[发明专利]制造具有结构化表面的眼科透镜的方法

说明书

发明领域

本申请涉及具有结构化表面的眼科透镜，如菲涅耳透镜和双焦点与其它多焦点透镜（后者也称为“具有屈光力的平透镜”），并且特别但不排它地涉及具有结构化表面的偏振眼科透镜，如菲涅耳透镜和双焦点与其它多焦点透镜，以及制造具有结构化表面并且特别但不排它地用于处方太阳镜应用的此类眼科透镜的方法。

发明背景

在某些眼科应用中采用作为衍射透镜的菲涅耳透镜取代更常规的折射透镜的兴趣与日俱增。菲涅耳透镜越来越多地用于眼科应用的原因尤其在于提高了透镜屈光力和/或降低了透镜厚度，它们因此还被称为“具有高屈光力的薄透镜”。延缓菲涅耳透镜用于眼科应用的工业发展的一个问题与它们的制造相关。菲涅耳透镜传统上具有包括共同聚焦透镜与非结构化表面或侧面的多个具有不同厚度与二面角的同心脊的所谓结构化表面或侧面。例如折射透镜的菲涅耳透镜可以具有多种屈光力。可以在其平面、凸面或凹面一侧上提供菲涅耳透镜的结构化表面。

虽然可以使用未涂布的菲涅耳透镜作为眼科透镜，但是未涂布的结构化侧面是许多问题的来源，这些问题与该透镜的结构化表面或侧面在佩戴时样子难看并且从使用者护理角度看不切实际有关。为了避免此类缺陷，通常认为，出于审美和眼科透镜护理的原因，菲涅耳透镜的结构化表面或侧面需要被涂布。

涂布菲涅耳透镜的结构化表面或侧面在制造用于眼科应用的菲涅耳透镜时产生了显著的问题。广泛用于涂布眼科透镜的常规涂布方法如旋涂法、浸涂法或浇涂法不适于涂布菲涅耳透镜的结构化表面或侧面，因为此类常规涂布法不适合于制造基本不具有起伏的可接受的光滑的涂布的结构化表面。

多种技术已知用于制造菲涅耳透镜（其包括覆盖菲涅耳透镜的结构化表面的层）。这些技术包括覆盖成型、浇铸和BST（背侧转移）。具有覆盖该结构化表面的层的菲涅耳透镜结构公开在EP1 830 204、US2008/00947和US2004/0263982中。这些专利均未公开制造无光学和外观缺陷的涂布菲涅耳透镜的完全令人满意的方法，尤其是当该透镜的菲涅耳结构高度超过30微米时。

已经公开了能够用所谓“压涂”法（如公开在受让人的公开申请EP1 701 838以及相应的美国公开专利申请US2005/140033与US2007/296094中的方法，其内容经此引用并入本文）实现从光学和“外观”角度看品质良好的菲涅耳透镜结构化表面或侧面的涂布。

前述专利申请教导了涂布精细的（或精细研磨的）透镜毛坯以避免在眼科透镜制造中不得不抛光该透镜毛坯（这是冗长且昂贵的步骤）。未抛光的透镜毛坯通常具有0.01至1.5微米、最通常大约0.5微米的粗糙度（Rq）。根据该申请中公开的压力涂覆方法，将1至50微米厚且更通常小于5微米的固化涂层施加到未抛光的精细透镜表面上。

在压涂法中，必要量的液态可固化涂料组合物沉积在涂布模具部件的涂布表面上或待涂布的透镜毛坯的未抛光精细表面上。该模具部件具有该透镜毛坯的未抛光精细表面匹配的曲率。在实践中，该透镜毛坯安装在与连接到压缩空气源的空气蓄压器相连的气球、球胆或其它可膨胀膜上。供应到蓄压器的压缩空气使气球或球胆膨胀以便以大约84千帕（或大约12.2psi）的压力将透镜毛坯压向模具表面的匹配表面，由此在未抛光精细透镜毛坯表面上均匀铺展可固化的涂料液体。随后涂料液体原位固化，释放压力，从模具中取出涂布的透镜毛坯。所得涂布透镜具有非常好的透光率和低浊度，并在用弧光灯检查时消除了可见的细线。

由于菲涅耳透镜的结构化表面的拓扑结构，用于未抛光精细透镜毛坯表面的压力涂覆法不能直接使用。事实上，将压涂法应用于菲涅耳透镜表面的结构化侧面的涂布的尝试揭示了两种类型的缺陷——所谓外观缺陷和光学缺陷。

这些缺陷由施加到菲涅耳透镜毛坯上的涂料组合物在该涂料组合物固化过程中的收缩所导致：菲涅耳结构高度越大，所得的涂料组合物收缩越大。

有利的是，在菲涅耳透镜上具有薄涂层以减少所得透镜的整体厚度。但是厚度不足以令人满意地覆盖菲涅耳透镜毛坯的结构化表面的涂层不能产生令人满意的光滑表面以提供良好的光学品质。虽然采用1至2毫米量级的涂层可以获得良好的表面品质，但是这样的涂层厚度对所期望的降低的透镜整体厚度是不利的。

遭遇的另一问题是形成所谓的外观环空洞缺陷，这发生在菲涅耳透镜毛坯的涂布的结构化侧面的周边区域，并由与透镜毛坯中心的径向距离可变的环或非圆形不规则轮廓线组成，使得环或轮廓线在一个或多个位置处彼此相交。