具有含可变不透明度的镜图案的眼镜镜片的制作方法

摄影电影;光学设备的制造及其处理,应用技术具有含可变不透明度的镜图案的眼镜镜片1.相关申请的交叉引用2.本技术基于2020年10月18日提交的第17/073,365号美国专利申请并要求其优先权，所述美国专利申请要求于2019年12月8日提交的第62/945,171号美国临时申请的优先权，所述美国临时申请的公开内容以全文引用的方式并入本文中。技术领域3.本发明涉及一种眼镜镜片，更具体地说，本发明涉及时尚眼镜上的镜面图案，所述镜面图案响应于其中图案可从几乎透明变为不透明的变化照明条件而从光致变色镜片的外表面表现出可变不透明度。背景技术：4.眼镜行业不断地发展具有大量涂层的镜片，为高级时尚眼镜创造独特的效用。一些涂层，例如防反射涂层、硬涂层、防水剂涂层和光致变色涂层，可提高镜片的耐用性、消除眩光并减轻因环境照明变化引起的眼疲劳。通常，为了美观性而使用例如二向色镜涂层等其它涂层。二向色镜涂层是在镜片表面上形成的具有不同折射率的光学涂层的交替层，所述光学涂层选择性地让小范围颜色的光通过，同时反射其它颜色的光。它们呈各种反射颜色，例如蓝色、红色、橙色、紫色、绿色、银色和金色。二向色镜面涂层的一个有趣用途是在引入二向色镜涂层之前对镜片的某些部分进行掩模，以在镜片上形成镜面图案和标志。一个此类实施方案是受让给日本东京的hoya株式会社的“光学镜片(optical lens)”，us 9,651,801 b2。hoya的技术在镜片上形成镜面涂层图案，其中镜片外部是鲜艳的图案，而从镜片内部看时图案则是透明的。镜面图案从镜片的顶部表面反映出高度固定的不透明度。5.光致变色镜片是根据对紫外线辐射的暴露量而变暗或变亮的光学镜片。在有紫外线的情况下，镜片会变暗，在没有紫外线的情况下，镜片会恢复到透亮状态。光致变色镜片可由聚碳酸酯、玻璃或丙烯酸制成。它们主要用于在明亮日光下变暗但在较暗环境光下变透亮以便减轻眼疲劳的眼镜。光致变色镜片在暴露于明亮日光下六十秒内会明显变暗，但在随后暴露于低紫外线下时，可能需要较长的时间才会变透亮。室内照明通常几乎没有紫外线，因此在室内镜片通常保持透亮。光致变色镜片旨在用作单副供室内和室外使用的眼镜，在两种环境下都能提供舒适的视觉效果。可以形成不同范围的明暗透射率。为本发明的简单起见，构成商店常见光致变色镜片的所有特定涂层和构造被认为是本领域中众所周知的，但也可以由可能包含来自不同制造商的专有元件的各种构造构成。6.可了解，关于由聚碳酸酯或丙烯酸制成的眼镜镜片的涂层布置也可以应用于由相同材料或类似塑料制成的层压薄膜。所述层压材料可以应用于其它光学镜片或几乎任何其它表面以生成类似的光学效果。7.如果没有特定的防反射涂层来最大限度地提高镜面涂层的不透明度，则所述镜面涂层在应用于商店常见的未着色镜片时会看起来近乎透明。随着着色程度提高，二向色镜面涂层的视觉不透明度也提高。因此，光致变色镜片的可变着色程度可能会影响镜面图案化表面的不透明度。这种影响是此独特的涂层组合的依据，所述涂层提供了具有含可变不透明度的装饰性图案的眼镜镜片。技术实现要素：8.需要的是在具有可变不透明度的光学镜片上形成图案化二向色镜涂层。9.进一步需要的是具有多个二向色镜涂层以形成具有可变不透明度的多颜色图案。10.进一步需要的是在相同镜片上提供具有固定不透明度的二向色镜图案和具有可变不透明度的镜图案两者。11.进一步需要的是在具有可变不透明度的光学薄膜上形成图案化二向色镜涂层。12.进一步需要的是将光学薄膜上的图案化二向色镜涂层层压到光学镜片。13.进一步需要的是将光学薄膜上的图案化二向色镜涂层层压到光学表面。14.进一步需要的是使得，当从镜片外部看时，图案化镜涂层具有可变不透明度，但当从镜片内部看时，所述图案化镜涂层总是看起来透明。15.进一步需要的是使用包含二向色镜涂布图案的一对光致变色镜片，所述镜片切割并装入框架中以形成时尚眼镜。附图说明16.从下文给出的具体实施方式和附图将更充分地理解本发明，附图仅以说明的方式给出且因此不限制本发明，在附图中：17.图1是现有且本领域中众所周知的商店常见光致变色镜片的侧视图。18.图2是现有且本领域中众所周知的商店常见光致变色镜片的俯视图。19.图3a、3b、3c和3d是根据本发明的现有的说明镜面图案的可变不透明度的实施例的俯视图。20.图4a、4b、4c和4d是根据本发明的现有的用以形成镜面图案的掩模设备的俯视图。21.图5是根据本发明的现有的包含镜面图案的眼镜的前视图。22.图6是根据本发明的现有的具有光学薄膜的汽车的前视图，所述光学薄膜包含附接到汽车挡风玻璃的镜面图案。具体实施方式23.参考图1和图2，示出了光致变色眼镜镜片10。光致变色眼镜镜片10是具有光致变色彩色涂层的典型的商店常见眼镜镜片，其大小、厚度和圆形形状适合于切割成适合于任何样式眼镜的框架的周长或形状。光致变色眼镜镜片10可由各种材料制成，例如聚碳酸酯、丙烯酸或玻璃。光致变色眼镜镜片10可具有过渡颜色，例如蓝色、紫色、绿色、灰色和棕色。可了解，形成由聚碳酸酯或丙烯酸制成的光致变色眼镜镜片10的涂层布置也可以应用于由相同材料或类似塑料制成的光学薄膜11。所述光学薄膜11可以应用于眼镜镜片或几乎任何其它光学表面15，以从其各种涂层生成类似的光学效果。例如，光学薄膜11可以利用光学粘合剂层压或粘附到光学表面15，例如窗户或汽车60的挡风玻璃，如图6所示。24.商店常见的光致变色眼镜镜片10通常形成有凸面外表面12和凹面内表面14。当用于无度数(non-prescription)眼镜时，凸面外表面12与凹面内表面14之间的光学放大倍率为1x。还可以订购商店常见的光致变色眼镜镜片10，用于用度数矫正多种眼睛状况，例如近视、远视和散光。有度数镜片可具有预成型或研磨成凸面外表面12或凹面内表面14或这两者的镜片表面。用于形成有度数镜片表面的技术在本领域中是众所周知的，并且具有用以实现相同结果的许多不同过程。如果有度数镜片被研磨成商店常见的光致变色眼镜镜片10，则可能需要在研磨表面添加硬涂层和/或防反射涂层以为添加镜面涂层作准备。基于研磨的表面以及过程中可能去除的涂层，可能需要这些涂布步骤。25.参考图3a、3b、3c和3d，在光致变色眼镜镜片10的凸面外表面12上有二向色镜图案20，示出了二向色镜图案20的各种不透明度水平。在图3a中，二向色镜图案20高度不透明，并且光致变色眼镜镜片10由于暴露于强紫外线而处于最大暗度。请注意，图3a-3d中未示出光致变色眼镜镜片10的暗度，以便更好地示出二向色镜图案20的不透明度。在图3b中，二向色镜图案20几乎不透明，并且光致变色眼镜镜片10由于暴露于中度紫外线而处于中度暗度。在图3c中，二向色镜图案20稍微不透明，并且光致变色眼镜镜片10由于暴露于轻度紫外线而处于最小暗度。在图3d中，二向色镜图案20高度透明，并且光致变色眼镜镜片10由于不暴露于紫外线或暴露于最小紫外线而透亮。替代地，二向色镜图案20可以形成于具有光致变色涂层的光学薄膜11上，并且会响应于紫外线而表现出相同的可变不透明度。26.参考图4a、4b、4c和4d，光致变色眼镜镜片10具有带有负掩模图案34、负掩模图案37和负掩模基准图案31的掩模32，所述掩模图案用于遮蔽光致变色眼镜镜片10上的某些区域，其中二向色镜图案33、二向色镜图案35和二向色镜基准图案30在下一节中描述的过程中涂布到光致变色眼镜镜片10的表面上。一旦去除掩模32，具有负掩模图案34和负掩模图案37的掩模32可以与二向色镜涂层一起进行处理以产生图3a-d所示的二向色镜图案20。替代地，光致变色眼镜镜片10上的掩模32可以仅具有负掩模图案34和负掩模基准图案31，当涂布有二向色镜时，仅产生一半的包括二向色镜图案33和二向色镜基准图案30的二向色镜图案20。在去除掩模32之后，所得的光致变色眼镜镜片10可能具有二向色镜图案33，其带给定反射性颜色或带可具有无关于光致变色彩色镜片的完全不透明性的额外涂层。通过重复处理相同的光致变色眼镜镜片10上的掩模32，其仅具有负掩模图案37和负掩模基准图案31，当涂布有二向色镜时仅产生一半的包括二向色镜图案35的二向色镜图案20，来形成其镜的每个掩模部分反射不同颜色以便形成多颜色镜面图案的二向色镜图案20。涂布到光致变色眼镜镜片10上的二向色镜基准图案30用于对齐后续掩模步骤以获得额外颜色。可了解，可以一遍又一遍地执行掩模操作，以视需要产生具有尽可能多的颜色或不透明度变化的图案部分。27.参考图5，存在由具有二向色镜图案20的安装在框架45中的光致变色眼镜镜片10构成的眼镜40。根据本发明的用以产生眼镜40的过程从选择坯件光致变色镜片10开始。光致变色眼镜镜片10可以是具有各种光致变色颜色的成品出厂硬涂层光致变色型透亮/着色镜片，具有度数/不具有度数，或者是需要通过光学实验室处理的半成品镜片坯件。28.当用半成品坯件开始时，代表性过程包含：29.计算度数所需的恰当镜片坯件；30.将表面保护剂胶带贴在镜片的正面上；31.使用镜片安全蜡将产生与镜片的粘附力的块施加到步骤一的块上，使得镜片卡在表面修整机器上；32.sl2生成器，生成镜片是将曲率研磨到镜片背侧的过程，在此过程中，取决于镜片的材料，每个镜片完成时都带有精细化到深化的生成器标记；33.a-精细化是使用专为精细化而设计的高粒度打磨垫使生成器标记变平滑的过程，所述过程需要也被称为抛光工具的与所生成的镜片的曲率相匹配的工具，并且精细化垫粘附到抛光工具的顶部，并通过湿打磨过程进行磨平直到标记已变平滑为止；34.b-抛光镜片是随后使用特定打磨垫将镜片抛光相同圈数并使用氧化铝液体抛光大约3-5分钟直到每个镜片透明且无瑕疵的过程；35.从第一步骤的块中取下镜片并去除表面胶带；36.镜片经过清洗并准备好传送到背侧涂布机，每个镜片都传送通过三步骤涂布机，其对镜片进行压力清洁以确保表面没有灰尘，接着旋转通过硬涂层，所述硬涂层随后通过紫外线固化。37.在此阶段，两个半成品镜片坯件都相当于具有各种光致变色颜色的出厂硬涂层光致变色型透亮/着色镜片，具有度数/不具有度数(光致变色眼镜镜片10)，在镜片进入洁净室以保持无尘之后，所述过程持续以进行下一道工序。38.在施加二向色镜涂层之前，每个光致变色眼镜镜片10都要经过彻底的清洁步骤。39.清洁步骤由多个阶段组成：40.将所有光致变色眼镜镜片10快速浸泡在99.9％的医用级异丙基中，以去除所有杂质和出厂标记，这些杂质和出厂标记可能会在制造过程中施加到每个光致变色眼镜镜片10上，然后用无绒洁净室纸巾进行擦拭以擦干每个镜片；41.现在将光致变色眼镜镜片10放在支架上以送入超声波机器a satis loh t 5进行超声波处理，其中此机器具有四个隔室，现在清洁光致变色眼镜镜片10并准备光致变色眼镜镜片10用于下一道工序，其中第一隔室是肥皂ngl技术光学17.40sp，以粉末形式9.3ph.(3％di)浓度：5-20g/l tc 30-70c/86-158f使用，持续2-5分钟1％(40g)，下一隔室包含现在去除镜片上的肥皂的过滤后的蒸馏冲洗液，下一隔室包含去离子(di)水，其中再次冲洗仍在超声波过程中遗留的任何物质，最后的隔室也是di水，其现在慢慢排空以形成无斑点的干燥隔室，其中用光热干燥每个光致变色镜片10；42.然后将光致变色眼镜镜片10置于110华氏度的烘箱中90至120分钟以进行脱气。43.此阶段的下一过程是镜片掩模应用，其将用于在每个光致变色镜片10上形成镜图案。存在等效于此功能的各种掩模技术。正如hoya的专利中所列举的，所述掩模可以是喷墨打印的。存在一些光掩模技术，其中对光敏感的涂层放置在每个镜片上，并且通过图案孔口暴露在光下，接着固化成掩模。掩模放置或形成于每个光致变色镜片10的凸面外表面上。一旦施加掩模，光致变色眼镜镜片10就准备好在mc280x satis loh防反射涂层机中进行处理，步骤如下：44.将每个光致变色眼镜镜片10放置在环形支架上，所述环形支架通向机器拱顶，其中光致变色眼镜镜片10位于具有面朝内的掩模的凸面侧上，以便进行镜反射涂布处理；45.将拱顶放置到机器中，所述机器使用真空泵将涂布室抽真空至5.00e-3psi的起始压力；46.一旦达到适当的压力，机器就会开始一个清洁周期，其蚀刻光致变色眼镜镜片10以有助于在下一工序中吸收燃烧矿物质，其中清洁周期是基于钨丝的离子源mark 1plus，其分布氩气和氧气以促进蚀刻处理；47.所述处理现由两种燃烧矿物质组成，包括二氧化硅(sio2)和二氧化物(zro2)；48.第一层sio2由电子束(eb枪)施加，沉积厚度为48.86纳米(nm)；49.第二层zro2被蒸发并在第一层顶部施加49.83nm的沉积；50.开始新的清洁周期，sio2和zro2的处理再重复一次；51.在这些沉积处理完成、每个光致变色眼镜镜片10的镜涂层完成之后，机器脱离真空，拱顶被去除，光致变色眼镜镜片10离开拱顶并且掩模从光致变色眼镜镜片10去除以显示镜图案。52.光致变色眼镜镜片10与二向色镜图案20被传送到工作台部，它们将在所述工作台部被磨边并安装到框架45中。磨边从追踪可通过形状和大小自定义的框架或无框镜片图案开始。一旦追踪到框架图案，就会使用标准疏水性安全阻挡垫将每个镜片阻挡在完成阻挡器上。每个镜片图像都以框架45的形状为中心。一旦被阻挡住，镜片就会被夹到磨边机上并切割成形。在对每个光致变色镜片10进行任何必要的大小或钻孔坐标调整后，通过使砂轮上的尖锐边缘变平滑来使光致变色眼镜镜片10可以安全地放入框架45中。然后将具有二向色镜图案20的光致变色眼镜镜片10安装到框架45中作为眼镜40。具有二向色镜图案20的光致变色眼镜镜片10和框架45用干燥的超细纤维镜片布进行清洁以去除指纹和灰尘，并且是整体的。可了解，上述处理表示使用可替代地用于产生相同结果的不同设备和不同过程步骤的不同过程。53.因此，将发现，有效地获得上述需要、根据前述说明清楚的那些需要，并且由于上述构造中的某些变化可能不脱离本发明的精神和范围，因此希望以上描述所含的或附图中所示的所有主题都应被解释为说明性的且不具有限制性。54.还应理解，所附权利要求书旨在涵盖本文中描述的本发明的所有通用和特定特征以及对本发明的范围的所有陈述，所述陈述按照语言可称为属于所述范围。









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