[发明专利]光学玻璃渐进多焦点镜片及其制作方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及渐进多焦点镜片制作技术领域，特别公开一种光学玻璃渐进多焦点镜片及其制作方法和应用。

背景技术

光学玻璃是能改变光的传播方向，并能改变紫外、可见或红外光的相对光谱分布的玻璃。狭义的光学玻璃是指无色光学玻璃；广义的光学玻璃还包括有色光学玻璃、激光玻璃、石英光学玻璃、抗辐射玻璃、紫外红外光学玻璃、纤维光学玻璃、声光玻璃、磁光玻璃和光变色玻璃。与光学塑料相比，光学玻璃的折射率范围广，化学稳定性高，机械强度高，耐磨性能强，熔化温度高等，因此其加工难度大。

我们最常见的镜片就是单焦点镜片，镜片上只有一个光度。渐进多焦点镜片的设计灵感来源于象鼻子的形状。人们使镜片前表面曲率从顶部到底部连续地增加，可以使其屈光力相应变化，即屈光力从位于镜片上部的远用区，逐渐、连续地增加，直至在镜片底部的近用区达到所需近用屈光度数。渐进多焦点镜片的主要特征是：在镜片上方固定的视远区和镜片下方固定的视近区之间有一段屈光度连续变化的过渡区域，该镜片区域即称为渐变区。在该区域，通过镜片曲率半径的逐渐变小而达到镜片屈光力(度数)的逐渐增加。

非球面的加工和应用成为现今光学产业的高端热门领域。渐进多焦点镜片是一种高端眼镜产品，为改善象质，提高光学特性简化结构，减轻重量，将镜片设计成非球面面型，从加工角度考虑，比普通的球面镜片难度增加许多。渐进多焦点镜片面型是非旋转对称非球面，在设计方面，随着计算机的发展，先进设计软件和仪器应用于眼镜片的设计和发展，使渐进多焦点镜片设计取得巨大的发展。

在制造方面，现有的渐进多焦点镜片制造工艺技术，主要有如下两种方法：

(1)、采用光学塑料材料精密成型技术，即利用玻璃做模具，将塑料流体注入模腔成型固化。例如费春红等提出的超精模压成型(费春红等，塑料光学制件精密成型技术的现状，橡塑技术与装备，2004(11):11-16.)。常见的工艺过程为：1、生产前准备；2、加料；3、压缩模闭合；4、排气；5、交联固化；6、压缩模开启；7、制品脱模。其加工难度低，但是由于光学塑料制成的产品和光学玻璃材料的产品相比：折射率范围窄，化学稳定性差，机械强度不高，耐磨性能不好，光学塑料材质的局限性限制了其产品的性能充分发挥。

(2)、针对光学玻璃，采用数控加工技术，例如专利CN1381747A公开的一种超薄超轻的渐进多焦点镜片的加工方法，包含如下步骤：将圆形毛胚按给定加工数据进行第一次研磨，远光部与近光部及其周边地方研磨成型；在上述的工序中，一次研磨后的镜片为使其直径缩小，将其进行圆形磨边；圆形磨边后的镜片，据镜架的形状及大小尺寸，对镜片的上，下部分进行水平切割；经上工序水平切割后的镜片对其非使用面进行第二次研磨；对第二次研磨结束后的镜片的表面进行抛光。专利CN103487948A公开了一种渐进多焦点高档树脂镜片的生产方法，包括以下步骤：1)MDA化的渐进设计；2)设计数控加工切削方案；3)温度变形自流平。总体而言，数控车床加工光学玻璃材料技术的生产成本高，加工难度大。此外，近年来出现的单点金刚石超精密加工技术，其可以保证高精度的加工质量和面型要求，但设备昂贵，生产成本太高，不适宜大批量生产。正是由于对生产设备要求高和现有的加工技术滞后，严重阻碍了光学玻璃渐进多焦点镜片产业的发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光学玻璃渐进多焦点镜片，可应用于眼镜，采用热下沉成型法和传统球面加工法相结合可实现产业化批量生产，且生产成本低，镜片质量优异。

本发明的另一个目的在于提供一种制作光学玻璃渐进多焦点镜片的方法，采用热下沉成型法和传统球面加工法相结合，可实现低成本的产业化。

本发明的又一个目的在于提供一种光学玻璃渐进多焦点镜片在眼镜中的应用。

本发明提供一种光学玻璃渐进多焦点镜片，其上方固定的视远区和下方固定的视近区之间有一段屈光度连续变化的渐变区，在该渐变区域，通过镜片曲率半径的逐渐变小以达到镜片屈光度的逐渐增加，由如下方法制备得到：

步骤1，基片冷加工：对光学玻璃基片毛坯进行粗加工，上表面进行精密抛光，下表面进行铣磨、精磨以达到规定的面形；

步骤2，热下沉成型和精密退火：将步骤1冷加工后的镜片放到磨具上面，并保持精磨的下表面与磨具接触；再转入电热炉内进行热处理，加热到光学玻璃的软化点以上温度，让镜片自重下沉；；热处理过程中控制温度以进行升温、保温、退火和降温