引發(fā)劑的成透鏡組合物可減少過早脫離的發(fā)生率。這種成透鏡組合物的增加的粘合力使得可使用更高的固化溫度，而不增加過早脫離的發(fā)生率。還確信，這種成透鏡組合物在固化過程中可表現(xiàn)出較小的收縮率，這可進一步減少過早脫離的機會。
在較高溫度下進行固化的一個優(yōu)點是可形成具有高交聯(lián)密度的眼鏡鏡片。眼鏡鏡片的交聯(lián)密度通常與固化溫度有關。在較低溫度下固化成透鏡組合物導致其交聯(lián)密度低于在較高溫度下進行固化的透鏡的交聯(lián)密度。具有較高交聯(lián)密度的透鏡通?；旧暇鶆虻匚罩玖?，不產(chǎn)生斑點和條紋。具有高交聯(lián)密度的透鏡還可表現(xiàn)出降低的柔性。
形成塑料透鏡的方法通過將成透鏡組合物放置在模具組合件的模具空腔中并用活化光線來輻射所述模具組合件可制備出塑料透鏡。在向模具空腔中注入成透鏡組合物之前可在模具部件上涂覆涂層材料。在透鏡固化過程結(jié)束后可在后固化單元中對透鏡進行處理。
用來提供塑料透鏡的上述系統(tǒng)的操作包括若干個操作。這些操作優(yōu)選通過控制器50來進行協(xié)調(diào)，所述控制器已在上面進行了敘述。在向所述系統(tǒng)提動電能后，優(yōu)選由控制器來向操作者發(fā)送信號以輸入透鏡的處方、透鏡類型和用于透鏡的涂層材料的類型?；谶@些輸入的數(shù)值，所述控制器優(yōu)選指示操作者需要何種模具和墊圈來形成所述的具體透鏡。
透鏡的制備包括1)準備模具組合件；2)向模具組合件中注入成透鏡組合物；3)固化透鏡；4)對透鏡進行后固化；和5)對透鏡進行退火。任選地，也可在使用之前來對透鏡進行涂覆。透鏡的制備可使用上述的塑料透鏡固化裝置來實現(xiàn)。
模具組合件的準備包括根據(jù)所需的處方和透鏡類型來選擇適當?shù)那昂秃竽＞?，清洗模具和組裝模具來形成模具組合件。透鏡的處方?jīng)Q定了要使用何種前模具、后模具和墊圈來制備所述模具組合件。在一種實施方案中，可使用包括所有可行的透鏡處方的圖表來使得使用者可確定適當?shù)哪＞吆蛪|圈。這種圖表可包括數(shù)千個入口，使得確定適當模具和墊圈的工作相當耗時。
在一種實施方案中，當將處方提交給控制器時，塑料透鏡固化裝置10的控制器50(參見圖1)會顯示適當?shù)那澳＞摺⒑竽＞吆蛪|圈的識別標志?？刂破鲿崾臼褂谜咻斎?)單體類型；2)透鏡類型；3)球面率(spherical power)；4)柱面率(cylindrical power)；5)軸；6)加合率(add power)，和7)透鏡位置(即右或左透鏡)。一旦輸入了這種信息后，計算機會確定所要使用的正確的前模具、后模具和墊圈?？刂破鬟€可允許使用者保存和調(diào)用處方數(shù)據(jù)。
圖17圖示了控制器50的面板的一種實施方案。所述控制器包括輸出裝置610和至少一個輸入裝置?？墒褂酶鞣N輸入裝置。一些輸入裝置包括壓敏裝置(例如按鍵)、可移動數(shù)據(jù)輸入裝置(如可旋轉(zhuǎn)按鈕、鼠標、光標運動球或移動開關)、聲音數(shù)據(jù)輸入裝置(如麥克風)、光筆或與控制器連接的計算機。優(yōu)選所述輸入裝置包括按鈕630、640、650和660及選擇按鈕620。顯示板優(yōu)選顯示控制器數(shù)據(jù)要求和響應。輸出裝置可為陰極射線管、LCD板或等離子體顯示屏。
當初始起動時，控制器優(yōu)選顯示主菜單，如在圖17中圖示的菜單。如不顯示主菜單，使用者可通過按下可以標記為主菜單的按鈕650來進入主菜單。對應于主菜單按鈕650的起動，控制器會顯示主菜單屏。如圖17中所圖示，顯示屏在開始菜單上提供若干個初始選項。所述選項可包括1)新Rx；2)編輯Rx；和3)查看Rx。所述主菜單還可提供其它選項，這些選項允許操作者進入機器狀態(tài)信息和儀器設置菜單。滾動按鈕630優(yōu)選使得使用者可通過移動光標612來瀏覽出現(xiàn)在顯示屏上的選項以進行適當選擇。選擇按鈕620優(yōu)選設計為可旋轉(zhuǎn)以使得可在顯示屏上選擇選項。按鈕620還設計為使得可輸入這些項目。在一種實施方案中，選擇按鈕620可被按下以進行數(shù)據(jù)輸入。即，當做出適當選擇時，可下推所述按鈕來輸入所選擇的數(shù)據(jù)。在主菜單中，當光標612移動至適當選擇時，可通過按下選擇按鈕620來做出所述選擇。
新Rx菜單項目的選擇使顯示屏改變至處方輸入菜單，圖示于圖18中。處方輸入菜單優(yōu)選使得使用者可輸入有關新透鏡類型的數(shù)據(jù)。默認起動位置則是透鏡單體選擇框。一旦區(qū)域加亮，則旋轉(zhuǎn)選擇按鈕620來在預定的選擇中做出選擇。當顯示適當?shù)倪x擇時，可推下選擇按鈕來輸入所述選擇。輸入所述選擇還可使光標移動至該目錄的下一項目?；蛘?，使用者可使用滾動箭頭630來選擇要輸入的下一項目。
各菜單項目使得可輸入一部分透鏡處方。透鏡處方信息包括1)單體類型；2)透鏡類型；3)透鏡位置(即，左透鏡或右透鏡)；4)球面率；5)柱面率；6)軸；和7)加合率。單體選擇可包括選擇透明或光致變色透鏡。透鏡類型項目可允許在球形單視、非球形單視透鏡、平頂雙焦點透鏡和不對稱漸進透鏡中作出選擇。球面項目允許輸入透鏡的球面率。柱面項目允許輸入柱面率。軸項目允許輸入柱軸。加合項目允許添加多焦點處方的加合率。由于對各眼睛來說球面率、柱面率、柱軸和加合率可能不同，且由于模具和墊圈對透鏡位置(即，左透鏡或右透鏡)來說可是特殊的，控制器優(yōu)選允許分別輸入右透鏡和左透鏡。如在任何輸入領域中出現(xiàn)錯誤時，滾動箭頭630優(yōu)選允許使用者移動光標到不準確的輸入項來進行修正。
在添加了與處方有關的數(shù)據(jù)后，控制器可提示使用者輸入作業(yè)號來保存所述處方類型。這優(yōu)選使得使用者可調(diào)用處方類型而無須重新輸入所述數(shù)據(jù)。作業(yè)號還可由控制器來使用以控制透鏡的固化條件。所述固化條件通常根據(jù)透鏡類型和處方來改變。通過允許控制器進入所述正在制備的透鏡處方和類型，控制器可自動設定固化條件而無須由使用者來輸入。
在保存了作業(yè)后，顯示屏優(yōu)選顯示使得使用者可選擇用于制備透鏡的適當前模具、后模具和墊圈的信息，如圖19所圖示。這種信息優(yōu)選通過使用存儲的數(shù)據(jù)庫來產(chǎn)生，所述數(shù)據(jù)庫使輸入的數(shù)據(jù)與適當?shù)耐哥R和墊圈相關聯(lián)。處方信息還被總結(jié)以使得使用者可核對是否已準確地輸入了處方。所述模具和墊圈信息可給使用者打印出來?？蓪⒋蛴C引入到控制器中以打印這種數(shù)據(jù)?；蛘?，可在控制器中引入通訊接口以使得所述數(shù)據(jù)可傳輸?shù)酱蛴C或個人計算機中。各模具和墊圈具有預定的識別標志。優(yōu)選地，所述識別標志是字母數(shù)字序列。模具和墊圈的識別標志優(yōu)選對應于模具部件庫的字母數(shù)字序列。獲得了模具和墊圈識別標志后，使用者然后可進入到所述庫中來選擇適當?shù)哪＞吆蛪|圈。
控制器優(yōu)選設計用來運行計算機軟件程序，在輸入了眼鏡處方后，所述程序可提供適當前模具、后模具和墊圈的識別標志。所述計算機程序包括多個指令，這些指令使得控制器可收集處方作息、確定用于制備具有所輸入處方的透鏡的適當?shù)那澳＞?、后模具和墊圈、并顯示所述前模具、后模具和墊圈的適當識別標志。在一種實施方案中，所述計算機程序可包括信息數(shù)據(jù)庫。所述信息數(shù)據(jù)庫可包括多維記錄陣列。各記錄可包括對應于前模具、后模具和墊圈的識別標志的數(shù)據(jù)區(qū)。當輸入處方數(shù)據(jù)時，計算機程序設計用來查看對應于輸入的處方的記錄。來自這種記錄的所述信息可發(fā)送給使用者，使得使用者可選擇適當?shù)哪＞吆蛪|圈。
在一種實施方案中，所述信息數(shù)據(jù)庫可為三維記錄陣列。表9圖示了三維記錄陣列的一部分的一個實例。所述三維陣列包括球面(sphere)，柱面(cylinder)，和加合(add)的變量陣列。三維陣列記錄包括識別標志清單。優(yōu)選這一清單包括前模具(對左或右透鏡的)、后模具和墊圈的識別標志。當輸入處方時，所述程序包括提取柱面、球面和加合信息并查看與該信息相關的記錄的指令。所述程序由記錄中獲得所需的信息并將所述作息發(fā)送給使用者。例如，如果輸入左透鏡的、具有+1.00的球面率、-0.75的柱面率和2.75的加合率的處方，前模具識別標志則為FT-34，后識別標志則為TB-101，墊圈識別標志則為G25。這些數(shù)值經(jīng)輸出裝置發(fā)送給使用者。所述輸出裝置可包括顯示屏或打印機。應理解，表9中所示的實例只代表整個數(shù)據(jù)庫的一小部分。所述球面率范圍可為+4.00至-4.00，屈光度增量為0.25，所述柱面率范圍可為0.00屈光度至-2.00屈光度，屈光度增量為0.25，且加合率范圍可為+1.00至+3.00，屈光度增量為0.25。
表9
第二信息數(shù)據(jù)庫可包括與基于處方變量的成透鏡組合物固化有關的信息。各記錄可包括與固化透明透鏡(即非光致變色透鏡)和光致變色透鏡有關的信息。所述固化信息可包括濾光片信息、初始固化劑量信息、后固化時間和條件和退火時間。一部分這種數(shù)據(jù)庫的實例圖示于表10中。固化條件通常取決于透鏡的球面率、所制備的透鏡的類型(光致變色或非光致變色)和透鏡是否著色。固化信息包括所使用的濾光片類型、初始劑量條件、后固化時間和退火時間?？墒褂镁哂?0mm孔的濾光片(以“50mm”表示)或透明板濾光片(以“透明”表示)。初始劑量通常以秒計，輻射型式(如頂部和底部、只有底部)也可指定。后固化時間代表在后固化單元中用活化光線和加熱對模具組合件進行處理的時間量。退火時間代表在將透鏡從模具組合件中取出后用加熱對脫模的透鏡進行處理的時間量。雖然這種第二數(shù)據(jù)庫圖示為獨立的數(shù)據(jù)庫，但所述數(shù)據(jù)庫可通過向各適當記錄中添加透鏡固化信息而結(jié)合到模具和墊圈數(shù)據(jù)庫中。
控制器還可設計為，如果透鏡放大率超出系統(tǒng)范圍或如果模具包不含有制備所需透鏡必須的模具時，警告使用者。在這些情況下，使用者可被要求檢查處方信息來保證輸入了恰當?shù)奶幏健?br> 控制器還可用來控制塑料透鏡固化裝置的各種部分的操作。一系列輸入裝置640使得可操作所述系統(tǒng)的各部件。輸入裝置可設計為使透鏡涂覆過程(640a)、固化過程(640b)、后固化過程(640c)和退火過程(640d)開始。
在一種實施方案中，起動任何輸入裝置640都可能使顯示屏出現(xiàn)要求對應于所制備的透鏡的類型的作業(yè)號。使用的前面的最后一次作業(yè)可顯現(xiàn)為默認輸入。使用者可通過循環(huán)經(jīng)過保存的作業(yè)來改變顯示的作業(yè)號。當顯示恰當?shù)淖鳂I(yè)時，使用者可通過按下選擇按鈕來輸入該作業(yè)。
表10在輸入了作業(yè)后，所述系統(tǒng)已準備好開始所選擇的功能。再次起動同一輸入裝置(如按下按鈕)將使系統(tǒng)開始所選擇的功能。例如，第二次按下固化按鈕可使預定程序的固化循環(huán)開始。在完成選擇的功能后，顯示屏可顯示一種提示，來通知使用者該運行已結(jié)束。
控制器可設計為防止使用者使用除由控制器的程序員指定的那些固化循環(huán)以外的固化循環(huán)。在輸入命令后，作業(yè)輸入工作流程，在此控制器僅允許指定的固化條件。在透鏡循環(huán)過程中，定時器(由在命令輸入時選取的規(guī)則系統(tǒng)(algorithm)來設定)可不斷運行以監(jiān)測劑量，并在所述過程過渡時向使用者發(fā)送音頻和視頻的提示。所述系統(tǒng)追蹤作業(yè)完成和狀態(tài)，并在查看作業(yè)屏上給出作業(yè)狀態(tài)的視頻提示。由于必需的步驟的競爭，要檢測在屏底部的框圖。在透鏡循環(huán)的敏感部分中，不允許與建立的方法有偏移。允許操作者判斷何時過程不在時間關鍵點上。在中斷正在執(zhí)行過程中的作業(yè)的步驟中，軟件會警告使用者，刪除未完成的作業(yè)，再運行未完成的作業(yè)等。
所述系統(tǒng)可設計為防止起動新固化循環(huán)，直到前一作業(yè)的固化已完成。在時間敏感的過渡過程中，這種“看門人”功能保證后固化室的可利用性。當固化階段完成時，音頻和視頻的提示命令使用者將空腔放置在后固化區(qū)中。
主菜單還可包括允許對保存的作業(yè)進行編輯的選擇。返回到圖17圖示的主菜單屏，選擇編輯菜單項目會顯示與輸入屏相似的人機對話屏。這使得使用者可改變先前存在的作業(yè)的指令。查看菜單項目使得使用者可由已存在的作業(yè)中查看指令信息和模具/墊圈選擇信息。
一旦獲得了所需的模具和墊圈信息后，由模具和墊圈集合中來選擇適當?shù)哪＞吆蛪|圈?？蓪⑺瞿＞叻胖迷趬|圈中以產(chǎn)生模具組合件。在將模具放置在墊圈中之前，優(yōu)選對模具進行清洗。模具部件的內(nèi)表面(即鑄塑面)可通過在旋轉(zhuǎn)模具部件的同時對模具部件噴施清洗溶液來在旋轉(zhuǎn)涂覆單元20上進行清洗。清洗溶液的實例包括甲醇、乙醇、異丙醇、丙酮、甲基乙基酮或水基洗滌清洗劑。優(yōu)選地，使用包括異丙醇的清洗溶液來清洗模具部件。當模具部件與清洗溶液接觸時，灰塵和臟物可脫落并轉(zhuǎn)移到固化單元的底盤115中。在施用了足夠量的清洗溶液后，通過在不施用清洗溶液的條件下連續(xù)旋轉(zhuǎn)可對模具部件進行干燥。
在一種實施方案中，在將成透鏡組合物放置到模具空腔中之前，前模具部件的內(nèi)表面即鑄塑面可涂覆一個或多個硬涂層。優(yōu)選地，使用兩個硬涂層，從而在第一硬涂層中的任何缺陷如針孔可被第二層硬涂層掩蓋。所得到的雙硬涂層優(yōu)選耐劃并防護雙硬涂層粘附于其上的隨后形成的眼鏡鏡片。所述硬涂層優(yōu)選使用旋轉(zhuǎn)涂覆單元20來進行涂覆。優(yōu)選將模具部件放置在旋轉(zhuǎn)涂覆單元中并在以高速旋轉(zhuǎn)(如約900至1000RPM)的同時將涂層材料涂覆到模具上。在涂覆了足夠量的涂層材料后，可通過設置在覆蓋物中的活化光源來對所述涂層材料進行固化。優(yōu)選將所述覆蓋物關閉并且在模具部件以較低的速度(如約150至250RPM)旋轉(zhuǎn)條件下將活化光線作用于模具部件。優(yōu)選地，通過控制器50來控制旋轉(zhuǎn)和活化光線的施用。控制器50優(yōu)選設計為提示操作者將模具部件放置在涂覆單元上，將所述涂層材料涂覆到模具部件上，并關閉覆蓋物來引發(fā)涂層材料的固化。
在一種實施方案中，形成的眼鏡鏡片可涂覆憎水層，如硬涂層。所述憎水層優(yōu)選通過防止水和氧分子對光致變色顏料產(chǎn)生降解作用而延長接近透鏡表面的光致變色顏料的壽命。
在優(yōu)選實施方案中，在將成透鏡組合物放置到模具空腔中之前，兩種模具部件均可涂覆固化的粘合促進組合物。優(yōu)選給所述模具部件提供這種促進粘合的組合物來增加模具的鑄塑面與成透鏡組合物之間的粘合力。所述促進粘合的組合物因而減少了透鏡與模具過早脫離的可能性。另外，還相信，這種涂層還在透鏡上提供氧和水份的阻擋層，用來防止接近透鏡表面的光致變色顏料受氧和水份的降解作用。再有，所述涂層對成品透鏡提供耐磨性、耐化學品性和改進的外觀。
在一種實施方案中，在將成透鏡組合物注入模具空腔中之前，后模具部件的鑄型面可涂覆以能夠用染料進行著色的材料。這種可著色的涂層優(yōu)選粘附于成透鏡組合物上，使得隨后染料可添加到得到的眼鏡鏡片上以對透鏡進行著色?？墒褂萌缟纤龅男D(zhuǎn)涂覆單元來涂覆可著色的涂層。
將清潔的模具放置在墊圈上來形成模具組合件。優(yōu)選將前模具首先放置在墊圈上。對于單視處方，前模具不必須以任何具體的準線來放置。對于平項雙焦點或漸進的前模具，優(yōu)選將模具與設置在墊圈上的準線標記對準。一旦將前模具放入墊圈中后，將后模具放置在墊圈上。如果處方要求柱面率，則后模具必須相對于前模具對準。如處方是球面的(如透鏡沒有柱面率)，則可將后模具放入墊圈而無需任何特殊的對準。在安裝完成后，模具組合件即準備好進行填注。
所述控制器可提示使用者來獲得適當?shù)某赏哥R組合物。在一種實施方案中，所述控制器會通知使用者需要何種化學品和各化學品的數(shù)量來制備成透鏡組合物。或者，成透鏡組合物還可預先形成。在這種情況下，所述控制器可指示操作者應使用何種預先形成的成透鏡組合物。
在一種實施方案中，可將染料添加到成透鏡組合物中。據(jù)信，可使用某些染料來與環(huán)境中的氧起反應并將之包封，使得可防止氧與在固化過程中形成的自由基進行反應。另外，可將染料添加到所述組合物中來改變未活化的光致變色透鏡的顏色。例如，如果在成透鏡組合物中存在蘭-紅或蘭-粉紅染料，則可“遮蓋”在透鏡形成后有時出現(xiàn)的黃色。光致變色透鏡的未活化的顏色還可通過向成透鏡組合物中添加非光致變色顏料來進行調(diào)整。
在填注透鏡模制空腔382的一種優(yōu)選的技術中，將環(huán)形墊圈380放置在凹面或前模具部件392上并將凸面或后模具部件390移動到位。優(yōu)選將環(huán)形墊圈380從后模具部件390邊緣的最高點拉開，并優(yōu)選將成透鏡組合物注入到透鏡模制空腔382中，直到少量的成透鏡組合物沿邊緣擠出。然后優(yōu)選通過真空來除去過量物。未除去的過量液體可能會流到后模具部件390的面上并在成品透鏡中造成光學畸變。
成透鏡組合物通常在低于約100°F的溫度下貯存。但在這些溫度下，成透鏡組合物可能相對粘稠。所述溶液的粘度可能使得其難以注入到模具空腔中而不在成透鏡組合物內(nèi)產(chǎn)生氣泡。在成透鏡組合物中存在氣泡會在固化的眼鏡鏡片中造成缺陷。為降低溶液的粘度，并因而減少在注入至模具空腔的過程中產(chǎn)生空氣氣泡的機會，在注入模具空腔中之前可對成透鏡組合物進行加熱。在一種實施方案中，在注入模具空腔中之前，可將成透鏡組合物加熱至約70°F至約220°F，優(yōu)選約130°F至約170°F。優(yōu)選地，在注入模具空腔中之前，將成透鏡組合物加熱至約150°F的溫度。
可通過使用電加熱器、紅外加熱系統(tǒng)、熱空氣系統(tǒng)、熱水系統(tǒng)或微波加熱系統(tǒng)來對成透鏡組合物進行加熱。優(yōu)選地，在如圖20和21所示的單體加熱系統(tǒng)中對成透鏡組合物進行加熱。圖20圖示了單體加熱系統(tǒng)的等角視圖，圖21圖示了圖20中所示的單體加熱系統(tǒng)的側(cè)視圖。所述單體加熱系統(tǒng)包括設計用來承載成透鏡組合物的主體1500和用于由所述主體向模具組合件中輸送經(jīng)加熱的成透鏡組合物的閥門1520。所述單體加熱系統(tǒng)還可包括接近于閥門的用于固定模具組合件1550的模具組合件支撐物1540。所述單體加熱系統(tǒng)還可包括用于接收容納單體組合物的容器1560的開口。
圖22圖示了單體加熱系統(tǒng)的斷面圖。所述主體包括單體1502和頂部1504。所述主體1504的頂部可包括開口1506，其尺寸為使得流體容器1560可插入到所述開口中。所述開口的尺寸還可使得當將瓶置于所述開口中時，所述瓶以如圖22所示的角度支撐。在某些實施方案中，所述瓶的角度可為約5至約45度。在一種實施方案中，所述開口的尺寸為可容納流體容器1560的帽1562。所述帽1562和所述開口1506的尺寸可為使得所述帽易于插入所述開口中。如果在流體容器1562中的所有流體與所述單體加熱系統(tǒng)的主體1500相配合，則可將所述帽1562除去并將所述瓶置于所述開口中。所述流體容器1560可放置在位直到所有流體流入到主體1500中。在單體流入到所述主體1500中后，可將所述流體容器1560移出或放置在所述開口中。
在另一種實施方案中，所述流體容器1560可包括與流體容器本體1569連接的自密封帽1562。在圖23中圖示了具有自密封帽的流體容器1560的斷面圖。所述自密封帽1562可設計為適合在主體的開口1506內(nèi)。自密封帽1562可經(jīng)螺紋配合與流體容器本體1569連接(如螺旋插入到流體容器中)，或者可使用適當?shù)恼澈蟿﹣砉潭ㄔ诹黧w容器本體上。在另一種實施方案中，所述帽1562可同時使用螺紋配合和適當?shù)恼澈蟿﹣砉潭ㄔ诹黧w容器本體上。
在一種實施方案中，所述帽1562包括流體控制件1564和彈性件1566。所述流體控制件1564可具有與帽1562的頂部內(nèi)表面基本上配合的尺寸和形狀，使得所述流體控制件防止流體流出所述流體容器。所述彈性件1566可連接到流體控制件1564上，使得所述彈性件對流體控制件施加力，從而將流體控制件緊靠在帽的頂部內(nèi)表面上。在一種實施方案中，所述彈性件可為彈簧，而流體控制件可基本上為球形物體。在正常的停留位置中，所述彈性件對流體控制件1564施加力，迫使其緊靠在帽的頂部內(nèi)表面1568上。帽的頂部尺寸為可防止球形物體1564通過帽的頂部1568。因而當不使用時，流體控制件1564緊靠在帽1562的頂部1568上，形成密封來防止流體流經(jīng)所述帽。
當單體加熱站要被填充時，可將流體容器1560插入到主體1500的開口1506中。如果使用如圖23中所示的自密封帽，則所述主體可設計為迫使流體控制件脫離流體容器的頂部。隨著流體控制件由帽的頂部移開，流體會沿流體控制件流出流體容器。在一種實施方案中，所述主體1500可包括由所述主體的底部1502向開口延伸的突出部1508(參見圖23)。當將流體容器插入到開口中時，所述突出部可頂住流體控制件而使流體控制件脫離所述頂部。當移出所述瓶時，所述突出部會由流體控制件移開，所述流體控制件可推送返回到其靜止位置，從而防止流體由流體容器再流出。
加熱系統(tǒng)1510優(yōu)選與主體偶合。所述加熱系統(tǒng)1510優(yōu)選設計為將成透鏡組合物加熱至約80°F至約220°F的溫度。優(yōu)選使用電阻加熱器來加熱成透鏡組合物。其它加熱系統(tǒng)如熱空氣系統(tǒng)、熱水系統(tǒng)和紅外加熱系統(tǒng)也可使用。在一種實施方案中，所述加熱系統(tǒng)可包括硅墊加熱器。硅墊加熱器包括嵌入硅橡膠材料中的一個或多個電阻加熱元件。
所述加熱系統(tǒng)優(yōu)選設置在所述主體內(nèi)，如圖22所示。在一種實施方案中，所述主體可分為主室1512和加熱系統(tǒng)室1514。成透鏡組合物可設置在主室1514內(nèi)，而加熱系統(tǒng)1510優(yōu)選設置在加熱系統(tǒng)室1512內(nèi)。加熱系統(tǒng)室1512優(yōu)選將加熱系統(tǒng)1510與主室1512隔離，使得可防止成透鏡組合物與加熱系統(tǒng)接觸。通常，加熱系統(tǒng)1510可達到明顯高于需要值的溫度。如果加熱系統(tǒng)1510與成透鏡組合物相接觸，加熱系統(tǒng)的較高的溫度會使接觸的成透鏡組合物發(fā)生部分聚合。通過使加熱系統(tǒng)1510與成透鏡組合物隔離，可避免這種部分聚合。為進一步防止部分聚合，加熱系統(tǒng)優(yōu)選與主室的底部面隔離?？蓪⒔^緣材料放置在加熱系統(tǒng)與主室的底部之間?；蛘撸稍诩訜嵯到y(tǒng)和主室的底部之間形成空隙以防止主室的底部過熱。
可在所述室內(nèi)設置恒溫器1530，其與成透鏡組合物和/或加熱系統(tǒng)室相接觸。在另一種實施方案中，所述恒溫器可放置在加熱系統(tǒng)室中，在主室與加熱元件之間。當以這種方式放置時，所述恒溫器可對單體溫度的變化有更大的響應。所述恒溫器1530優(yōu)選監(jiān)測成透鏡組合物的溫度。在一種實施方案中，所述恒溫器可為雙金屬浸入式溫度開關。這種恒溫器可得自Nason，Weste Union，South Carolina。所述溫度開關可由制造者制造為適合某一具體溫度。例如，最佳單體組合物可為約150°F?？捎芍圃煺邔囟乳_關預先設定為約150°F。當單體溶液低于150°F時，所述開關處于“開啟”狀態(tài)，其使得加熱系統(tǒng)持續(xù)操作。一旦單體溶液的溫度達到約150°F，則溫度開關可改變到“關閉”的狀態(tài)。在關閉狀態(tài)下，加熱系統(tǒng)可關閉。隨著單體溶液的溫度冷卻至低于150°F，所述開關可使加熱系統(tǒng)返回至開啟狀態(tài)。
或者，控制器1570可被連接到熱電偶1530和加熱系統(tǒng)1510上。所述熱電偶1530可向控制器提供信號來指示由熱電偶測定的溫度。所述熱電偶可位于設置在主室中的鋁塊內(nèi)，鄰近于加熱系統(tǒng)室。由熱電偶所檢測到的溫度可為加熱系統(tǒng)室壁與成透鏡組合物的結(jié)合溫度?？刂破?540可經(jīng)熱電偶1530產(chǎn)生的信號來監(jiān)測成透鏡組合物的溫度，并控制加熱系統(tǒng)1510以將成透鏡組合物保持在預定的溫度下。例如，當成透鏡組合物變得較冷時，控制器可起動加熱系統(tǒng)1510來加熱成透鏡組合物，使其返回所需的溫度。所述控制器可為計算機、可編程邏輯控制器或任何其它現(xiàn)有技術公知的控制器系統(tǒng)。這些系統(tǒng)可包括比例-積分(“PI”)控制器或比例-積分-微分(“PID”)控制器。
主體1500可呈用于將成透鏡組合物輸送出主體的小體積導管形態(tài)。使用小體積導管可使在任何給定時間與加熱系統(tǒng)接觸的單體溶液的數(shù)量最小化。單體溶液流經(jīng)主體并經(jīng)出口閥門1520排出所述主體。
可使用流體監(jiān)測器1580來監(jiān)測在主體1500中的流體液位。流體監(jiān)測器1580可設置在主體1500內(nèi)。流體監(jiān)測器在商業(yè)上可得自于GemsSensors Inc.，Plainville，CT。在一種實施方案中，可使用得自GemsSensors的ELS-1100HT型。所述流體監(jiān)測器可設計為監(jiān)測在主體1500中的流體液位。如流體液位降至低于預先選定的最小量，則流體傳感器會向控制器發(fā)出信號?？刂破骺蛇B接到單體加熱系統(tǒng)(例如控制器1570)或可為透鏡形成裝置的一部分(如控制器50)。在一種實施方案中，當接收到來自流體傳感器的低流體液位信號時，控制器可產(chǎn)生警告信息。所述警告信息可為在控制器輸出裝置(如和LCD屏)上的字母數(shù)字信息顯示(readout)，或所述警告信息可包括使表示低流體液位的燈打開。所述控制器還可設計為當在主體內(nèi)的流體液位過低時關閉加熱系統(tǒng)1510。
出口閥1520設置在接受主體的出口處。所述出口閥包括延長件1522和用于改變所述延長件位置的可移動件1524，如圖22所示。當所述延長件位于關閉位置時所述延長件1522優(yōu)選可防止成透鏡組合物流經(jīng)所述導管。所述延長件可移動到打開位置，這樣成透鏡組合物可流經(jīng)所述導管。
如圖22所示，所述延長件1522是處于打開位置。所述延長件1522優(yōu)選其取向垂直于主體1500的縱軸，如圖22所示。延長件1522位于經(jīng)主體1500的頂部1504延伸的通道1526中。當處于打開的位置時，所述延長件1522離開主體的出口。如圖22所示的延長件的端部已移動超過所述導管的底部表面1502的一部分，使得成透鏡組合物可流經(jīng)所述導管并排出所述主體。所述延長件的位置可控制經(jīng)過導管的成透鏡組合物的流速。例如，如圖22中所示，延長件雖然處于打開的位置，仍部分堵塞所述導管，因而部分地抑制了成透鏡組合物流經(jīng)所述導管。隨著延長件進一步移動遠離所述出口，成透鏡組合物的流速可增加。當延長件不再堵塞導管時，成透鏡組合物的流速可達到最大值。
在關閉位置上，所述延長件1522可延伸到接近出口的底部表面1502。優(yōu)選地，當處于關閉位置時，所述延長件1522延伸出鄰近出口的主體底部的外表面。將延長件1522設計為使得其延伸出導管的外表面，可抑制在接近出口處產(chǎn)生任何殘余的成透鏡組合物的積累。由于延長件1522朝出口延伸，所以可使存在的任何成透鏡組合物擠出，使出口基本上沒有成透鏡組合物。所述出口可隨后通過從導管和延長件的外表面上除去過量的成透鏡組合物來進行清洗。
延長件1522與可移動件1524之間的相互作用使得延長件可置于關閉或者打開的位置上?？梢苿蛹?524優(yōu)選包括多個螺紋，其與沿延長件1526延伸的互補(complimentary)螺紋相互作用?？梢苿蛹男D(zhuǎn)可使延長件產(chǎn)生移動，根據(jù)可移動件的旋轉(zhuǎn)方向，使延長件離開或朝向出口。
模具組合件夾持器1540可與單體加熱系統(tǒng)的主體連接，如圖22所示。模具組合件夾持器1540設計為將模具組合件保持在相對于主體1500的出口的優(yōu)選位置上。模具組合件夾持器可在注入過程中固定模具組合件。在一種實施方案中，所述模具組合件夾持器呈彈簧架設置在單體加熱系統(tǒng)的底部表面上。所述模具組合件夾持器包括臂1542，其與主體1500通過樞紐1544連接。所述樞紐使得模具組合件夾持器可旋轉(zhuǎn)而離開或朝向單體加熱溶液的主體1500。樞紐1544可由彈簧來承載，使得在臂上施加恒定的力，迫使所述臂朝向主體1500底部。為將模具組合件1550放置在模具組合件臂1544上，可將所述臂由所述主體旋轉(zhuǎn)離開，并將模具組合件放置在設計用來夾持模具組合件的一部分臂上。設計用來夾持模具組合件的該部分臂可以包括一夾緊系統(tǒng)來固定所述模具組合件。
為填注模具組合件，將所述模具組合件放置在模具組合件夾持器上并且其位置接近出口。優(yōu)選將單體溶液引入到注入站的主體中并加熱至約150°F。在模具組合件就位后，模具注入站的閥門與模具組合件的注入口對齊?，F(xiàn)在成透鏡組合物經(jīng)所述閥門流入模具組合件?？烧{(diào)整可移動件1524來控制單體的流速。
在模具組合件被填注后，使用不起毛的擦布來除去濺到模具表面上的任何單體?？墒褂梦⑿驼婵昭b置來除去注入口周圍的過量的單體。可對模具組合件進行探查來保證模具空腔注滿了單體。還對模具組合件進行探查來保證在模具空腔中不存在氣泡?？赏ㄟ^旋轉(zhuǎn)模具組合件使得氣泡升到所述組合件的頂部來除去在模具空腔中的任何氣泡。
可使用控制器來使單體溶液的加熱與處方的輸入?yún)f(xié)調(diào)。在一種實施方案中，所述單體加熱系統(tǒng)可與透鏡形成裝置，如圖1所示的裝置電連接。所述單體可具有適宜于使用標準傳輸電纜與設置在透鏡形成裝置上的端口連接的端口。這樣單體加熱系統(tǒng)的操作可與透鏡形成裝置的操作相協(xié)調(diào)。在某些實施方案中，可能需要使加熱單體溶液的時間最小化。在這些情況下，可能需要對即將注入到模具組合件中的單體溶液進行加熱。透鏡形成裝置的控制器50可設計為按照操作者的需要來協(xié)調(diào)注入操作。
當形成處方透鏡時，如上所述，操作者可首先向控制器50中輸入處方。一旦輸入了處方后，操作者通?；ㄙM一些時間來尋找和清洗所述處方的適宜模具并將所述模具與墊圈組裝。在一種實施方案中，當輸入了處方時，控制器可向單體加熱系統(tǒng)發(fā)信號來開始單體溶液的加熱。在模具組合件安裝完時，所述單體溶液可處于或接近所需的溫度。這可減少操作者準備和填注模具組合件所需的時間量。在某些情況下，操作者可在制備了第一處方后向所述過程中輸入附加的處方。在這種情況下，單體加熱系統(tǒng)可保持在“開”狀態(tài)。如在預定時間量后沒有輸入處方，則控制器可關閉單體加熱系統(tǒng)，使得在所述系統(tǒng)中的單體不長時間保持在加熱狀態(tài)下。在某些實施方案中，所述預定量的時間可為約10多于10分鐘。
在填注模具組合件后，成透鏡組合物可使用透鏡固化裝置來進行固化。在一種實施方案中，成透鏡組合物的固化可通過包括向成透鏡組合物加熱和施加活化光線的步驟的程序來實現(xiàn)。初始時，將活化光線導向至少一個模具部件。用活化光線照射足夠長的時間來引發(fā)成透鏡組合物的固化。優(yōu)選地，所述活化光線導向至少一個模具部件達少于約2分鐘的時間。在某些實施方案中，活化光線導向至少一個模具部件達少于約25秒的時間。在其它實施方案中，活化光線導向至少一個模具部件達少于約10秒的時間。在成透鏡組合物完全固化之前優(yōu)選停止活化光線的應用。
在引發(fā)固化后，可將模具組合件轉(zhuǎn)移到后固化單元中。在后固化單元中，優(yōu)選用附加的活化光線和加熱來對模具組合件進行處理以使成透鏡組合物進一步固化。在后固化過程中，所述活化光線可從固化室的頂部、底部、或從頂部和底部兩方向來應用。在引發(fā)固化后，成透鏡組合物可能表現(xiàn)出黃顏色。據(jù)信，黃顏色是由光引發(fā)劑產(chǎn)生。隨著成透鏡組合物固化，所述黃顏色可隨著光引發(fā)劑的用盡而逐漸消失。優(yōu)選地，在后固化單元中對模具組合件進行足夠長時間的處理來從形成的眼鏡鏡片中基本上除去黃顏色?？稍诤蠊袒瘑卧袑δ＞呓M合件進行長達約15分鐘的處理，優(yōu)選處理時間為約10至15分鐘。在后固化單元中對透鏡進行處理后，可將形成的眼鏡透鏡脫模并送回到后固化單元中。
表11
在某些情況下，可能需要對透鏡進行退火處理。當透鏡由活化光線固化后，將其從模具組合件中取出，所述透鏡可能處于受應力的狀態(tài)下。據(jù)信通過使透鏡經(jīng)受退火處理以消除在固化過程中產(chǎn)生的內(nèi)應力可使透鏡的放大率快速達到其最終的靜止放大率。在退火之前，透鏡可具有與所需的最終靜止放大率不同的放大率。相信退火處理減輕了在透鏡中的應力，從而將透鏡的放大率改變至所需的最終靜止放大率。優(yōu)選地，退火處理包括將透鏡在約200°F至225°F之間的溫度下加熱最長達約10分鐘的時間。所述加熱可在存在或不存在活化光線的條件下來進行。
在表11中給出的后固化和退火時間是這里敘述的具體系統(tǒng)的嚴格實例。應理解，如果對燈強度或工藝溫度進行改變，則后固化和退火過程的時間可改變。例如，增加在后固化過程中所使用的光線強度可使得后固化時間縮短。相似地，在退火過程中減小后固化單元的溫度可使得退火時間延長。通常，后固化過程相信與成透鏡組合物基本上完全固化所需的時間有關。退火過程相信與使形成的透鏡達到其最終靜止放大率所需的時間量有關。
使用包括含芳烴的聚醚多烯屬官能單體、共引發(fā)劑組合物和光引發(fā)劑的成透鏡組合物允許固化條件比其它成透鏡組合物簡單得多。雖然可使用脈沖活化光線固化程序來固化透鏡，但也可使用連續(xù)活化光線程序，如表11所述。使用連續(xù)活化光線程序使得透鏡固化設備可簡化。例如，如果使用連續(xù)活化光線，而不是脈沖光線，不再需要產(chǎn)生光脈沖的設備。因而，可減少透鏡固化裝置的成本。另外使用這類成透鏡組合物還使得可使用更一般性的固化過程。如表11所示，可使用七種不同的過程來固化寬種類范圍的透鏡。這極大地簡化了透鏡固化單元的程序和操作。
再有，使用包括含芳烴的聚醚多烯屬官能單體、共引發(fā)劑組合物和光引發(fā)劑的成透鏡組合物可緩解在固化過程中對成透鏡組合物進行冷卻的需求。這可進一步簡化程序，因為可不再需要冷卻風扇或其它冷卻系統(tǒng)。因而，通過除去模具裝置冷卻系統(tǒng)可進一步簡化透鏡固化裝置。
表11顯示了各種透鏡的優(yōu)選固化條件。球面、柱面是指透鏡的球面率和柱面率。單體類型是透明的(即非光致變色)或者是光致變色的。注意透鏡類型(如球形單視、非球形單視透鏡、平頂雙焦點透鏡或漸進多焦點透鏡)不明顯改變固化條件。著色是指形成的眼鏡鏡片是否浸于染料浴中。
可基于處方信息確定透鏡固化條件。有四種固化變量要進行設定。濾光片的類型是指在固化單元和后固化單元中放置在燈和模具組合件之間的濾光片。初始劑量是指在固化單元中對成透鏡組合物施加活化光線的時間。輻射型式(如僅輻射前模具，僅輻射后模具，或同時輻射兩個模具部件)也取決于所形成的透鏡。在應用了初始劑量后，將模具組合件轉(zhuǎn)移到后固化單元中，在此用活化光線和加熱對其進行處理。該表列出了在后固化室中優(yōu)選的耗用時間。在于后固化室中處理后，形成的眼鏡鏡片從模具組合件中取出。所述透鏡可經(jīng)所列時間的退火過程處理，其中所述透鏡可在存在或不存在活化光線的條件下被加熱。應指出的是，所有列出的透鏡固化過程優(yōu)選在無任何模具裝置冷卻的條件下進行。
為進一步說明這一程序，對制備球面率為+3.00的透明、非著色透鏡的方法進行詳細敘述。模具組合件注入非光致變色的單體溶液。將模具組合件放置在透鏡固化單元中以對成透鏡組合物施用初始劑量。成透鏡組合物的固化優(yōu)選由控制器50來進行控制。如圖17所示，控制器50包括數(shù)個輸入裝置，其使得操作者可起動塑料透鏡固化裝置10的各種部件的使用。在一種實施方案中，可使用按鈕640來控制涂覆過程(640a)、固化過程(640b)、后固化過程(640c)和退火過程(640d)的操作。在將模具組合件放置在透鏡固化單元中后，可按下固化過程按鈕640b來設定固化條件。在一種實施方案中，操作者已如上所述預先裝入了處方信息并保存了該信息。按下固化按鈕可使得控制器提示使用者輸入對應于保存的處方信息的參考碼。控制器優(yōu)選設計為可分析處方信息并設置適宜的初始劑量條件。
在確定了適當?shù)耐哥R形成條件后，控制器可通知使用者所要使用的濾光片的類型?？刂破骺蓵和Ｒ栽试S在透鏡固化單元內(nèi)安裝適當?shù)臑V光片。通常，對于初始固化過程，可使用兩種類型的濾光片。所述濾光片優(yōu)選設計為對光線進行分配，以使得傳遞到透鏡模具上的活化光線相對于透鏡的處方而適當?shù)胤峙洹Ｍ该靼鍨V光片是指對活化光線基本上透明的板。透明板可由聚碳酸酯或玻璃構(gòu)成。50mm濾光片是指包括位于所述濾光片中央部分的50mm孔的濾光片。當將濾光片放置在固化單元中時，優(yōu)選將50mm孔與模具組合件對準。優(yōu)選地，使用兩個濾光片，第一個放置在頂燈和模具組合件之間，第二個放置在底燈與模具組合件之間。
在放置了濾光片后，使用者可對控制器指示濾光片已就位?；蛘?，控制器還可包括設置在透鏡固化單元內(nèi)的傳感器，當將濾光片放置在固化單元內(nèi)時其通知控制器。在將濾光片放置在固化單元內(nèi)后，控制器可提示使用者在開始固化過程之前保證模具組合件處于固化單元中。當濾光片和模具就位時，可由控制器起動初始劑量。對于球面率為+3.00的透明、非著色的透鏡，初始劑量為對前模具和后模具施加90秒的活化光線。在頂和底燈之間優(yōu)選設置50mm濾光片。
在初始固化過程完成后，將模具組合件轉(zhuǎn)移到后固化單元中。初始固化過程的完成可引起控制器提示操作者該過程已完成?？山o出警報來指示所述過程已完成。為引發(fā)后固化過程，可按下后固化按鈕640c。按下后固化按鈕可引起控制器提示使用者輸入對應于保存的處方信息的參考碼。控制器優(yōu)選設計為分析處方信息并設置適宜的后固化條件。對于球面率為+3.00的透明、非著色的透鏡，后固化條件包括在加熱的后固化單元中將活化光線導向模具組合件達13分鐘。在后固化過程中，所述后固化單元優(yōu)選加熱至約200°F至約225°F的溫度。
在后固化過程完成后，將模具組合件拆解并將形成的透鏡由模具部件中取出。后固化過程的完成可引起控制器提醒操作者該過程已完成?？山o出警報來指示所述過程已完成。在從后固化單元中取出模具后，除去墊圈并將模具置于脫模溶液中。脫模溶液在商業(yè)上可以“Q-Soak Solution”得自于Optical Dynamics Corporation，Louisville，KY。脫模溶液使得透鏡與模具分離。脫模溶液還有助于隨后的模具清洗。在透鏡脫模后，優(yōu)選使用異丙醇和水的溶液來清洗掉透鏡的灰塵顆粒。
在某些情況下，需要使形成的透鏡經(jīng)受退火過程。為引發(fā)退火過程，可按下退火按鈕640d。按下退火按鈕會設定退火過程的條件。對于球面率為+3.00的透明、非著色的透鏡，所述退火條件包括在不存在活化光線的條件下在后固化單元中將透鏡加熱達約7分鐘。在退火過程中，所述后固化單元優(yōu)選加熱至約200°F至約225°F的溫度。
在一種實施方案中，后固化單元的抽拉器包括前排模具組合件夾持器和后排透鏡夾持器。為進行后固化過程，模具組合件優(yōu)選放置在前排。當后固化抽拉器關閉時，前排優(yōu)選定位于后固化燈之下。為進行退火過程，透鏡優(yōu)選放置在后固化抽拉器的后排。所述后排可與所述燈不對齊以使得幾乎沒有或沒有活化光線達到后排。
在退火過程后，可在涂覆單元中對透鏡涂覆耐劃硬涂層。所述透鏡還可通過放置在著色浴中來進行著色。據(jù)信透鏡的著色受透鏡的交聯(lián)密度影響。通常，具有較高交聯(lián)密度的透鏡表現(xiàn)出對染料更均勻的吸收。通常高度交聯(lián)的透鏡可使如染料斑點和條紋之類的問題減至最少。透鏡的交聯(lián)密度通常受透鏡的固化溫度控制。在較高溫度下固化的透鏡通常表現(xiàn)出明顯大于低溫固化透鏡的交聯(lián)密度。固化時間還可影響透鏡的硬度。在后固化單元中長時間對透鏡進行處理通常產(chǎn)生具有比短時間處理的透鏡大的交聯(lián)密度的透鏡。因而，為制備隨后在著色浴中進行處理的透鏡，成透鏡組合物在后固化單元中用熱和活化光線處理的時間要長于制備非著色的透鏡的處理時間。如表11所示，非著色的透鏡在后固化單元中處理約13分鐘。對于隨后進行著色的透明透鏡，后固化時間延長至約15分鐘，由此來制備具有較高交聯(lián)密度的透鏡。
平頂雙焦點透鏡的形成也可使用上述的步驟來實現(xiàn)。通常與用活化光線固化平頂雙焦點透鏡有關的一個問題是過早脫離。平頂雙焦點包括遠視校正區(qū)和近視校正區(qū)。遠視校正區(qū)是使得使用者可更清楚地看清遠處物體的透鏡部分。近視校正區(qū)是使得使用者可更清楚地看清近處物體的區(qū)域。近視校正區(qū)特征在于由眼鏡鏡片的外表面延伸出的半圓形突起。如圖24中可見，限定近視校正區(qū)的模具空腔部分1610明顯厚于限定遠視校正區(qū)的模具空腔部分1620。將活化光線導向模具部件可使得發(fā)生成透鏡組合物的聚合。據(jù)信成透鏡組合物的聚合在受輻射的模具的鑄型面處開始，并經(jīng)模具空腔向相對的模具漸進。例如，輻射前模具1630使得在前模具的鑄型面1632處開始聚合，并朝后模具1640漸進。隨著聚合反應的進行，成透鏡組合物由液態(tài)轉(zhuǎn)化為凝膠態(tài)。因而，在用活化光線輻射前模具1632后的短時間內(nèi)，接近前模具部件的鑄型面1632的成透鏡組合物部分變得凝膠化，而接近后模具部件1640處的成透鏡組合物仍基本保持為液體。如果由后模具1640來引發(fā)聚合，在鄰近前模具部件的鑄型面的近視校正區(qū)1610(此后稱為“近視校正區(qū)的前部分”)中的成透鏡組合物凝膠化之前，在整個遠視校正區(qū)1620的成透鏡組合物可能變得基本上凝膠化。據(jù)信當在近視校正區(qū)1610的前部分中的成透鏡組合物的凝膠化在遠視校正區(qū)1620已基本上凝膠化以后發(fā)生時，所產(chǎn)生的應變可引起透鏡的過早脫離。
為減少平頂雙焦點透鏡過早脫離的幾率，優(yōu)選在接近后模具部件1640的遠視校正區(qū)中的成透鏡組合物部分基本上凝膠化之前，引發(fā)近視校正區(qū)1610前部分中的成透鏡組合物的聚合。優(yōu)選地，這可通過在用活化光線輻射后模具1640之前用活化光線輻射前模具1630來實現(xiàn)。這使得聚合反應在鄰近前模具部件1630處開始并朝后模具1640發(fā)展。相信以這種方式輻射，可使得近視校正區(qū)1610前部分中的成透鏡組合物在鄰近后模具部件1640處的成透鏡組合物開始凝膠之前開始凝膠化。在引發(fā)聚合后，可將活化光線導向兩個模具部件中的任一個或同時導向兩個來完成成透鏡組合物的聚合。制備平頂雙焦點透鏡的隨后的后固化和退火步驟與上述的基本相同。
或者，如果在成透鏡組合物的凝膠化由后模具部件1640向前模具部件1630延伸之前，近視校正區(qū)1610的前部分被凝膠化，則也可減少過早脫離的幾率。在這種實施方案中，成透鏡組合物的聚合可由輻射后模具1640來引發(fā)。這會使得凝膠化開始于鄰近后模具1640處并向前模具1630發(fā)展。為減少過早脫離的幾率，在遠視校正區(qū)1620中的成透鏡組合物的凝膠化到達前模具之前用活化光線輻射前模具1630。在引發(fā)近視校正區(qū)1610的前部分中的聚合后，可將活化光線導向兩個模具部件中的任一個或同時導向兩個模具部件以完成成透鏡組合物的聚合。制備平頂雙焦點透鏡的隨后的后固化和退火步驟基本上與上述相同。
在另一種實施方案中，可使用單一固化單元來進行初始固化過程、后固化過程和退火過程。透鏡固化單元圖示于圖25和圖26中。固化單元1230可包括頂部光源1214、透鏡抽拉組件1216和底部光源1218。透鏡抽拉組件1216優(yōu)選包括一個模具組合件夾持器1220(參見圖26)，更優(yōu)選包括至少兩個模具組合件夾持器1220。各模具組合件夾持器1220優(yōu)選設計為夾持一對模具部件，這一對模具部件與墊圈一起形成模具組合件。優(yōu)選地，透鏡抽拉組件還可包括一個透鏡夾持器1221(參見圖26)，更優(yōu)選至少兩個透鏡夾持器1221。透鏡夾持器1221優(yōu)選設計為夾持形成的眼鏡鏡片。透鏡抽拉組件1216優(yōu)選滑動地設置在導軌1217上。在使用過程中，在透鏡抽拉組件處于打開的位置(即當門由透鏡固化單元前部延伸時)時，模具組合件和/或透鏡可分別放置于模具組合件夾持器1220或透鏡夾持器1221中。在夾持器裝載后，將門滑入關閉位置，使模具組合件位于頂部光源1214的正下方和底部光源1218的正上方。透鏡夾持器和設置在透鏡夾持器上的透鏡可不定位于頂部和底部光源的正下方。如圖26中所示，光源1214和1218優(yōu)選延伸經(jīng)過固化單元的前部分，而沒有燈設置在固化單元的后部分。當透鏡抽拉組件滑回到固化單元中時，模具組合件夾持器1220定位于燈之下，而透鏡夾持器1221定位于沒有燈存在的后部分。通過使夾持器以這種方式定位，可在同一單元中來進行包含光照和加熱的固化過程(如后固化過程)和退火過程(其可包括應用熱和光照或僅應用熱)。
光源1214和1218優(yōu)選產(chǎn)生活化光線。光源1214和1218可由適當?shù)墓潭ㄎ?242支撐并與之電連接。燈1214可產(chǎn)生紫外線、光合光、可見光和/或紅外線。燈的選擇優(yōu)選是基于在成透鏡組合物中使用的單體和光引發(fā)劑體系。在一種實施方案中，可由熒光燈產(chǎn)生活化光線。熒光燈優(yōu)選在380至490nm區(qū)具有強發(fā)射光譜。發(fā)射所述波長的活化光線的熒光燈在商業(yè)上可以型號TLD-15W/03得自于Philips。在另一種實施方案中，所述燈可為紫外燈。
在一種實施方案中，頂部濾光器1254可設置在頂部光源1214和透鏡抽拉組件1216之間，如圖25所示。底部濾光器1256可設置在底部光源1218和透鏡抽拉組件1216之間。適用的濾光器的實例前面已經(jīng)敘述。濾光器用來針對眼鏡鏡片的處方產(chǎn)生適當?shù)墓饩€分布。濾光器還可使燈與固化室隔離。在后固化和退火過程中，優(yōu)選將所述室加熱至約200至225°F的溫度。這種溫度可能對燈產(chǎn)生有害的影響，如縮短燈的壽命和改變產(chǎn)生的光線的強度。當設置在導軌1217中時，濾光器1254和1256會形成使燈與所述室的加熱部分部分隔離的內(nèi)室。以這種方式，可將燈的溫度保持在通常的操作溫度范圍內(nèi)。
或者，可在固化室內(nèi)設置隔熱層1260。所述隔熱層可使所述燈與固化室隔離，同時允許由燈產(chǎn)生的活化光線進入所述室。在一種實施方案中，所述隔熱層可包括設置在光源和模具組合件之間的硼硅酸鹽玻璃板(如派熱克斯玻璃)。在一種實施方案中，具有在板間的氣隙1263的一對硼硅酸鹽玻璃板1264和1262用作隔熱層。硼硅酸鹽玻璃的使用允許由光源至燈的活化輻射可沒有任何顯著的強度損失。
不透明板1270可與隔熱層1260和濾光器1254一起設置在光源與模具組合件之間。所述不透明板對活化光線基本上是不透明的。在所述不透明板上優(yōu)選設置孔眼以允許光線穿過所述板到達模具組合件。
為使后固化和退火步驟得以進行，在固化單元中優(yōu)選設置加熱系統(tǒng)1250，如圖26所示。所述加熱系統(tǒng)1250可為電阻加熱系統(tǒng)、熱空氣系統(tǒng)或紅外加熱系統(tǒng)。所述加熱系統(tǒng)1250可沿固化室的后側(cè)取向。所述加熱系統(tǒng)1250優(yōu)選設置在兩個濾光片之間的位置上，使得所述加熱系統(tǒng)與燈1214和1218部分地隔離。優(yōu)選地，加熱系統(tǒng)設計為將固化室加熱至約200°F至225°F的溫度。
在允許由兩側(cè)來對模具組合件進行輻射的系統(tǒng)中引入加熱系統(tǒng)，可使得在單一的固化單元中可進行許多上述操作。在固化單元的前部分中使用燈，同時使固化室的后部分基本上無燈，可允許在同一單元中同時進行活化光線固化步驟和退火步驟。從而可在單一單元中進行表11中所述的固化條件，而不是在如上所述的兩個單元中進行。
在另一種實施方案中，可對制備透鏡的方法進行改變，使得在對成透鏡組合物施加熱的同時來進行所有初始固化過程。表12顯示了用來固化成透鏡組合物的可選擇的固化條件。
表12
在模具組合件注入了適當?shù)膯误w溶液后，將模具組合件置于固化單元的抽拉器的模具組合件夾持器中。將所述抽拉器滑回到固化單元中。在將模具組合件放置在固化單元中之前，可將固化單元預先加熱至約225°F的溫度。所述固化條件包括在基本上同時對模具組合件施加熱的情況下，對一個或兩個模具部件施用活化光線。如表12所示，光固化條件與前述條件相似。但初始劑量和后固化過程已結(jié)合到單一過程中。因而，為形成球面率為+1.50的光致變色透鏡，將模具組合件放置在透鏡固化單元中，并由所述單元底部用活化光線輻射約15秒。在應用活化光線時，固化單元優(yōu)選處于約225°F的溫度下。在15秒后，關閉底部光線并用來自頂部燈的活化光線處理模具組合件約13分鐘。應用活化光線的這種后續(xù)處理仍可在約225°F的固化室溫度下進行。在經(jīng)過13分鐘后，可關閉光線，從模具中取出透鏡并開始退火過程。
退火過程可在進行固化過程的同一單元中來進行。優(yōu)選將脫模的透鏡放置在固化單元抽拉器的透鏡夾持器中。當將透鏡放入固化單元中時，所述固化單元優(yōu)選處于約225°F的溫度下。優(yōu)選地，透鏡夾持器的位置遠離燈，使得當燈打開時幾乎沒有活化光線到達透鏡。這使得退火過程可在進行固化過程的同一時間并在同一固化單元中來進行。由加熱和光線混合施用來形成的透鏡的交聯(lián)密度通常高于僅用光固化與熱和光固化的組合來固化的透鏡。
優(yōu)選將在模具空腔中裝有成透鏡組合物的模具組合件放置在透鏡固化單元中。成透鏡組合物的固化優(yōu)選在關閉透鏡固化單元門后由控制器來引發(fā)。固化條件優(yōu)選由控制器基于所形成的透鏡的處方和類型來設定。
在固化循環(huán)已完成后，控制器優(yōu)選提示使用者由透鏡固化單元中取出模具組合件。在一種實施方案中，可將固化的透鏡由模具裝置中取出。在這一階段，固化的透鏡已完成并已準備使用。
在另一種實施方案中，固化的透鏡可能需要后固化處理。在由模具裝置中取出透鏡后，可對透鏡邊緣進行干燥和刮擦來除去接近邊緣的任何未固化的成透鏡組合物?？刂破骺商崾臼褂谜邔⒉糠止袒耐哥R放入后固化單元中。在已將透鏡放置在后固化單元內(nèi)后，控制器可對透鏡施用光線和/或熱來使透鏡的固化完成。在一種實施方案中，在用活化光線進行輻射的同時，可將部分固化的透鏡加熱至約115℃。這種后處理可進行約5分鐘。
已明確，在某些實施方案中，可通過調(diào)節(jié)成透鏡組合物的固化溫度來控制活化光線聚合的透鏡的最終放大率。例如，對于相同的模具部件和墊圈組合，通過改變穿過透鏡模具空腔或相對的模具部件的面的活化光線的強度，可增加或減少所制備的透鏡的聚焦放大率(focusingpower)。在授予Buazza的U.S.專利No.5989462中敘述了改變形成的透鏡的放大率的方法，該文獻通過引用結(jié)合在此。
在某些應用中，當形成透鏡時，可能不是所有的成透鏡組合物通過照射活化光線都可以完全固化。尤其是，接近墊圈的一部分成透鏡組合物時常在形成透鏡后仍保持為液態(tài)。據(jù)信墊圈可能經(jīng)常在一定程度上可以滲透空氣，結(jié)果，氧透過墊圈并與接近墊圈的一部分成透鏡材料接觸。由于氧趨向于抑制聚合過程，所以接近墊圈的那部分成透鏡組合物在形成透鏡時往往保持未固化狀態(tài)。在授予Buazza等人的U.S.專利No.5529728和授予Buazza等人的U.S.專利No.5989462中公開的多種方法可解決濕邊問題，所述文獻通過引用引入本文。
在U.S.專利No.6022498中敘述了使用紫外線脈沖來固化成透鏡組合物的方法，通過引用將該文獻結(jié)合在此。
在眼鏡鏡片中可使用不同程度地吸收紫外線/可見光的材料(此后稱為“吸收活化光線的化合物”)來抑制紫外線/可見光透過眼鏡鏡片。這種眼鏡鏡片有利地抑制了紫外線/可見光透射到配戴透鏡的使用者的眼睛。在通過引用結(jié)合在此的U.S.專利No.5989462中詳細敘述了使用活化光線來引發(fā)包含活化光線吸收組分的成透鏡組合物的聚合而進行的眼鏡鏡片的固化。
現(xiàn)在參照圖27，由標號800來總體代表大體積的透鏡固化裝置。如圖27所示，形成透鏡的裝置至少包括第一透鏡固化單元810和第二透鏡固化單元820。形成透鏡的裝置還可任選地包括退火單元830。在其它實施方案中，后固化單元可為獨立的裝置，其不是透鏡固化裝置的一個組成部分。可在第一和/或第二透鏡固化單元內(nèi)設置輸送系統(tǒng)850。所述輸送系統(tǒng)850可設計為允許將模具組合件，例如如上所述的模具組合件由第一固化單元810輸送到第二透鏡固化單元820中。
透鏡固化單元810和820包括用于產(chǎn)生活化光線的活化光源。設置在單元810和820中的活化光源優(yōu)選設計為將光線導向模具組合件。退火單元830可設計為施加熱來至少部分地解除或減輕在成透鏡材料的聚合過程中產(chǎn)生的應力。在一種實施方案中，退火單元830包括熱源。控制器840可為可編程邏輯控制器，如計算機?？刂破?40可與透鏡固化單元810和820及如果存在的退火單元830連接，使得控制器能夠基本上同時操作三個單元810、820和830。
如圖28所示，第一固化單元810可包括頂部光源812和底部光源814。圖29圖示了第一固化單元810的頂部剖視圖。如圖29中所示，第一固化單元810的光源812和814可包括多個產(chǎn)生活化光線的裝置或燈。在一種實施方案中，所述燈定位為互相鄰近以形成一排燈，如圖29所圖示。雖然所述燈圖示為基本上呈U形，但應理解所述燈可呈直線、環(huán)形或任何其它形狀，只要其可以對置于第一固化單元中的形成透鏡的組合件進行均勻的輻射。在一種實施方案中，設置三或四個燈以在所要固化的模具組合件的全部表面上提供基本上均勻的輻射。所述燈可產(chǎn)生活化光線。
所述燈可支撐在適當?shù)墓潭ㄎ?11上并與其電連接。燈812和114可產(chǎn)生紫外線、光合光、可見光和/或紅外線。燈的選擇優(yōu)選是基于在成透鏡組合物中使用的單體。在一種實施方案中，活化光線可由熒光燈產(chǎn)生。所述熒光燈優(yōu)選在380至490nm區(qū)具有強發(fā)射光譜。發(fā)射具有所述波長的活化光線的熒光燈可以型號FB290D15/ACT/2PC商購于LCD lighting，Inc.，Orange，CT。
在某些實施方案中，在使用過程中可能頻繁地打開和關閉活化光源。固定物811還可包括電子部件以使得熒光燈可頻繁地打開和關閉。可使用鎮(zhèn)流器系統(tǒng)，如前面所述的一種來操作燈。在某些實施方案中，可在燈811之間設置阻擋物815。阻擋物可設計為防止活化光線由一組燈到達另一組。以這種方式，所述燈組可互相光學隔離。所述燈可連接于獨立的鎮(zhèn)流器系統(tǒng)和控制器。因而，所述燈可互相獨立地進行操作。當同時處理需要不同初始固化程序的透鏡時這可能是適用的。阻擋物815可防止光線由一組燈到達設置在另一組燈之下的模具組合件。
在某些實施方案中，可在第一固化單元中設置至少四個可獨立控制的燈或燈組。所述燈可設置在左和右頂部位置和左和右底部位置。如表12中所示，根據(jù)處方可能需要各種不同的初始固化條件。在某些情況下，左眼鏡鏡片可能需要與右眼鏡鏡片初始固化條件顯著不同的初始固化條件。為允許兩個透鏡可基本上同時地進行固化，可獨立地控制所述四組燈。例如，可起動右燈組來僅對模具組合件的后面施用光線，而同時，可起動左燈組來對模具組合件的兩側(cè)施用光線。以這種方式，左和右眼鏡處方需要不同初始固化條件的一對眼鏡鏡片可基本上同時進行固化。由于在整個過程中所述透鏡可因此有利地一起保持在同一模具組合件夾持器中，生產(chǎn)過程簡化，減少了作業(yè)跟蹤和操作需求。
為有利于模具組合件的放置和輸送，可使用模具組合件夾持器。圖30中圖示了模具組合件夾持器900的等角視圖。所述模具組合件夾持器包括至少一個、優(yōu)選兩個設計用來夾持模具組合件930的部分910和912。在一種實施方案中，在塑料或金屬塊中呈凹口加工出910和912部分，該部分設計用來夾持標準模具組合件。模具組合件可放置在凹口中。這種凹口的一個優(yōu)點是模具組合件可放置在最佳位置上以在第一和第二固化單元810和820中進行固化。
凹口910和912的尺寸為能夾持模具組合件，使得當模具組合件置于活化光源之上或之下位置時，基本上所有模具可受活化光線作用。模具組合件夾持器可包括一個延伸經(jīng)過模具組合件夾持器的開口。所述開口可設置在凹口910和912中，使得活化光線可經(jīng)模具組合件夾持器照射到模具組合件上。在某些實施方案中，所述開口的直徑可基本上與模具直徑相等。因而所述開口使得基本上所有模具表面區(qū)可受到活化光線輻射。在另一種實施方案中，所述開口的直徑可顯著小于模具的直徑。在這一方面，所述開口可起到減少與模具外邊緣接觸的光線量的孔口的作用。對于正透鏡的固化來說這可能是特別適用的，在正透鏡的情況下，在模具的中央部分比邊緣施用更多的活化光線來引發(fā)固化。所述凹口可在本體中延伸到一定深度，這樣當將模具組合件置于所述凹口中時，所述模具組合件與模具組合件夾持器的上表面持水平或低于該上表面。這賦予模具組合件夾持器低的垂直輪廓，并允許大體積系統(tǒng)的固化單元可構(gòu)造為具有低的垂直輪廓。以這種方式可減小所述單元的尺寸。
模具組合件夾持器900還可包括用于夾持模具組合件的未組裝部件(如模具和墊圈)的其它加工凹口。在安裝模具組合件過程中，在安裝之前，操作者通常會尋找和清洗所述模具和墊圈。為減少將模具和墊圈混淆的可能性，并有助于減少模具清洗后的再污染，所述模具組合件夾持器900包括夾持各種元件的部分。如圖30所示，還可在模具組合件夾持器900中形成凹口922、924、926和928。所述凹口可做出標記以利于放置模具或墊圈。例如，凹口922可標記左透鏡、前模具，924可標記左透鏡、后模具，928可標記右透鏡、前模具，926可標記右透鏡、后模具。還可使用凹口922、924、926和928的其它變化形式的標記和位置。這可有助于防止操作者由于使用不準確的模具來組裝模具組合件所產(chǎn)生的錯誤。
模具組合件夾持器還可包括用于保持作業(yè)簽的位置。作業(yè)簽可放置在設置在模具組合件夾持器一側(cè)的夾持器中?；蛘?，作業(yè)簽可具有粘合劑使得所述簽可粘附到模具組合件側(cè)面。所述作業(yè)簽可包括信息，如處方信息、模具標識符號、墊圈標識符號、時間、日期和形成的透鏡的類型。作業(yè)簽還可包括作業(yè)號，所述作業(yè)號可對應于當向控制器輸入處方時由控制器產(chǎn)生的作業(yè)號。所述作業(yè)號還可使用UPC編碼方案來描述。在作業(yè)簽上使用UPC編碼可允許使用條形碼掃描儀來確定對應于放置在模具組合件夾持器上的模具組合件的作業(yè)號。
可使用模具組合件夾持器900與輸送系統(tǒng)850組合來將模具組合件由第一固化單元輸送到第二固化單元。第二固化單元設計為在由第一固化單元引發(fā)固化后對模具組合件施用活化光線和熱。以這種方式使用兩個固化單元有利于應用固化序列，如表11中列出的序列。在這些實施方案中，模具組合件經(jīng)受初始劑量的活化光線，隨后經(jīng)受后固化劑量的活化光線和熱。初始劑量可持續(xù)約7至90秒。在應用初始劑量后，模具組合件經(jīng)受活化光線與熱的組合達約5至15分鐘。在許多情況下，在后固化條件下使模具組合件經(jīng)受更長時間的處理不明顯影響形成的透鏡的質(zhì)量。因而，第二固化單元設計為使得模具組合件在第二固化單元中的停留時間不少于約5分鐘。
在操作過程中，模具組合件或模具組合件夾持器放置在輸送器系統(tǒng)上，并將模具組合件移動到在第一固化單元810內(nèi)的位置上。在第一固化單元810中，模具組合件接收基于透鏡的處方的初始劑量的光線，如表11中列出的。在模具組合件接收了其初始劑量后，模具組合件由輸送器系統(tǒng)850移動到第二固化單元中。在第二固化單元中，所述模具組合件用活化光線和熱進行處理。模具組合件經(jīng)過整個第二固化單元所需的時間可等于或長于后固化時間。
在一種實施方案中，輸送器系統(tǒng)可為由第一固化單元延伸到第二固化單元的單一連續(xù)系統(tǒng)。在形成透鏡的裝置800的操作過程中，預見到可將連續(xù)物流的模具組合件放置在所述裝置上。圖32圖示了一系統(tǒng)的頂部剖視圖，其中模具組合件夾持器900的連續(xù)物流經(jīng)由第一和第二固化單元移動。由于在第一固化單元中在90秒或更少的時間內(nèi)對于任何給定處方的透鏡來說固化已完成，所以第二單元可構(gòu)造為可保持多個模具組合件的長方形單元，如圖27中所示。第二固化單元的長度由在第一單元中各模具組合件所需時間來決定。由于輸送器系統(tǒng)是單一連續(xù)單元，所以模具以等于在第一固化單元中經(jīng)過的時間量的增量來移動經(jīng)過第二固化單元。因而，僅當?shù)谝还袒瘑卧墓袒h(huán)結(jié)束時模具才移動，并且模具組合件或模具組合件夾持器前進到第二固化單元。
在一種實施方案中，模具組合件放置在上述的模具組合件夾持器900上。模具組合件夾持器可具有預定的長度(LH)。在模具組合件載于模具組合件夾持器上后，可將模具組合件夾持器放置在輸送器系統(tǒng)850上并前進到第一固化單元中。模具組合件夾持器在第一固化單元中停留預定的最小時間量，即引發(fā)時間(TI)。例如，對于多數(shù)上述的成透鏡組合物和處方來說，這一最大時間為約90秒。在引發(fā)固化進行后，模具組合件夾持器前進到第二固化單元，另一模具組合件夾持器前進到第一固化單元。為對成透鏡組合物進行適當?shù)墓袒?，模具組合件可能需要在第二固化單元中停留最小的時間量，即后固化時間(TP)。因而可由這些預定值使用如下公式來計算第二固化單元所需的最小長度(LSC)。
LSC＝LHX(TP/TI)通過構(gòu)造具有基于這一公式的長度的第二固化單元，模具組合件夾持器可在發(fā)生了準確的后固化量后自第二固化單元中離開。這可保證盡管使用了最小的引發(fā)時間而模具組合件仍可保持在后固化位置中。
實際上，基于所形成的透鏡的處方和類型，引發(fā)時間有很寬的變化范圍。例如，表11公開了范圍由約7秒至約90秒的一些典型的引發(fā)時間。為優(yōu)化系統(tǒng)，第二固化單元的長度可基于最大預定引發(fā)時間來進行改變。例如，(TI)將是引發(fā)固化的可能的最大時間而不是最小時間。實際上，輸送器系統(tǒng)可設計為在等于可能的最大引發(fā)固化時間(如對上述組合物來說為約90秒)的時間間隔來使模具組合件夾持器由第一固化單元前進到第二固化單元。為適應不同的初始固化循環(huán)，控制器可與第一固化單元的燈連接。所述控制器可設計為將燈打開以使得在最大初始固化時間結(jié)束時結(jié)束所述初始固化循環(huán)。例如，如果最大初始固化時間為90秒，但處方和透鏡類型僅要求7秒固化。在90秒時間間隔結(jié)束7秒之前(即達83秒)，所述燈保持關閉狀態(tài)。因而所述燈僅在最后的7秒起動。這可保證初始固化結(jié)束與進入第二固化單元之間的時間間隔相同而無論實際初始劑量如何。第二固化單元的長度可相應進行調(diào)整以適應這種類型的固化序列。
在另一種實施方案中，輸送器系統(tǒng)可包括兩個獨立操作的輸送器。第一輸送器可設計為將模具組合件夾持器或模具組合件由第一固化單元輸送到第二固化單元。第二輸送器可設置在第二固化單元內(nèi)。所述第二輸送器可設計為將模具組合件或模具組合件夾持器輸送經(jīng)由第二固化單元。以這種方式，第二固化單元可獨立于初始固化時間來設計。取而代之的是，第二固化單元的長度可基于典型的后固化序列所需的時間。因而第二固化單元的長度可由第二輸送器系統(tǒng)的操作速率和后固化所需的時間量來決定。這還允許操作者獨立于其它單元來操作固化單元。
所述輸送器系統(tǒng)可設計為將模具組合件或模具組合件夾持器(例如模具組合件夾持器900)輸送經(jīng)過第一和第二固化單元。在圖31中圖示了已從形成透鏡的裝置中除去了固化單元的輸送器系統(tǒng)的一個視圖。所述輸送器系統(tǒng)包括用于輸送模具組合件夾持器的平臺。所述平臺可設計為在模具組合件夾持器900傳送經(jīng)由第一和第二固化單元時對模具組合件夾持器提供支撐。在一種實施方案中，所述平臺由延伸長度等于形成透鏡的裝置長度的兩條軌道852來構(gòu)成。所述軌道852可為任何寬度，但其應以一定距離相互間隔開以允許活化光線穿過軌道852到達在模具組合件夾持器900上的模具組合件。
所述輸送器系統(tǒng)包括一柔性件854(如帶或鏈)，其設計用來與模具組合件夾持器900相互作用。所述柔性件可與模具組合件夾持器相互作用并沿所述平臺來拉動或推動所述模具組合件夾持器。圖33圖示了一部分柔性件的局部放大圖。在這種實施方案中，所述柔性件由包括數(shù)個突出部856和858的鏈854構(gòu)成，所述突出部沿所述鏈以預定位置設置。所述突出部可設計為與模具組合件夾持器相互作用。在一種實施方案中，模具組合件夾持器可包括沿底面的背脊。當所述鏈移動到適當位置時，所述背脊可與所述突出部相互作用。雖然以鏈來圖示，但應理解，所述柔性件可由其它材料如橡膠帶來構(gòu)成。
所述柔性件854可與設置在透鏡形成裝置的相對端的一對轉(zhuǎn)輪或齒輪偶合。圖33圖示了位于設置在透鏡形成裝置一端的齒輪上的一部分柔性件。通過轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)輪或齒輪，所述柔性件可沿透鏡形成裝置移動。所述轉(zhuǎn)輪或齒輪可手動轉(zhuǎn)動或與電動機連接。圖34圖示了一種透鏡形成裝置，其中電動機851與第二固化單元的一端連接。電動機可連接到柔性件上，這樣可通過操作電動機來移動所述柔性件。電動機851可沿透鏡形成裝置的長度方向拉動或推動所述柔性件。
所述第二固化單元可設計為當模具組合件經(jīng)過第二固化單元時對模具組合件施加熱和活化光線。所述第二固化單元可設計為對模具組合件的頂部、底部或同時對頂部和底部施用活化光線。如圖28和35所示，第二固化單元可包括一排產(chǎn)生活化光線的燈822和加熱系統(tǒng)824。所述燈排可包括一個或多個基本上呈直線的熒光燈，其延伸經(jīng)過第二固化單元的全部長度。在第二固化單元中的所述活化光源可產(chǎn)生與在第一固化單元中的活化光源具有相同光譜輸出的光線。光譜輸出是指由燈產(chǎn)生的光線的波長范圍，和在產(chǎn)生的具體波長下的光線的相對強度?；蛘?，可在固化單元內(nèi)設置一系列較小的燈。在兩情況下，所述燈的位置為使得當模具組合件經(jīng)過第二固化單元時使模具組合件能接收活化光線。所述加熱單元可為電阻加熱器、熱空氣系統(tǒng)、熱水系統(tǒng)或紅外加熱系統(tǒng)。可在加熱系統(tǒng)內(nèi)設置空氣分布器826(如風扇)以有助于在第二固化單元內(nèi)的空氣循環(huán)。通過使空氣在第二固化單元內(nèi)循環(huán)，可使第二固化單元內(nèi)的溫度更均勻。
在某些實施方案中，還可使退火單元與透鏡形成裝置結(jié)合。如在圖27中所示，退火單元830可放置在第二固化單元之上?；蛘撸嘶饐卧€可放置在第一或第二固化單元之下或其側(cè)面。所述退火單元設計為施加熱及任選的光線來對脫模的透鏡進行退火。當由活化光線固化的透鏡由模具組合件中取出時，所述透鏡可處于應力狀態(tài)下。據(jù)信通過使透鏡經(jīng)受退火處理以消除在固化過程中產(chǎn)生的內(nèi)應力，可更快速地使透鏡的放大率達到其最終靜止放大率。在退火之前，透鏡可具有與所需的最終靜止放大率不同的放大率。退火處理相信可減小在透鏡中的應力，從而將透鏡的放大率改變?yōu)槠渌璧淖罱K靜止放大率。優(yōu)選地，所述退火處理包括將透鏡在約200°F至225°F的溫度下加熱最長達約10分鐘。應理解，所述退火時間可根據(jù)退火單元的溫度而進行改變。通常，退火單元溫度越高，退火過程完成越快。退火過程時間基于形成的透鏡在預定溫度下經(jīng)退火達到其最終靜止放大率所需的時間量來預先確定。
在圖27中所示的實施方案中，退火單元可以與第二固化單元相似的方式來構(gòu)造。參照圖35，所述退火單元可包括用于使脫模的透鏡移動經(jīng)過退火單元的輸送器系統(tǒng)832。脫模的透鏡可放置在用于第一和第二固化單元的同一模具組合件夾持器中。模具組合件夾持器900可設計為夾持模具組合件和/或脫模的透鏡。退火單元包括加熱元件834(圖28所示)。加熱元件可包括用于使空氣經(jīng)退火單元循環(huán)的空氣分布器836。
所述退火單元可具有由模具組合件夾持器經(jīng)退火單元輸送的速率和退火過程所需的時間所決定的長度。例如，在某些上述列出的組合物中，可使用約10分鐘的退火時間來使透鏡達到其最終靜止放大率。因此退火單元的輸送器系統(tǒng)可設計為使脫模的透鏡穿過退火單元的長度時在退火單元內(nèi)停留約10分鐘?？墒褂门c用于上述第一和第二固化單元系統(tǒng)相似的輸送器系統(tǒng)。
控制器840可設計為對透鏡固化單元的操作進行控制?？刂破骺蓤?zhí)行透鏡固化過程中若干種功能中的一些和/或其全部，包括但不限于(i)基于處方來確定第一固化單元所需的光線的初始劑量；(ii)應用強度和持續(xù)時間足以等于所確定的劑量的活化光線；(iii)應用強度和持續(xù)時間足以等于所確定的第二固化單元劑量的活化光線；(iv)在適當時間獨立地打開和關閉光源；和(v)基于處方來起動適當?shù)臑V光器進入適當位置的運動。這些功能可對應于由條形碼讀取器從設置在模具組合件夾持器上的作業(yè)簽讀取的信息來執(zhí)行。這種信息可包括處方信息，并可由控制器840來與初始固化條件相關聯(lián)。
控制器還可控制模具組合件夾持器經(jīng)由所述系統(tǒng)的流動。所述控制器可包括用于確定與模具組合件夾持器有關的作業(yè)號的監(jiān)測裝置。圖29圖示了在第一固化單元附近的與透鏡形成裝置連接的監(jiān)測裝置817。所述監(jiān)測裝置可為激光器或紅外讀取裝置。在某些實施方案中，所述監(jiān)測裝置可為用于讀取UPC條形碼的條形碼讀取器。所述監(jiān)測裝置可設置在第一固化單元內(nèi)。當將模具組合件夾持器放置在輸送器系統(tǒng)上時，其可移動到某一位置使得監(jiān)測裝置可讀取印刷在作業(yè)簽上的作業(yè)號。在一種實施方案中，所述作業(yè)號為UPC條形碼形式。所述監(jiān)測裝置可連接到控制器上。所述控制器可使用由模具組合件夾持器讀取的作業(yè)號來確定正轉(zhuǎn)移到第一固化單元的該作業(yè)所需的固化條件。如上所述，作業(yè)號可對應于前面輸入到控制器中的處方。以這種方式，可不依賴于操作者輸入準確的參數(shù)來達到適當?shù)墓袒瘲l件。
監(jiān)測作業(yè)號的另一優(yōu)點是，可避免意外使用所述燈。如果將監(jiān)測裝置設置在第一固化單元內(nèi)，控制器可防止第一固化單元燈的起動，直到檢測到作業(yè)簽。檢測到作業(yè)簽可指示模具組合件夾持器已放置在第一固化單元內(nèi)的適當位置上。一旦將模具組合件夾持器放置在第一固化單元內(nèi)，可起動第一固化單元的燈來引發(fā)固化。如沒檢測到作業(yè)簽，所述裝置可以備用模式等待直到將模具組合件夾持器插入到第一固化單元中。
應理解，上述透鏡固化系統(tǒng)可與任何前述的實施方案的特征結(jié)合使用。
用于塑料眼鏡鏡片的抗反射涂層對于由上述材料形成的塑料眼鏡鏡片，一部分入射到透鏡上的光線可由眼鏡鏡片上反射掉，而不是透射經(jīng)過眼鏡鏡片。對于塑料眼鏡鏡片，高達約15％的入射光線可在眼鏡鏡片表面反射掉。為減少光線由塑料眼鏡鏡片的反射，可對透鏡涂覆薄膜。這種膜可稱為抗反射涂層膜?？狗瓷渫繉涌蓽p少表面的光線反射(即，增加經(jīng)過膜/基材界面的光線透射率)。
雖然現(xiàn)已開發(fā)出許多種減少玻璃材料反射損失的方法，但還幾乎沒有可用來在塑料上制備抗反射涂層的技術。氣相沉積技術已在工業(yè)上用來在塑料材料上形成抗反射涂層，但這些技術有一些缺點。使用氣相沉積的一些缺點包括用于沉積設備的較大的投資支出、顯著的空間需求和較長的循環(huán)時間。
用于在透鏡上形成抗反射涂層的反應性液體組合物先前已進行了研究。許多先前公開的溶液在其涂覆在基材上后，需要將抗反射膜加熱至高溫。在某些情況下，固化這種溶液的溫度可大于約200℃。這種溫度可適宜于玻璃基材上的涂覆，但高于多數(shù)塑料透鏡基材所能夠耐受的溫度。
U.S.專利No.4929278和4966812公開了在塑料基材上沉積抗反射膜的方法，其包括首先合成SiO2-B2O3-Al2O3-BaO體系的乙醇凝膠，隨后將該凝膠再液化。這種材料可涂覆在塑料基材上并可熱干燥來形成具有低反射指數(shù)的多孔膜。但這種膜可表現(xiàn)出不良的耐磨性并需要數(shù)周時間來形成。
U.S.專利No.5580819和5744243公開了用于制備涂層的組合物和在固體基材上制備單層寬帶抗反射涂層的方法，所述基材如為玻璃、陶瓷、金屬和有機聚合材料。所述方法包括在固體基材表面上涂覆酸催化的溶膠-凝膠涂層組合物和水溶性金屬鹽，并用電解質(zhì)水溶液對涂覆的涂層固化達足以產(chǎn)生涂層的時間。然而所述的涂層組合物的兩步驟制備可能是耗時的，因為用含水電解質(zhì)的處理可能需要數(shù)天時間。
使用可紫外線固化的液體組合物來在基材上形成抗反射涂層與上述沉積技術相比具有若干種優(yōu)點。特別是，設備成本趨向于最小化，且涂覆技術對所要涂覆的塑料制品的形狀和清澈度產(chǎn)生的改變趨向于最小化。另外，本發(fā)明的液體組合物可在小于約10分鐘的時間內(nèi)固化。最后，本發(fā)明的液體組合物可涂覆在許多可見光透射基材上。這類基材可由玻璃或塑料構(gòu)成。應理解，這里所述的用于形成抗反射涂層的液體組合物可涂覆在多種可見光透射基材上，包括窗和電視屏幕和計算機監(jiān)測器的外玻璃表面。所述液體組合物可用來在透鏡上，優(yōu)選在塑料透鏡上，更優(yōu)選在塑料眼鏡鏡片上形成抗反射涂層。
在一種實施方案中，通過用可由紫外線固化的液體組合物涂覆基材并對所述組合物進行固化，可在塑料透鏡上形成單層涂層。雖然下述程序是指塑料透鏡的涂覆，但應理解所述步驟可適用于涂覆任何上述的基材。所述固化的組合物可在基材上形成薄層(如小于約500nm)。如果所述薄層的折射率小于基材的折射率，則固化的組合物層可具有抗反射性能。這對其中可見光透射率有有限增加即可接受的許多應用已是足夠的。但單層抗反射涂層可能對塑料透鏡表現(xiàn)出不良的粘合性。通過改變組合物來增加與塑料透鏡粘合性的嘗試使單層抗反射涂層的折射率增加，并降低了這類層的有效性。
使用多層抗反射涂層可實現(xiàn)更佳的抗反射性能和粘合性。在一種實施方案中，可使用兩層疊加的涂層來作為抗反射涂層。第一涂層可在塑料透鏡的表面上形成?？赏ㄟ^將第一組合物分配在透鏡表面上并隨后固化第一組合物來形成第一涂層。所述第一涂層可由折射率大于塑料透鏡折射率的材料來形成?？稍诘谝煌繉由闲纬傻诙繉印？赏ㄟ^將第二組合物分配在第一涂層上并固化第二組合物來形成所述第二涂層。第二涂層可由折射率小于第一涂層折射率的材料來形成。第一涂層與第二涂層一起形成可用作抗反射涂層的疊層。所述第一和第二涂層一起可構(gòu)成厚度小于約500nm的疊層。
在一種實施方案中，所述第一涂層可由包括金屬醇鹽或金屬醇鹽混合物的涂覆組合物來形成。金屬醇鹽具有通式M(Y)P，其中M為鈦、鋁、鋯、硼、錫、銦、銻或鋅，Y為C1-C10烷氧基或乙酰丙酮根，p為等于M價態(tài)的整數(shù)。在某些實施方案中，M為鈦、鋁、硼或鋯，Y為C1-C5烷氧基(如甲氧基或乙氧基)。金屬醇鹽的實例包括但不限于三叔丁醇鋁、異丙氧基鈦(IV)、丁氧基鈦(IV)、丙氧基鋯(IV)、三異丙氧基鈦烯丙基乙酰乙酸鹽和硼酸三甲酯。第一涂層可使用溶膠-凝膠(即溶液-凝膠)過程來形成。當與水或醇反應時，金屬醇鹽經(jīng)歷水解和縮合反應而形成聚合物網(wǎng)絡。隨著聚合物網(wǎng)絡的形成溶劑被排出。聚合物網(wǎng)絡持續(xù)生長直到形成凝膠。在加熱或施用紫外線時，金屬醇鹽增加密度變?yōu)樵谒芰贤哥R上的硬化的涂層。
當由金屬醇鹽的溶膠-凝膠反應來形成時，所述硬化的第一涂層可具有大于塑料透鏡的折射率。例如，多數(shù)塑料透鏡的折射率為約1.5至約1.7。當由金屬醇鹽來形成時，第一涂層的折射率可大于1.7。使用金屬醇鹽的優(yōu)點是，可在透鏡表面上形成高折射率的涂層。使用金屬醇鹽所達到的另一優(yōu)點是增加了與底層的基材的粘合力。許多抗反射涂層的一般性問題是與底層基材的不良粘合力。對于在塑料基材上形成的涂層來說尤其是這樣，雖然對玻璃基材來說粘合力也可能是一個問題。使用金屬醇鹽增加了涂層材料與塑料和玻璃基材的粘合力。因而使用金屬醇鹽增加了抗反射涂層的耐久性。
所述金屬醇鹽可溶解或懸浮在有機溶劑中并隨后涂覆在塑料透鏡上。所述涂覆組合物可包括溶解或懸浮在有機溶劑中的金屬醇鹽。所述涂覆組合物可包括高達約10wt％的金屬醇鹽，組合物的其余部分由有機溶劑和其它下述添加劑化合物構(gòu)成。在一種實施方案中，適用的有機溶劑能夠與水混合且其與金屬醇鹽基本上是不反應的。這種溶劑的實例包括但不限于乙酸乙酯、醚(例如四氫呋喃和二噁烷)、C1-C6烷醇(如甲醇、乙醇、1-丙醇和2-丙醇)、烷氧基醇(如2-乙氧基乙醇、2-(2-甲氧基乙氧基)乙醇、2-甲氧基乙醇、2-(2-乙氧基甲氧基)乙醇和1-甲氧基-2-丙醇)、酮(如丙酮、甲基乙基酮和甲基異丁基酮)，或任何這些化合物的混合物。
在另一種實施方案中，第一組合物可包括硅烷單體。硅烷單體具有通式結(jié)構(gòu)RmSiX4-m，其中R可為C1-C20烷基、C1-C20鹵代烷基、C2-C20鏈烯基、C2-C20鹵代鏈烯基、苯基、苯基(C1-C20)烷基、C1-C20烷基苯基、苯基(C2-C20)鏈烯基、C2-C20鏈烯基苯基、環(huán)氧丙氧基(C1-C20)烷基、環(huán)氧環(huán)已基(C1-C20)烷基、嗎啉代、氨基(C1-C20)烷基、氨基(C2-C20)鏈烯基、巰基(C1-C20)烷基、巰基(C2-C20)鏈烯基、氰基(C1-C20)烷基、氰基(C2-C20)鏈烯基、丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基或鹵素。鹵代或鹵素取代基可為溴代、氯代或氟代基團。優(yōu)選R1為C1-C10烷基、C1-C10鹵代烷基、C2-C10鏈烯基、苯基、苯基(C1-C10)烷基、C1-C10烷基苯基、環(huán)氧丙氧基(C1-C10)烷基、環(huán)氧環(huán)已基(C1-C10)烷基、嗎啉代、氨基(C1-C10)烷基、氨基(C2-C10)鏈烯基、巰基(C1-C10)烷基、巰基(C2-C10)鏈烯基、氰基(C1-C10)烷基、氰基(C2-C10)鏈鏈烯基或鹵素，且鹵代或鹵素為氯代或氟代。X可為氫、鹵素、羥基、C1-C5烷氧基、(C1-C5)烷氧基(C1-C5)烷氧基、C1-C4酰氧基、苯氧基、C1-C3烷基苯氧基或C1-C3烷氧基苯氧基，所述鹵代或鹵素為溴代、氯代或氟代；m為0至3的整數(shù)。第一涂層組合物可包括多達約5wt％的硅烷單體。
硅烷單體的實例包括但不限于環(huán)氧丙氧基甲基三乙氧基硅烷、α-環(huán)氧丙氧基乙基三甲氧基硅烷、α-環(huán)氧丙氧基乙基三乙氧基硅烷、β-環(huán)氧丙氧基乙基三甲氧基硅烷、β-環(huán)氧丙氧基乙基三乙氧基硅烷、α-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、α-環(huán)氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、β-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、β-環(huán)氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、γ-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-環(huán)氧丙氧丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-環(huán)氧丙氧丙基二甲基乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、甲基三甲氧基乙氧基硅烷、甲基三乙酰氧基硅烷、甲基三丙氧基硅烷、甲基三丁氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-巰基丙基三甲氧基硅烷、氯代甲基三甲氧基硅烷、氯代甲基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、γ-氯代丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-氯代丙基甲基二乙氧基硅烷、原硅酸四甲酯、原硅酸四乙酯、這類硅烷單體的水解物和這類硅烷單體及其水解物的混合物。
硅烷單體以及膠態(tài)二氧化硅可形成低折射率的硅基涂層。在某些情況下，硅烷單體和膠態(tài)二氧化硅可用來在透鏡上形成單層的低折射率的涂層。但使用硅單體和膠態(tài)二氧化硅趨向于產(chǎn)生與底層基材具有不良粘合力的硅基涂層。向含有硅烷單體或膠態(tài)二氧化硅的組合物中添加金屬醇鹽可改進所述層的粘合力。在另一種實施方案中，硅基涂層的粘合力可通過形成多層疊層來改進。所述疊層可包括由金屬醇鹽形成的第一涂層。在所述第一層上形成第二層，所述第二層可由硅烷單體或膠態(tài)硅來形成?；诮饘俅见}的第一層起到有助于將疊層粘合在底層透鏡上的粘合層的作用。
另外，硅烷單體和膠態(tài)二氧化硅可與金屬醇鹽混合來改變涂覆組合物的折射率。通常，當固化在透鏡上時，硅烷與金屬醇鹽的混合物的折射率低于由金屬醇鹽形成的涂層的折射率。
在某些實施方案中，一種或多種烯屬取代的單體可添加到第一組合物中。單體的烯屬取代基團包括但不限于丙烯酸(C1-C20烷基)酯、甲基丙烯酸(C1-C20烷基)酯、丙烯酸(C2-C20鏈烯基)酯、甲基丙烯酸(C2-C20鏈烯基)酯、丙烯酸(C5-C8環(huán)烷基)酯、甲基丙烯酸(C5-C8環(huán)烷基)酯、丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸苯酯、丙烯酸(苯基(C1-C9)烷基)酯、甲基丙烯酸(苯基(C1-C9)烷基)酯、丙烯酸(取代苯基(C1-C9)烷基)酯、甲基丙烯酸(取代苯基(C1-C9)烷基)酯、丙烯酸(苯氧基(C1-C9)烷基)酯、甲基丙烯酸(苯氧基(C1-C9)烷基)酯、丙烯酸(取代苯氧基(C1-C9)烷基)酯、甲基丙烯酸(取代苯氧基(C1-C9)烷基)酯、丙烯酸(C1-C4烷氧基(C2-C4)烷基)酯、甲基丙烯酸(C1-C4烷氧基(C2-C4)烷基)酯、丙烯酸(C1-C4烷氧基(C1-C4)烷氧基(C2-C4)烷基)酯、甲基丙烯酸(C1-C4烷氧基(C1-C4)烷氧基(C2-C4)烷基)酯、丙烯酸(C2-C4環(huán)氧基)酯、甲基丙烯酸(C2-C4環(huán)氧基)酯、可共聚合的二、三、或四-丙烯酸酯單體、可共聚合的二、三、或四-甲基丙烯酸酯單體。第一組合物可包括多達約5wt％的烯屬取代的單體。
這類單體的實例包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸異丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸(2-乙基已基)酯、甲基丙烯酸壬酯、甲基丙烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸十八烷基酯、甲基丙烯酸異癸基酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸異丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸己酯、丙烯酸(2-乙基已基)酯、丙烯酸壬酯、丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸十八烷基酯、丙烯酸異癸基酯、乙烯甲基丙烯酸酯、丙烯甲基丙烯酸酯、異丙烯甲基丙烯酸酯、丁烷甲基丙烯酸酯、異丁烯甲基丙烯酸酯、己烯甲基丙烯酸酯、2-乙基己烯甲基丙烯酸酯、壬烯甲基丙烯酸酯、異癸烯甲基丙烯酸酯、乙烯丙烯酸酯、丙烯丙烯酸酯、異丙烯、己烯丙烯酸酯、2-乙基己烯丙烯酸酯、壬烯丙烯酸酯、異癸烯丙烯酸酯、甲基丙烯酸環(huán)戊酯、丙烯酸(4-甲基環(huán)已基)酯、甲基丙烯酸苯甲基酯、甲基丙烯酸鄰溴代苯甲基酯、甲基丙烯酸苯基酯、甲基丙烯酸壬基苯基酯、丙烯酸苯甲酯、丙烯酸鄰溴代苯甲基苯基酯、丙烯酸壬基苯基酯、甲基丙烯酸苯乙基酯、甲基丙烯酸苯氧基酯、甲基丙烯酸苯基丙基酯、甲基丙烯酸壬基苯基乙基酯、丙烯酸苯乙基酯、丙烯酸苯氧基酯、丙烯酸苯基丙基酯、丙烯酸壬基苯基乙基酯、丙烯酸2-乙氧基乙氧基甲基酯、甲基丙烯酸乙氧基乙氧基乙基酯、丙烯酸2-乙氧基乙氧基甲基酯、丙烯酸乙氧基乙氧基乙基酯、甲基丙烯酸縮水甘油基酯、丙烯酸縮水甘油基酯、甲基丙烯酸2，3-環(huán)氧丁基酯、丙烯酸2，3-環(huán)氧丁基酯、丙烯酸3，4-環(huán)氧丁基酯、甲基丙烯酸3，4-環(huán)氧丁基酯、甲基丙烯酸2，3-環(huán)氧丙基酯、丙烯酸2，3-環(huán)氧丙基酯、甲基丙烯酸2-甲氧基乙基酯、甲基丙烯酸2-乙氧基乙基酯、甲基丙烯酸2-丁氧基乙基酯、丙烯酸2-甲氧基乙基酯、丙烯酸2-乙氧乙基酯、丙烯酸2-丁氧乙基酯、丙烯酸四氫糠基酯、甲基丙烯酸四氫糠基酯、乙氧基化雙酚-A-二甲基丙烯酸酯、乙二醇二丙烯酸酯、1，2-丙二醇二丙烯酸酯、1，3-丙二醇二丙烯酸酯、1，2-丙二醇二甲基丙烯酸酯、1，3-丙二醇二甲基丙烯酸酯、1，4-丁二醇二丙烯酸酯、1，3-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1，4-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1，5-戊二醇二丙烯酸酯、2，5-二甲基-1，6-己二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、四乙二醇二丙烯酸酯、四乙二醇二甲基丙烯酸酯、二丙二醇二甲基丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、丙三醇三丙烯酸酯、丙三醇三甲基丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇二甲基丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇四甲基丙烯酸酯。
第一組合物還可包括胺。適于引入到抗反射涂層組合物中的胺的實例包括叔胺和丙烯酸化胺。胺的存在趨向于使抗反射涂層組合物穩(wěn)定。所述抗反射涂層組合物可在使用前制備并貯存。在某些實施方案中，抗反射涂層組合物由于在該組合物中的多種組分的相互作用而緩慢凝膠。添加胺趨向于使凝膠化速率減慢，而對隨后形成的涂層的抗反射性能沒有明顯的影響。第一組合物可包括多達約5wt％的胺。
第一組合物還可包括膠態(tài)二氧化硅。膠態(tài)二氧化硅是二氧化硅顆粒在溶劑中的懸浮液。二氧化硅顆粒的顆粒尺寸可為直徑約1納米至約100納米。非晶態(tài)二氧化硅顆?？煞稚⒂谒O性溶劑或水與極性溶劑的混合物中?？墒褂玫囊恍O性溶劑包括但不限于甲醇、乙醇、異丙醇、丁醇、乙二醇和這些溶劑的混合物。膠態(tài)二氧化硅的一種實例可由Nissan Chemical Houston Corp.，Houston，TX商購得到，銷售商品名為Snowtex。第一組合物可包括多達約5wt％的膠態(tài)二氧化硅。
第一組合物還可包括光引發(fā)劑和/或共引發(fā)劑。光引發(fā)劑和共引發(fā)劑的實例前面已敘述。第一涂層組合物可包括多達約1wt％的光引發(fā)劑或光引發(fā)劑與共引發(fā)劑的組合。
第一組合物還可包括氟代的烯屬取代的單體。氟代的烯屬取代的單體具有通式結(jié)構(gòu)CH2＝CR1CO-O-(CH2)p-CnF2n+1其中R1為H或-CH3；p為1或2；n為1至40的整數(shù)。氟代的烯屬取代的單體的實例包括但不限于丙烯酸三氫全氟庚基酯和丙烯酸四氫全氟庚基酯。在要涂覆在塑料透鏡上的組合物中添加氟代的烯屬取代的單體可增加涂層的憎水性。憎水性是指基材排斥水的能力。在所述組合物中添加氟代的烯屬取代的單體可增加被涂覆的基材耐受由于受水作用而降解的能力。
第一組合物可涂覆在塑料透鏡的一面或兩面上。可使用涂覆單元如前述的一種涂覆單元來涂覆所述抗反射涂層組合物?？稍谘坨R鏡片在涂覆單元中旋轉(zhuǎn)時，將抗反射涂層組合物涂覆在所述透鏡上。在將第一組合物添加到所述塑料透鏡上時，所述透鏡可以約2000rpm的速度旋轉(zhuǎn)?？蓪⑿∮?ml的抗反射涂層組合物涂覆在眼鏡鏡片上。也可涂覆多于1ml。但這種數(shù)量可能是過量的，且過多的抗反射涂層組合物可由透鏡表面甩出。
涂覆的抗反射涂層組合物的厚度也可取決于眼鏡鏡片的旋轉(zhuǎn)速度、抗反射涂層組合物的粘度、添加到眼鏡鏡片上的組合物的數(shù)量和用來溶解組合物組分的溶劑的揮發(fā)性。當將抗反射涂層組合物添加到旋轉(zhuǎn)的眼鏡鏡片時，抗反射涂料沿眼鏡鏡片表面均勻地鋪展。隨著組合物涂覆在眼鏡鏡片表面，用于溶解抗反射涂層組合物組分的溶劑可蒸發(fā)，留下抗反射涂層組分的薄膜。隨著附加的抗反射涂層材料的添加，抗反射涂層的厚度逐漸增加。厚度增加的速度與眼鏡鏡片的旋轉(zhuǎn)速度、抗反射涂層組合物的粘度和用于形成所述組合物的溶劑的揮發(fā)性有關。
當由操作者人工將所述組合物涂覆在透鏡表面時，由于操作者在各時間不能以相同速率來始終如一地將所述組合物添加到透鏡上，第一涂層組合物的厚度可能發(fā)生改變。為克服這一可變性，可由自動分配系統(tǒng)來將所述組合物添加到塑料透鏡上。自動分配系統(tǒng)可包括用來承載所述組合物的注射器和用于自動地移動注射器的柱塞的控制器驅(qū)動系統(tǒng)。這種系統(tǒng)可以以注射泵形式來商購。注射泵可連接到包含添加到透鏡上的組合物的注射器上。所述注射泵可設計為以選定的速率來分配所述組合物。以這種方式，可準確地控制組合物添加到所述表面上的速率。在另一種實施方案中，所述分配器系統(tǒng)可包括用于將注射器和注射泵拉動經(jīng)過透鏡表面的輸送器。隨著由注射器分配所述組合物，所述輸送器系統(tǒng)可將注射器拉動經(jīng)過透鏡表面。以這種方式，組合物的涂覆速率和分配路徑可保持恒定。
假定眼鏡旋轉(zhuǎn)速度恒定且分配速率恒定，隨著抗反射涂層組合物的粘度增加，涂覆的抗反射涂層組合物的厚度增加速率也可增加。或者，抗反射涂層組合物厚度增加的速率可通過調(diào)整眼鏡鏡片的旋轉(zhuǎn)速度來進行改變。假定抗反射涂層組合物的粘度恒定，隨著眼鏡鏡片的旋轉(zhuǎn)速度增加，當涂覆所述組合物時在眼鏡鏡片上保持的抗反射涂層組合物減少。通過降低眼鏡鏡片的旋轉(zhuǎn)速度，可增加抗反射涂層的厚度。
或者，第一組合物的粘度可通過改變在所述第一組合物中存在的金屬醇鹽和其它組分的數(shù)量而進行改變。例如，包含濃度為約5wt％的金屬醇鹽的第一組合物的粘度大于金屬醇鹽濃度為約2.5wt％的組合物。粘度更大的組合物會比粘度低的組合物在透鏡表面上留下更厚的膜。當所述組合物固化時，可獲得更厚的第一涂層。還可通過改變?nèi)芙饣驊腋〗饘俅见}的有機溶劑來改變粘度。各溶劑可具有固有的粘度，其可影響第一組合物的總體粘度。通過改變所述溶劑，可改變這種固有的粘度，從而改變組合物的總體粘度。
當將抗反射涂層組合物添加到旋轉(zhuǎn)的眼鏡鏡片上時，所述抗反射涂料沿眼鏡鏡片表面均勻地鋪展開。如果用于溶解抗反射涂層組合物組分的溶劑具有較低的沸點(例如低于約80℃)，溶劑會蒸發(fā)并使更粘稠的抗反射涂層組合物組分(如硅烷、有機單體、金屬醇鹽等)在透鏡上形成涂層。隨著在眼鏡鏡片上添加更多的組合物，抗反射涂層的厚度可增加。通過將在抗反射涂層組合物中使用的溶劑改變?yōu)楦讚]發(fā)的溶劑，抗反射涂層厚度增加的速率可上升。通常，低沸點的溶劑會比較高沸點的溶劑給出更厚的涂層。
一般，為了獲得抗反射性能，控制涂覆的第一組合物的厚度的能力可能是重要的。在某些實施方案中，可使用低粘度和/或低濃度的組合物來形成第一涂層。這種組合物可在塑料透鏡表面上形成較薄的膜。在某些實施方案中，對于所需的應用來說，形成的膜的厚度可能太薄。在另一可選擇的程序中，可通過重復在塑料透鏡上涂覆第一組合物并固化沉積的組合物來形成第一涂層。這一過程的每次重復會產(chǎn)生更厚的第一涂層。當?shù)谝煌繉舆_到預定的厚度時，可停止所述步驟，并可形成第二涂層。
在將第一組合物涂覆在塑料透鏡上后，可對第一組合物進行固化來形成第一涂層。第一組合物的固化可通過各種方法來實現(xiàn)。在一種實施方案中，第一組合物可通過旋轉(zhuǎn)所述透鏡直到所述組合物形成凝膠來進行固化?；蛘?，可將所述組合物在室溫下放置足以使組合物凝膠的時間。凝膠化的組合物具有比底層塑料透鏡更高的折射率，因而可用作第一涂層。另外，至少一部分凝膠化的組合物可充分地粘合在塑料透鏡上，使得在涂覆第二組合物的過程中，一部分凝膠化的組合物可保留在所述透鏡上，從而在形成第二涂層后給透鏡提供抗反射性能。
或者，可通過對所述組合物施加熱來對第一組合物進行固化。在將第一組合物沉積在透鏡上并旋轉(zhuǎn)干燥后，第一組合物可呈凝膠態(tài)。凝膠化的組合物可在約40℃至約120℃、優(yōu)選約100℃的溫度下加熱約1-10分鐘的時間。以這種方式加熱凝膠化的組合物可使得所述組合物由凝膠態(tài)轉(zhuǎn)化為硬化態(tài)。加熱固化的第一涂層可對底層透鏡表現(xiàn)出良好的粘合力。但在某些情況下，當將第二組合物涂覆到加熱固化的第一組合物上時，第二組合物的流動性能可能表現(xiàn)出沿固化的第一組合物表面非均勻分布的現(xiàn)象。再有，第一涂層可具有大于塑料透鏡折射率的折射率。
在另一種實施方案中，可通過施用紫外線來對第一組合物進行固化。如上所述，將第一組合物涂覆在透鏡上并進行干燥來形成凝膠化的組合物。凝膠化的組合物可用紫外線進行處理，處理時間足以將凝膠化的組合物轉(zhuǎn)化為硬化態(tài)。在某些實施方案中，用紫外線對凝膠化的組合物處理約60秒或更短的時間。在一種實施方案中，所述紫外線源可為殺菌燈，如以上在旋轉(zhuǎn)涂覆單元中所述(參見圖2和3)。應指出的是，殺菌燈不產(chǎn)生明顯的熱能。因而，相信第一組合物固化的加速是由于存在紫外線，而不是由所述燈產(chǎn)生的任何熱量所致。有利的是，已發(fā)現(xiàn)，使用紫外線固化第一組合物可提供一種表面，該表面使得隨后涂覆的組合物可均勻地分布。對比而言，使用加熱來固化第一組合物可提供一種表面，該表面使得隨后涂覆的組合物不均勻地分散。因而就形成多層抗反射涂層來說，使用紫外線固化可能優(yōu)于加熱固化。
相信紫外線加速了金屬醇鹽的縮合反應。紫外線可與金屬醇鹽相互作用并激發(fā)金屬醇鹽的電子，這又可加速金屬醇鹽的聚合。相信多數(shù)金屬醇鹽在紫外線區(qū)具有強吸收性，特別是在低于約300nm波長處。例如，異丙氧基鈦在254nm處具有最大吸收率。在某些實施方案中，對金屬醇鹽施用紫外線可將其導向涂覆的表面而不是經(jīng)過基材。許多可見光透射介質(zhì)如硼硅酸鹽玻璃和塑料可能不能允許足夠數(shù)量的適當波長的光線通過而到達涂層組合物。
在涂覆第一涂層并固化后，在所述第一涂層上可形成第二涂層。可通過在第一涂層的暴露的表面上涂覆第二組合物來形成第二涂層。在某些實施方案中，在固化后，第二涂層的構(gòu)成材料的折射率明顯小于第一涂層材料的折射率。
在一種實施方案中，第二組合物可由引發(fā)劑和烯屬取代的單體組成?？墒褂玫南偃〈膯误w前面已經(jīng)敘述。所述引發(fā)劑可為光引發(fā)劑，如先前所述的那些?；蛘?，所述引發(fā)劑可為金屬醇鹽。相信光引發(fā)劑和金屬醇鹽與紫外線相互作用，且這種相互作用導致烯屬取代的單體開始聚合?？梢杂门c前述那些方法相似的方式來將第二組合物涂覆在第一涂層上。所述第二組合物可包括其它單體如硅烷單體、膠態(tài)二氧化硅、共引發(fā)劑和氟代的烯屬取代的單體。
在第一高折射率涂層材料上形成的第二低折射率涂層的組合，可提供經(jīng)過底層基材的改進的光透射率。在一或兩層中使用金屬醇鹽趨向于改進涂層材料與底層基材的粘合力。
抗反射涂層是形成在眼鏡鏡片表面上的薄膜。這種膜所具有的光學厚度這里定義為膜的折射率與膜的機械厚度之積。最有效的膜通常具有為入射光線波長的幾分之一的光學厚度。通常光學厚度為波長的四分之一至二分之一。因而，對可見光(波長約為400nm至700nm)來說，理想的抗反射涂層的厚度應為約100至200nm。小于100nm或大于200nm的厚度也可使用，盡管這種厚度不能提供最佳的透射率。在這里引用的實施方案中，涂層材料的總光學厚度可高達約1000nm，更特別是高達約500nn。
抗反射涂層的理想厚度應為入射光波長的約四分之一。對于以垂直入射進入膜的光線來說，由膜的第二表面反射的波與由第一表面反射的光線的相位差恰好為二分之一波長，導致相消干擾。如果由各表面反射的光線數(shù)量相同，會發(fā)生完全相消，沒有光線被反射。這是用于增加光學部件透射率的“四分之一波”低反射涂層的基礎。這種涂層還趨向于消除重影以及雜散反射光。
由于可見光包括約400nm至約700nm的波長范圍，四分之一波的涂層僅對一個波長的光線是最佳的。對于其它波長的光線來說，抗反射涂層可能太厚或者太薄。因而，具有這些波長的很多光線被反射。例如，適合室內(nèi)燈(如黃燈)而設計的抗反射涂層對黃光線具有最小的反射率，而對蘭或紅光的反射率則明顯較高。這被認為是許多照相機和視頻透鏡的單層低反射涂層特征紫色的原因。在一種實施方案中，眼鏡鏡片的抗反射涂層的厚度可變化或者可對折射指數(shù)進行改變，以產(chǎn)生具有不同可見光反射特性的透鏡。這兩種變化均可改變涂層的光學厚度并改變透射的光線的最佳有效波長。隨著涂層的光學厚度發(fā)生改變，透鏡的反射顏色也發(fā)生改變。以一種重復的方式，可由制造者來控制眼鏡鏡片的最佳反射顏色。
雖然已敘述了兩層抗反射涂層，但應理解，也可使用包括多于兩層的多層體系。在兩層體系中，基材涂覆高折射率層。然后用低折射率層涂覆所述高折射率層。在一種實施方案中，可在第二涂層上形成第三高折射率(如至少高于底下的第二涂層)層。還可形成第四低折射率(如至少低于第三涂層的折射率)層。四層疊層可表現(xiàn)出抗反射性能。所述四層疊層可具有小于約1000nm的光學厚度，更特別是小于約500nm。以與高和低折射率材料之間交替層疊相似的方式，可在疊層上形成附加層。
在另一種實施方案中，可以兩種化學性質(zhì)不同的組合物的組合的方式來形成第二涂層。可通過在第一涂層上形成硅層來形成第二涂層。所述硅層可由膠態(tài)二氧化硅或硅烷單體來形成。所述硅層被涂覆在第一涂層上并被至少部分固化。所述硅層可通過干燥加熱或應用紫外線來固化。
為完成第二涂層的形成，將第二組合物沉積在硅層上。第二組合物可包括烯屬取代的單體和引發(fā)劑。前面已敘述了可使用的烯屬取代的單體。所述引發(fā)劑可為光引發(fā)劑，如先前所述的那些?；蛘?，所述引發(fā)劑可為金屬醇鹽?？梢耘c先前所述相似的方式來將第二組合物涂覆在硅層上。所述第二組合物可包括其它單體如硅烷單體、膠態(tài)二氧化硅、共引發(fā)劑和氟代的烯屬取代的單體。所述第二組合物可通過應用紫外線來進行固化。
當部分固化或完全固化時，所述硅層趨向于表現(xiàn)出多孔結(jié)構(gòu)。相信向基本上多孔的硅層添加第二組合物可使得第二組合物與硅層之間更好地發(fā)生化學相互作用。一般，當將硅層置于第一涂層上時、當?shù)谝煌繉影ń饘俅见}時，觀察到良好的抗反射性能。但硅層可表現(xiàn)出與含有金屬醇鹽的底層的不良粘合力。通過在用來形成硅層的組合物中添加金屬醇鹽可改進硅層的粘合力。含硅組合物如包含膠態(tài)二氧化硅或硅烷單體的組合物在存在金屬醇鹽時趨向于不穩(wěn)定。一般地，觀察到含硅化合物與金屬醇鹽的混合物產(chǎn)生云狀組分，并且在某些情況下，在將所述組合物涂覆在第一涂層上之前發(fā)生凝膠化。這種凝膠化趨向于增加在涂覆的透鏡中觀察到的混濁。金屬醇鹽與含硅組分的反應性趨向于減少這種組合物的貯藏限期，使得其難以長時間貯存該組合物。
通過使金屬醇鹽與含硅組分分離和以順序的方式來涂覆所述組合物，可減少許多上述問題。相信將含金屬醇鹽的組合物添加到至少部分固化的硅層，將使得第二組合物與底層硅組合物相互作用，從而形成復合層。這種復合層表現(xiàn)出的性能可與由包含硅化合物和金屬醇鹽的組合物形成的單層所見的性能相似。由于含硅組合物和含金屬醇鹽化合物在不同時間進行涂覆，所述組合物可獨立地貯存，有效地克服了貯存壽命問題。
在一種實施方案中，可在涂覆抗反射涂層疊層之前在塑料透鏡上涂覆硬涂層組合物。硬涂層組合物的固化可在塑料透鏡的外表面上產(chǎn)生防護層。通常，由丙烯酸酯聚合物來形成硬涂層組合物，當固化時，其可耐受磨擦力，且還可提供抗反射涂層材料與塑料透鏡的附加粘合力。
在另一種實施方案中，可將憎水性涂層置于抗反射涂層上。憎水性涂層可包括氟代的烯屬取代的單體。憎水性涂層的固化可在抗反射涂層的外表面上產(chǎn)生水防護層。所述憎水層可有助于防止由于大氣中的水與透鏡相互作用使透鏡發(fā)生的降解作用。
在上述程序中，抗反射涂層可在預成型的透鏡上形成。這種方法可稱為模具外方法。這種模具外方法的一種替代方案是用于形成抗反射涂層的模具內(nèi)方法。所述“模具內(nèi)”方法包括通過將成透鏡組合物放置在經(jīng)涂覆的模具中并隨后固化該成透鏡組合物，在眼鏡鏡片上形成抗反射涂層。所述模具內(nèi)方法優(yōu)于“模具外”方法，因為模具內(nèi)方法表現(xiàn)出較少的涂層缺陷發(fā)生率，所述涂層缺陷表現(xiàn)為涂層前表面的不均勻性。使用模具內(nèi)方法制備出復制模具鑄型面的形態(tài)和光滑度的抗反射涂層。
在塑料透鏡上應用抗反射涂層需要在模具上形成第一和第二涂層(或更多，如果使用多層疊層的話)。尤其是，在形成第一涂層之前，將第二涂層設置在模具上。以這種方式，反向構(gòu)建疊層。在模具內(nèi)方法中，在模具的鑄型面上的疊層頂層可為與底層透鏡接觸的第一涂層。
在一種實施方案中，可通過在模具的鑄型面上涂覆第二組合物并固化第二組合物來形成第二涂層。在一種實施方案中，所述第二組合物包括光引發(fā)劑和烯屬取代的單體?？墒褂玫南偃〈膯误w前面已經(jīng)敘述。所述引發(fā)劑可為光引發(fā)劑，如先前所述的那些。第二組合物可包括其它添加劑如共引發(fā)劑和氟代的烯屬取代的單體。在某些實施方案中，第二組合物可基本上不含金屬醇鹽。相信設置在組合物內(nèi)的金屬醇鹽可與玻璃發(fā)生相互作用并妨礙透鏡自模具中的脫除。第二組合物的第二單體和其它添加劑可溶解或懸浮于有機溶劑中。可使用有機溶劑來幫助將所述單體涂覆在模具表面上。
為在模具部件上涂覆第二組合物，可將模具部件旋轉(zhuǎn)使得第二組合物在鑄型面上分散。模具部件優(yōu)選沿基本上垂直的軸以最高達約每分鐘2000轉(zhuǎn)的速度旋轉(zhuǎn)，優(yōu)選每分鐘約850轉(zhuǎn)。另外，可使用分配裝置來在模具部件旋轉(zhuǎn)的條件下將所述組合物導向鑄型面。所述分配裝置可由模具部件的中心向模具部件的邊緣移動。
在將第二組合物涂覆在模具部件上后，可將紫外線導向模具部件以固化至少一部分第二組合物。所述紫外線可導向模具兩個表面的任一個(即鑄型面或非鑄型面)來固化所述的第二組合物。
在第二組合物至少部分固化后，可通過在第二組合物上涂覆第一組合物來在第二組合物上形成第一涂層。所述第一組合物可包括金屬醇鹽。第一組合物還可包括其它添加劑如光引發(fā)劑、共引發(fā)劑、硅烷單體、膠態(tài)二氧化硅、烯屬取代的單體和氟代的烯屬取代的單體。金屬醇鹽和其它添加劑可溶解于有機溶劑中。所有這些化合物前面均已經(jīng)敘述。
可通過各種方法來固化第一組合物。在一種實施方案中，可通過旋轉(zhuǎn)透鏡直到組合物形成凝膠來固化第一組合物?；蛘撸蓪⑺鼋M合物在室溫下放置足夠長的時間使得所述組合物凝膠化。在另一種實施方案中，可通過對所述組合物施加熱來固化第一組合物。在第一組合物沉積在透鏡上并旋轉(zhuǎn)干燥后，第一組合物可處于凝膠態(tài)。凝膠化的組合物可在約40℃至約120℃的溫度下加熱約1-10分鐘的時間。以這種方式加熱凝膠化的組合物可使所述組合物由凝膠態(tài)轉(zhuǎn)化為硬化態(tài)。在另一種實施方案中，第一組合物可通過應用紫外線來進行固化。如上所述，將第一組合物涂覆在透鏡上并干燥來形成凝膠化的組合物。凝膠化的組合物可用紫外線進行足夠長時間的處理以將凝膠化的組合物轉(zhuǎn)化為硬化態(tài)。在某些實施方案中，凝膠化的組合物用紫外線處理約60秒或更少的時間。在一種實施方案中，所述紫外光源可為殺菌燈。
在模具部件的鑄型面上形成了第一和第二涂層后，通過在模具部件之間放置墊圈對它們進行密封來將該模具部件與第二模具部件組裝在一起。第二模具部件還可包括在第二模具鑄型面上的抗反射涂層。在第二模具上的抗反射涂層可具有與在第一模具上的抗反射涂層相同的組成。或者，所述抗反射涂層可具有不同組成。兩個模具與墊圈組合形成具有由該兩個模具部件限定的空腔的模具組合件。鑄型面、及因此的抗反射涂層可設置在形成的模具空腔的表面上。
在構(gòu)造了模具組合件后，可將成透鏡組合物放置在模具組合件內(nèi)?？衫_墊圈邊緣來將成透鏡組合物加入到模具空腔中?；蛘?，墊圈可包括注入口，該注入口可允許引入成透鏡組合物而不需拉開墊圈。這種成透鏡組合物包括光引發(fā)劑和單體，可使用紫外線固化。可使用的成透鏡組合物的實例包括但不限于上述的OMB-99和PhasesII單體。當將成透鏡組合物放置在模具空腔中時，在某些實施方案中，成透鏡組合物與在模具鑄型面上形成的抗反射涂層接觸。
在某些實施方案中，可在部分固化的第一組合物上形成粘合涂層?？捎赏扛苍诘谝煌繉由喜⒐袒恼澈辖M合物來形成涂層粘合層。所述粘合組合物可包括烯屬取代的單體和光引發(fā)劑。相信第一組合物的固化可降低第一涂層與隨后形成的塑料透鏡之間的粘合力。因而粘合性涂層可改進第一涂層組合物與隨后形成的透鏡之間的粘合力。在某些實施方案中，粘合層組合物包括與在成透鏡組合物中包含的單體相似的單體。這可改進粘合層與由該成透鏡組合物形成的透鏡之間的粘合力。粘合層可具有與形成的透鏡折射率相似或小于該折射率的折射率。因而粘合層對第一和第二涂層的抗反射性能可能幾乎沒有影響(如果有任何影響的話)。
雖然對模具內(nèi)方法敘述了兩層抗反射涂層，但應理解，也可使用包含多于兩層的多層體系。在兩層體系中，模具涂覆以低折射率層。然后低折射率層涂覆以高折射率層。在一種實施方案中，可在第一涂層上形成第三低折射率層(如至少小于底下的第一涂層)。還可形成第四高折射率層(如至少高于第三涂層的折射率)。四層疊層可表現(xiàn)出抗反射性能。所述四層疊層可具有小于約1000nm的光學厚度，更特別是小于約500nm。以與高和低折射率材料之間交替層疊相似的方式，可在疊層上形成附加的層。
在另一種實施方案中，可以兩種化學性質(zhì)不同的組合物的組合來形成第二涂層?？赏ㄟ^在模具的鑄型面上形成含有機物的層來形成第二涂層。含有機物的層包括烯屬取代的單體和引發(fā)劑?？墒褂玫南偃〈膯误w前面已敘述。所述引發(fā)劑可為光引發(fā)劑，如先前所述的那些?；蛘?，引發(fā)劑可為金屬醇鹽。可以與先前所述那些相似的方式來在鑄型面上涂覆含有機物的層。所述含有機物的層可包括其它單體如硅烷單體、膠態(tài)二氧化硅、共引發(fā)劑和氟代的烯屬取代的單體?？赏ㄟ^應用紫外線來固化含有機物的層。
可通過在含有機物的層上涂覆硅層來完成第二涂層。硅層可由膠態(tài)二氧化硅或硅烷單體來形成。硅層涂覆在含有機物的層上并至少部分固化。可通過干燥、加熱或應用紫外線來固化硅層。
可在抗反射涂層上設置附加涂層材料。在一種實施方案中，可在于模具的鑄型面上形成的抗反射涂層上涂覆硬涂層組合物。固化硬涂層組合物可在隨后形成的塑料眼鏡鏡片的外表面上產(chǎn)生防護層。通常硬涂層組合物由丙烯酸酯聚合物來形成，當固化時其耐受磨擦力。隨后形成的硬涂層可有助于保護所述塑料透鏡耐摩擦?？尚纬傻钠渌繉影ㄔ魉酝繉雍椭繉?。這些涂層可在形成抗反射涂層之前在模具的鑄型面上形成。在某些實施方案中，這些涂層可使得形成的透鏡更容易地由模具組合件中取出。如上所述，抗反射涂層可能粘附于模具上，使得難以從模具組合件中取出透鏡。使用憎水性涂層可降低模具組合件與抗反射涂層之間的粘合力。
實施例按照上述方法由OMB-99單體溶液來制備塑料眼鏡鏡片。然后對透鏡涂覆兩種抗反射涂層組合物。在所有實施例中，使用如下的縮略語“AC”為丙酮，由Aldrich商購；“AA”為丙烯酸胺，以CN384由Sartomer商購；“Al”為由Avocado市售的三仲丁醇鋁(98％)；“AS”為由Aldrich市售的3-氨基丙基三甲氧基硅烷((97％)；“BDK”、“BDM”和“BDMK”為由Henkel市售的Photomer 51和2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮；“BYK300”為由BYK Chemie市售的聚醚改性的二甲基聚硅氧烷共聚物溶液；“CD1012”為由Sartomer市售的二芳基碘六氟銻酸鹽；“CD540”為由Sartomer市售的乙氧基化雙酚A二甲基丙烯酸酯；“CN124”為由Sartomer市售的環(huán)氧丙烯酸酯；“Cynox 1790”為由Sartomer市售的三(4-叔丁基-3-羥基-2，6-二甲基苯甲基)-s-三嗪-2，4，6-(1H，3H，5H)-三酮；“ D1173”為由Ciba市售的2-羥基-2-甲基-1-苯基-丙-1-酮(HMPP)；“DC193”為由Dow Corning市售的表面活性劑；“ECHMCHC”為3，4-環(huán)氧環(huán)已基甲基-3，4-環(huán)氧環(huán)已烷羧酸酯；
“Eosin”為由Aldrich市售的染料Eosin Y；“EtOH”為由Fisher市售的乙醇；“FC40”和“FC430”為由3M市售的表面活性劑；“FC-171”為由3M市售的氟化學品表面活性劑；“FC-725”也稱為FLUORAD，為由3M市售的氟化學品表面活性劑；“GPTMS”為由Aldrich市售的3-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷；“HC-8”為由Fastcast Co.市售的形成硬涂層的組合物，其包括SR399、SR601、Irg184和MP的混合物；“HC8558”為GE所市售；“HC-900”由Coburn Optical Industries市售；“HEMA”為由Coburn Optical Industries市售的甲基丙烯酸羥乙酯；“HR-200”為由Group Couget市售的憎水性涂料；“IPA”為由Fisher市售的異丙醇；“Irg184”為由Ciba市售的Irgacure 184或1-羥基環(huán)已基苯基酮；“Irg261”為由Ciba市售的Irgacure261或(η5-2，4-環(huán)戊二烯-1-基)[1，2，3，4，5，6-η)-(1-甲基乙基)苯]-六氟磷酸)鐵；“Irg819”為由Ciba市售的Irgacure819或苯基雙(2，4，6-三甲基苯甲?；?氧化膦；“MP”為由Arcos市售的1-甲氧基-2-丙醇；“Nalco Si2326”為由Nalco Chemical Company市售的膠態(tài)二氧化硅；“NNDMEA”為由Aldrich市售的N，N-二甲基乙醇胺；“PerenolS-5”為由Henkel市售的改性的聚硅氧烷；“PFOA”為由Lancaster市售的丙烯酸(1H，1H-全氟辛基)酯；“PFOFCS”為由Lancaster市售的1H，1H，2H，2H-全氟辛基三氯硅烷；“PFOMA”為由Lancaster市售的甲基丙烯酸全氟辛基酯；
“Q4DC”為由Dow Corning市售的有機官能硅酮流體；“Si”為由Nissan Chemical市售的MA-ST-S(在70％甲醇中的30％膠態(tài)二氧化硅)；“SR123”為由Sartomer市售的丙烯酸酯單體；“SR306”為由Sartomer市售的三聚丙二醇二丙烯酸酯；“SR313”為由Sartomer市售的甲基丙烯酸十二烷基酯；“SR368”為由Sartomer市售的三(2-羥基乙基)異氰脲酸酯三丙烯酸酯；“SR399”為由Sartomer市售的二季戊四醇四丙烯酸酯；“SR423”為由Sartomer市售的甲基丙烯酸異冰片基酯；“SR444”為由Sartomer市售的季戊四醇三丙烯酸酯；“SR640”為由Sartomer市售的四溴代雙酚A二丙烯酸酯；“SR9003”為由Sartomer市售的丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯；“T770”為由Ciba市售的癸二酸二(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)酯；“TEA”為由Aldrich市售的三乙胺；“TFEMA”為由Cornelius Chemical市售的甲基丙烯酸三氟乙基酯；“Ti”為由Aldrich市售的異丙氧基鈦(IV)；“Ti-Bu”為由Aldrich市售的丁氧基鈦(IV)；“TMSPMA”為由Aldrich市售的甲基丙烯酸(3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基)酯；“TPB”為thermoplast blue 684；“TPR”為thermoplast red 454；“TX-100”為由Aldrich市售的表面活性劑；“ZelecUN”為由Stepan市售的潤滑劑；和“Zr”為由Aldrich市售的丙氧基鋯(IV)。
在表1中，層1是指第一抗反射涂層，層2是指第二抗反射涂層。制備各組分的溶液并用于形成抗反射涂層。對于在表1中列出的所有組合物，組合物的余量由1-甲氧基-2-丙醇構(gòu)成。例如，列出5％的Ti，應理解為是指5wt％的Ti和95wt％的1-甲氧基-2-丙醇。
使用兩種不同的涂層組合物來對塑料眼鏡鏡片進行涂覆。在眼鏡鏡片的表面上添加“層1”組合物并將眼鏡鏡片在透鏡旋轉(zhuǎn)涂覆裝置上旋轉(zhuǎn)。在將層1組合物鋪展在眼鏡鏡片表面上后，使溶劑基本上蒸發(fā)，其余的組合物經(jīng)受來自前述涂覆單元的殺菌燈的紫外線作用達約60秒。在某些情況下，施用更多或更少的UV線。交變時間在括號中注明。在層1組合物固化后，將“層2”組合物添加到眼鏡鏡片上。所述眼鏡鏡片在透鏡旋轉(zhuǎn)涂覆裝置上旋轉(zhuǎn)直到溶劑基本上蒸發(fā)掉。然后通過應用來自前述涂覆單元的殺菌燈的紫外線對層2進行固化。第二層的固化時間為60秒，除非另外指明。透射率％是指在層2組合物固化后透射經(jīng)過透鏡的光線的數(shù)量。透射率在得自BYK Gardner，SilverSprings，MD的BYK Gardner Haze Guard Plus Meter中測量。記錄未涂覆的透鏡的透射率讀數(shù)來用作對照標準。將透鏡的凸面靠BYKGardner Haze Guard Plus Meter的霧度口(haze port)放置，測量未涂覆的透鏡的可見光透射率，為約92％。顏色是指由涂覆的透鏡反射的光線的顏色。
表13
在表14中，層1是指第一抗反射涂層，層2是指第二抗反射涂層。HR-200是指在層2上形成的憎水性涂層。制備各組分的溶液并用于形成抗反射涂層。對于在表14中列出的所有組合物，組合物的余量由1-甲氧基-2-丙醇構(gòu)成。例如，列出5％的Ti，應理解為是指5wt％的Ti和95wt％的1-甲氧基-2-丙醇。
將所述組合物涂覆在透鏡上，并用與以上表13所述的基本上相同的方式來進行透射率的測量。固化時間為60秒，除非另外指明。
表14
在表15中，在塑料透鏡上形成多層涂層。對于在表15中列出的所有組合物，組合物的余量由1-甲氧基-2-丙醇構(gòu)成。例如，列出5％的Ti，應理解為是指5wt％的Ti和95wt％的1-甲氧基-2-丙醇。
將所述組合物涂覆在透鏡上，并用與以上表13所述的基本上相同的方式來進行透射率的測量。固化時間為60秒，除非另外指明。
表15
在表16中，在塑料透鏡上形成三層涂層。對于在表16中列出的所有組合物，組合物的余量由1-甲氧基-2-丙醇構(gòu)成。例如，列出5％的Ti，應理解為是指5wt％的Ti和95wt％的1-甲氧基-2-丙醇。
將所述組合物涂覆在塑料透鏡上，并用與以上表13敘述的基本上相同的方式來進行透射率的測量。固化時間為60秒，除非另外指明。

在表17中，層1是指第一抗反射涂層，層2是指中間硅層，層3是指第二抗反射涂層。制備各組分的溶液并用于形成抗反射涂層。對于在表17中列出的所有組合物，組合物的余量由1-甲氧基-2-丙醇構(gòu)成。例如，列出5％的Ti，應理解為是指5wt％的Ti和95wt％的1-甲氧基-2-丙醇。
用不同涂料組合物來涂覆塑料眼鏡鏡片。將“層1”組合物添加在眼鏡鏡片的表面上，并將眼鏡鏡片在透鏡旋轉(zhuǎn)涂覆裝置上旋轉(zhuǎn)。在層1組合物鋪展在眼鏡鏡片表面上后，使溶劑基本上蒸發(fā)，并用來自前述涂覆單元的殺菌燈的紫外線對其余的組合物作用達約60秒，除非另外指明。在層1組合物固化后，將層2(硅層)添加到眼鏡鏡片上。第二層的固化時間為60秒，除非另外指明。層2組合物鋪展在眼鏡鏡片表面上，并將眼鏡鏡片進行旋轉(zhuǎn)直到溶劑基本上蒸發(fā)。在層2組合物干燥后，將層3組合物添加到眼鏡鏡片上。將眼鏡鏡片在透鏡旋轉(zhuǎn)涂覆裝置上旋轉(zhuǎn)直到溶劑基本上蒸發(fā)掉。然后通過應用來自前述涂覆單元的殺菌燈的紫外線對層3進行固化。第三層的固化時間為60秒，除非另外指明。在抗反射疊層的頂層上添加從一至四的附加層。透射率％是指在最后的層固化后經(jīng)過透鏡的透射光線的數(shù)量。如上所述來測量透射率。
表17
在表18中，層1是指第一抗反射涂層，層2是指中間硅層，層3是指第二抗反射涂層。制備各組分的溶液并用于形成抗反射涂層。對于在表18中列出的所有組合物，組合物的余量由1-甲氧基-2-丙醇構(gòu)成。例如，列出5％的Ti，應理解為是指5wt％的Ti和95wt％的1-甲氧基-2一丙醇。
使用不同涂料組合物來涂覆塑料眼鏡鏡片。將“層1”組合物添加在眼鏡鏡片的表面上，并將眼鏡鏡片在透鏡旋轉(zhuǎn)涂覆裝置上旋轉(zhuǎn)。第一涂層由兩步驟程序來形成。在第一步中，將Ti的溶液添加到塑料透鏡上并使其干燥。在第二步中，將附加的Ti溶液添加在塑料透鏡上并使其干燥。用于第一和第二步的Ti％分別在“層1”欄中列出。使層1組合物基本上蒸發(fā)，并用來自前述涂覆單元的殺菌燈的紫外線對其余的組合物作用達約60秒，除非另外指明。在層1組合物固化后，將層2(硅層)添加到眼鏡鏡片上。層2組合物鋪展在眼鏡鏡片表面上，并將眼鏡鏡片旋轉(zhuǎn)直到溶劑基本上蒸發(fā)。在層2組合物干燥后，將層3組合物添加到眼鏡鏡片上。將眼鏡鏡片在透鏡旋轉(zhuǎn)涂覆裝置上旋轉(zhuǎn)直到溶劑基本上蒸發(fā)掉。然后通過應用來自前述涂覆單元的殺菌燈的紫外線對層3進行固化。固化時間為60秒，除非另外指明。在抗反射疊層的頂層上添加從一至四的附加層。透射率％是指在最后的層固化后透射經(jīng)過透鏡的光線的數(shù)量。如上所述來測量透射率。
表18
在表19中，層1是指第一抗反射涂層，層2是指中間硅層，層3是指第二抗反射涂層。制備各組分的溶液并用于形成抗反射涂層。對于在表19中列出的所有組合物，組合物的余量由1-甲氧基-2-丙醇構(gòu)成。例如，列出5％的Ti，應理解為是指5wt％的Ti和95wt％的1-甲氧基-2-丙醇。
將所述組合物涂覆在塑料透鏡上，并用與以上表13敘述的基本上相同的方式來進行透射率的測量。固化時間為60秒，除非另外指明。
表19
表20所指的是使用模具內(nèi)固化方法進行的一系列實驗。在模具內(nèi)方法中，所述層的構(gòu)造方式與在塑料透鏡上的構(gòu)造方式相反。因此層1是指第二抗反射涂層，層2是指第一抗反射涂層，層3是指粘合層。制備各組分的溶液并用于形成抗反射涂層。對于在表20中列出的所有組合物，組合物的余量由1-甲氧基-2-丙醇構(gòu)成。例如，列出5％的Ti，應理解為是指5wt％的Ti和95wt％的1-甲氧基-2-丙醇。
使用不同的涂料組合物來涂覆模具的鑄型面。將“層1”組合物添加在模具的表面上，并將模具在透鏡旋轉(zhuǎn)涂覆裝置上旋轉(zhuǎn)。使層1組合物基本上蒸發(fā)，并用來自前述涂覆單元的殺菌燈的紫外線對其余的組合物作用達約60秒，除非另外指明。在層1組合物固化后，將層2添加到眼鏡鏡片上。層2組合物鋪展在眼鏡鏡片表面上，并將眼鏡鏡片進行旋轉(zhuǎn)直到溶劑基本上蒸發(fā)。然后通過應用來自前述涂覆單元的殺菌燈的紫外線對層2進行固化。固化時間為60秒，除非另外指明。然后將層3添加到抗反射疊層上。將層3添加到模具上，旋轉(zhuǎn)干燥并固化。固化時間為60秒，除非另外指明。
然后使用一對涂覆過的模具來在模具組合件中形成塑料透鏡。在形成透鏡后，從模具組合件中取出透鏡，并測量塑料透鏡的透射率％。如上所述來測量透射率。
表20
在表21中，在使用之前在模具的鑄型面上形成多層涂層。對于在表21中列出的所有組合物，組合物的余量由1-甲氧基-2-丙醇構(gòu)成。例如，列出5％的Ti，應理解為是指5wt％的Ti和95wt％的1-甲氧基-2-丙醇。
將所述組合物涂覆在透鏡上，并用與以上表20敘述的基本上相同的方式來進行透射率的測量。固化時間為60秒，除非另外指明。
表21
在閱讀了本說明書后，對本領域技術人員來說，本發(fā)明各方面的進一步改進和替代的實施方案是顯而易見的。因此，本說明書應被理解為僅是說明性的，其目的是指導本領域技術人員實施本發(fā)明的一般方式。應指出，這里所示和敘述的本發(fā)明的形式是作為目前的優(yōu)選實施方案而采用的。對于這里圖示和說明的那些方案可替換其元件和材料，部件和過程可顛倒，且本發(fā)明的某些特征可獨立應用，在獲益于本發(fā)明的這一說明書后，所有這些對本領域普通技術人員來說都是顯而易見的。在不偏離如下權(quán)利要求書所述的本發(fā)明精神和范圍的前提下，可對這里敘述的要素進行改變。
權(quán)利要求
1.在可見光透射基材上形成至少部分抗反射的涂層的方法，包括將第一組合物涂布到所述可見光透射基材的至少一個表面上，以形成第一涂層，該第一組合物包含第一金屬醇鹽；將第二組合物涂布到所述第一涂層上，該第二組合物包含引發(fā)劑和烯屬取代單體，其中該第二組合物可通過應用紫外線而固化；和用紫外線照射所述第二組合物，其中所述紫外線引起第二組合物固化以形成第二涂層。
2.權(quán)利要求1的方法，還包括將含硅組合物涂布到第一組合物上以形成硅層，該含硅組合物包含膠態(tài)硅或硅烷單體；和將第二組合物涂布到所述硅層上。
3.權(quán)利要求1-2的方法，其中所述第一組合物可通過應用紫外線而固化。
4.權(quán)利要求1-3的方法，還包括用紫外線照射所述第一組合物，其中所述紫外線引起第一組合物固化以形成第一涂層。
5.權(quán)利要求1-4的方法，其中所述紫外線由閃光燈產(chǎn)生。
6.權(quán)利要求1-4的方法，其中所述紫外線由殺菌燈產(chǎn)生。
7.權(quán)利要求1-2的方法，還包括加熱所述第一組合物，其中加熱第一組合物將引起第一組合物固化以形成第一涂層。
8.權(quán)利要求1-7的方法，其中所述引發(fā)劑包含第二金屬醇鹽。
9.權(quán)利要求8的方法，其中所述第一和第二金屬醇鹽的通式為M(Y)p，式中M是鈦、鋁、鋯、硼、錫、銦、銻或鋅，Y是C1-C10烷氧基或乙酰丙酮根，p是等于M化合價的整數(shù)。
10.權(quán)利要求8-9的方法，其中所述第一和第二金屬醇鹽的通式為Ti(OR)4，式中R是C1-C10烷基。
11.權(quán)利要求8-10的方法，其中所述第一和第二金屬醇鹽包括甲氧基鈦、乙氧基鈦、異丙氧基鈦、丁氧基鈦或三異丙氧基鈦烯丙基乙酰乙酸鹽。
12.權(quán)利要求8-9的方法，其中所述第二金屬醇鹽包括烷氧基鈦和烷氧基鋁。
13.權(quán)利要求1-12的方法，其中所述第二組合物還包含光引發(fā)劑。
14.權(quán)利要求1-13的方法，其中所述烯屬取代單體包含二季戊四醇四丙烯酸酯。
15.權(quán)利要求1-13的方法，其中所述第二組合物包含氟代丙烯酸酯。
16.權(quán)利要求1-13的方法，其中所述第二組合物包含硅烷單體。
17.權(quán)利要求1-16的方法，其中所述第二組合物還包含有機溶劑。
18.權(quán)利要求1-17的方法，其中所述第一組合物還包含烯屬取代單體。
19.權(quán)利要求1-18的方法，其中所述第一組合物還包含光引發(fā)劑。
20.權(quán)利要求1-19的方法，其中所述第一組合物還包含共引發(fā)劑。
21.權(quán)利要求1-20的方法，其中所述第一組合物還包含膠態(tài)二氧化硅。
22.權(quán)利要求1-21的方法，其中所述第一組合物還包含有機溶劑。
23.權(quán)利要求1-22的方法，其中所述第一涂層的折射率大于所述可見光透射基材的折射率。
24.權(quán)利要求1-23的方法，其中所述第二涂層的折射率小于所述第一涂層的折射率。
25.權(quán)利要求1-24的方法，還包括在形成第一涂層前，在所述可見光透射基材的表面上形成硬涂層。
26.權(quán)利要求1-25的方法，還包括在將第一組合物涂布在所述可見光透射基材的表面上之前，在所述可見光透射基材的表面上形成硬涂層。
27.權(quán)利要求1-26的方法，其中在所述可見光透射基材的表面上形成硬涂層的步驟包括將紫外線可固化的硬涂層組合物涂布到所述可見光透射基材的表面上；和用紫外線照射所述硬涂層組合物，其中紫外線引起硬涂層組合物的固化以形成所述硬涂層。
28.權(quán)利要求1-27的方法，其中將硬涂層組合物涂布到可見光透射基材表面上的步驟包括旋轉(zhuǎn)所述可見光透射基材，同時將所述硬涂層組合物引導到該透鏡上。
29.權(quán)利要求1-28的方法，其中將第一組合物涂布到可見光透射基材上的步驟包括將第一組合物的第一部分涂布到可見光透射基材上；干燥該第一組合物的第一部分；將第一組合物的第二部分涂布到所述干燥的第一部分上；和干燥該第一組合物的第二部分。
30.權(quán)利要求1-29的方法，其中涂布第一組合物的步驟包括在旋轉(zhuǎn)所述可見光透射基材的同時，將第一組合物引導到可見光透射基材上。
31.權(quán)利要求1-30的方法，其中涂布第二組合物的步驟包括在旋轉(zhuǎn)所述可見光透射基材的同時，將第二組合物引導到可見光透射基材上。
32.權(quán)利要求1-31的方法，其中將所述第一組合物涂布到所述可見光透射基材的前面。
33.權(quán)利要求1-32的方法，其中將所述第一組合物涂布到所述可見光透射基材的背面。
34.權(quán)利要求1-33的方法，其中紫外線照射所述第二組合物的時間少于約90秒。
35.權(quán)利要求1-34的方法，其中紫外線照射所述第二組合物的時間少于約90秒。
36.權(quán)利要求1-35的方法，其中所述抗反射涂層在小于約10分鐘的時間內(nèi)形成。
37.權(quán)利要求1-36的方法，還包括在約40℃～約140℃的溫度下加熱所述可見光透射基材小于約10分鐘。
38.權(quán)利要求1-37的方法，其中所述第一涂層和第二涂層的總厚度小于約500nm。
39.權(quán)利要求1-38的方法，其中所述可見光透射基材是塑料透鏡。
40.權(quán)利要求1-39的方法，其中所述抗反射涂層形成在所述塑料透鏡的前面。
41.權(quán)利要求1-40的方法，其中所述抗反射涂層形成在所述塑料透鏡的背面。
42.權(quán)利要求1-38的方法，其中所述可見光透射基材是玻璃透鏡。
43.權(quán)利要求1-42的方法，其中所述第一涂層包含第一組合物的組分與水或醇的反應產(chǎn)物，和所述第二涂層包含第二組合物的組分的反應產(chǎn)物。
44.權(quán)利要求1-43的方法，還包括涂布裝置，使用時用于將涂料涂布在模具部件或眼鏡透鏡中至少之一上。
45.在可見光透射基材上形成至少部分抗反射的涂層的方法，包括將第一組合物涂布到所述可見光透射基材的至少一個表面上，以形成第一涂層，其中該第一組合物可通過應用活化光或熱而固化；將第二組合物涂布到所述第一涂層上，其中該第二組合物可通過應用活化光而固化；和用活化光照射所述第二組合物，其中所述活化光引起第二組合物固化以形成第二涂層。
46.形成塑料透鏡的方法，包括將第二組合物涂布到第一模具部件的鑄型面上，其中該第二組合物可通過應用活化光而固化；用活化光照射所述第二組合物，其中所述活化光引起第二組合物固化以形成第二涂層；和將第一組合物涂布到所述第二涂層上以形成第一涂層，其中該第一組合物可通過應用活化光或熱而固化。
47.由權(quán)利要求1-46的方法制備的眼鏡鏡片。
48.按照權(quán)利要求1-46的方法將至少部分抗反射的涂料涂布到塑料透鏡上的系統(tǒng)。
全文摘要
可在可見光透射基材上形成一種抗反射涂層。所述抗反射的涂層可為兩層涂層的疊層。所述第一涂層可由包括金屬醇鹽的組合物來形成。所述第一涂層可通過應用紫外線或加熱來進行固化。所述第二涂層可由包含引發(fā)劑和烯屬取代的單體的第二組合物來形成。所述第二組合物可通過應用紫外線來進行固化?？稍谒芰贤哥R或塑料透鏡模具上涂覆抗反射的涂層。
文檔編號B05D7/24GK1450938SQ01813581
公開日2003年10月22日 申請日期2001年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2000年6月8日
發(fā)明者孫曉東, O·M·布阿扎 申請人:Q2100有限公司