着色偏振光学元件和用于制造这样的元件的方法 |
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| 申请号 | CN201280054459.9 | 申请日 | 2012-09-04 | 公开(公告)号 | CN104054017B | 公开(公告)日 | 2016-04-27 |
| 申请人 | BNL优罗兰斯公司; | 发明人 | D.克勒克; F.莱迪恩; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种着 色偏 振光学元件(1)，包括偏振组件(5)，该偏振组件(5)包括至少第一层(7)和第二层(9)，它们由热塑性或热固性材料制成且将偏振 薄膜 (11)夹在其间，本发明还涉及用于制造所述光学元件的方法。该光学元件还包括第三层(13)，第三层由着色热塑性材料制成，通过注射附着到第二层(9)，其特征在于，该元件包括第四层(15)，其由晶体热塑性材料制成，通过注射附着到第三层(13)，并且其被形成表面，以实现校正作用。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种着色偏振光学元件(1)，包括偏振组件(5)，偏振组件(5)包括至少第一层(7)和第二层(9)，所述第一层(7)和第二层(9)由热塑性或热固性材料制成，将偏振薄膜(11)夹在中间，其特征在于，其进一步包括着色热塑性材料的第三层(13)，所述第三层通过注射附着到第二层(9)，且在于，其包括晶体热塑性材料的第四层(15)，所述第四层通过注射附着到第三层(13)，预期是为校正作用而修饰的表面。 |
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| 说明书全文 | 着色偏振光学元件和用于制造这样的元件的方法技术领域[0001] 本发明涉及着色偏振光学元件和用于制造这样的元件的方法。 背景技术[0002] 术语“光学元件”具体应理解为意思是透镜，校正的或另外，该透镜可被用作用于眼镜的眼镜片，所述眼镜例如特别为太阳镜、面罩等。 [0003] 至今，偏振组件已经已知由夹持偏振薄膜的两层材料形成，所述材料例如为热塑性材料，所述偏振薄膜例如为聚乙烯醇(PVA)薄膜。 [0005] 因而形成的该光学元件可已经用于例如非校正偏振太阳镜。则足以将光学元件的轮廓定形来使其适用于镜框即可。 [0006] 为了获得半成品“镜片”，即其光学元件可能不仅将外轮廓定形为使其适合镜框，也称为修整或修边，而且其光学元件还可适合光学矫正，也称为表面修整，该第三层的厚度选择为使得其允许该“镜片”的表面修整来获得期望的光学矫正。 [0007] 实施用于制备半成品“镜片”的这样的方法导致制造具有确定着色(通常为棕色或灰色)的镜片，该确定颜色由偏振元件本身的着色决定。 [0008] 但是可期望改变镜片的着色，特别是由于美观原因，并且期望容易地这样做，甚至是对于小系列。 [0009] 已知的技术方案包括例如使用着色的偏振薄膜。但是，这些薄膜仅在非常有限的着色范围中存在。 [0010] 人们可能设想将第三热塑性材料层着色，该第三热塑性材料层在传统方法中为“晶体”材料层，即透明但未着色。 [0011] 但是，一旦进行第三层表面修饰以获得期望的校正效果，则镜片的着色由于该表面修饰步骤而不再均匀，其将产生厚度的变化。 [0013] 根据该文献，着色剂可被引入聚氨酯粘合剂薄膜中，以获得各种颜色的光学镜片。 [0014] 但是应注意，根据WO0259821的用于制造镜片的方法不是注射方法，并且与申请人的非常不同，更复杂并且更慢。实际上，粘合剂薄膜起重要作用，并且需要其施用干燥时间为至少30分钟，然后通过辊子的应用进行机械处理，以去除粘合剂薄膜和偏振薄膜之间任何可能的气泡，气泡可显著影响镜片的光学质量。 发明内容[0015] 本发明因此目的是提出一种着色偏振光学元件和用于制造该光学元件的方法，其着色可非常自由地选择，同时在制造过程中限制变化，并且具有高制造速度。 [0016] 由于该目的，本发明提出一种着色偏振光学元件，包括偏振组件，偏振组件包括将偏振薄膜夹在其间的热塑性或热固性材料的至少第一层和第二层，其特征在于，其还包括着色的热塑性材料第三层，通过注射附着到第二层，且在于，其包括晶体热塑性材料的第四层，通过注射附着到第三层，预期是为校正作用而修饰的表面。 [0017] 因而可以紧密结合偏振镜片的优点与着色镜片的美观效果，同时通过注射具有高制造速度。实际上，如上限定的偏振光学元件的制造时间为约180s。 [0018] 因而，第四层可以是被修饰来形成校正透镜的表面，而无需改变镜片的着色或颜色。 [0019] 当然，在本发明中，术语“镜片”意思是本质上由热塑性材料制成的镜片。 [0021] 根据一个方面，第三着色层通过透明热塑性材料制备，透明热塑性材料通过添加染料或着色剂上色。 [0022] 根据另一方面，热塑性材料的第二层具有与着色热塑性材料的第三层相同的化学性质，第三层自身具有与晶体热塑性材料的第四层相同的化学性质。 [0023] 根据另一方面，偏振组件具有在0.3mm至1mm范围内的厚度。 [0024] 根据另一方面，第三层具有在0.5mm至2mm范围内的厚度。 [0025] 偏振薄膜例如为聚乙烯醇(PVA)薄膜。 [0027] 用于第一和第二层的热固性材料例如包括在以下组中：CAB(乙酸丁酸纤维素)。 [0028] 本发明进一步涉及用于制造上面限定的着色光学元件的方法，其特征在于，其包括以下步骤： [0029] 将偏振组件设置在注射模制机的模具中，偏振组件包括将偏振薄膜夹在中间的热塑性或热固性材料的至少第一层和第二层， [0030] 注射着色的热塑性材料的第三层，以使其附着到第二层， [0031] 注射晶体热塑性材料的第四层，以使其附着到第三层，第四层预期是为校正作用而修饰的表面。 [0032] 因而，使用该方法，偏振组件的层、着色层和第四晶体层以简单并且易于重复的方式紧密联结。通过该方法，可以获得具有特别好的光学质量的透镜，尤其是通过使得可以限制甚至消除层之间的光学偏差的风险，并且可以同样容易获得一样具有稳定着色/颜色的小或大系列的透镜。 [0033] 根据另一方面，在注射第三层之后和注射第四层之前，其中建立有偏振组件和第三层的模具翻转，然后晶体热塑性材料的第四层被注射在第三着色层上。 [0035] 其他优点和特征在阅读下面附图的描述时变得显而易见，附图中： [0036] 图1显示了中间步骤中光学元件的示意性剖视图， [0037] 图2是示出模制光学元件的第三层的步骤的示意性剖视图， [0038] 图3显示了根据本发明的光学元件的示意性剖视图， [0039] 图4是示出模制根据本发明的光学元件的第四层的步骤的示意性剖视图。 具体实施方式[0040] 在全部附图中，相同的元件带有相同的附图标记。 [0041] 图1显示了中间步骤中的着色偏振光学元件1的示意性剖视图。 [0042] 该着色偏振光学元件1例如预期用于眼镜，特别是太阳镜。为此，仅需根据镜框边缘的期望形状将外轮廓3定形。 [0043] 该着色偏振光学元件1包括偏振组件5，偏振组件5包括将偏振薄膜11夹在中间的热塑性或热固性材料的至少第一层7和第二层9。当然，具有其层5，7和9的该偏振组件5是光学透明的，即其使光透过。 [0044] 如图1所示，光学元件1进一步包括着色或彩色透明热塑性材料的第三层13，其通过注射附着到第二层9。 [0045] 举个例子，偏振组件5具有在0.3mm至1mm范围内的厚度e1，第三层13具有在0.5mm至2mm范围内的厚度e2。 [0046] 偏振薄膜例如为由于其偏振特性而被熟知的聚乙烯醇(PVA)薄膜。 [0047] 对于眼镜中的用途，层13将是预期最靠近使用者眼睛的层，层7为距离使用者眼睛最远的层。 [0048] 如上所述，两个层7，9可由热塑性或热固性材料制成，层13可由热塑性材料制成。 [0049] 热塑性材料可选自以下组：聚(甲基)丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚碳酸酯/聚酯混合物、聚酰胺、聚酯、环状烯烃共聚物、聚氨酯、聚砜、TAC(三乙酸纤维素)。 [0050] 热固性材料可以是透明材料，例如CAB(乙酸丁酸纤维素)。 [0051] 为了使热塑性材料上色，添加染料或着色剂就足够了。这些染料或着色剂可以是有机或矿物染料。 [0052] 因而，虽然具有偏振光学元件，但是仍可以容易地使用具有与期望用于层13的最终着色相匹配的颜色的热塑性材料来容易地改变偏振光学元件的着色。 [0053] 而且，假定第三层13被通过注射施加在第二层9上，则在两层的边界处可观察到局部融合现象，以使得可避免任何不期望的折射现象。实际上，在本发明的优选实施例中，将优选使用偏振组件5，其包括特别地能够与着色热塑性材料层13形成该局部融合的层9。有利地，层9为热塑性材料层，并且优选地，层9和13由具有相同化学族的材料构成。 [0054] 而且，由于该光学元件的设计，颜色的选择不再如之前那样受限。 [0055] 如后面所述，图1中处于中间步骤中的着色偏振光学元件1被在图2中示意性示出的模制步骤中制备。 [0057] 偏振组件5被设置在包括凹模32和两个凸模34(图2)以及36(图4)的注射模制安装件30或注射模具中。 [0058] 有利地，凹模32可旋转，并且模具34和36从安装在凹模32的旋转轴线上的凹模32的任一侧彼此面对。 [0059] 这些模具由例如抛光的金属形成。 [0060] 当偏振组件5已经被设置时，着色热塑性材料的第三层13被注射，以使其附着到第二层9。 [0061] 因而，偏振薄膜11被保护并且夹在第一层7和第二层9之间，人们自由选择着色层13的厚度和染料或着色剂的浓度，以获得期望着色。 [0062] 因此可理解，偏振组件5被作为插件或“晶片”提前制造。另一方面，在光学元件1上，层7，9，13和偏振薄膜11形成单元，组件5不再被区分为单独部件。 [0063] 图3显示了根据本发明的处于完成状态的光学元件的示意性剖视图。 [0064] 关于图1，光学元件1进一步包括通过注射附着到第三层13的晶体热塑性材料的第四层15，该第四层15预期是为校正作用而修饰的表面。 [0065] 术语“晶体”或“晶体玻璃”应理解为意思是根据分为五个光透射类别的玻璃的国际标准定义的0级玻璃/光学材料。其为在可见光谱中光透射范围在80％至100％的玻璃。 [0066] 实际上，在本发明的优选实施例中，人们将优选使用包括层13的光学元件1，层13特别适用于通过注射与晶体热塑性材料层15形成该附着。 [0067] 有利地，层13和15由属于相同化学族的热塑性材料构成。这可特别是聚碳酸酯。 [0068] 如图3所示，第三层13被夹在第二层9和第四层15之间。 [0069] 当然，其他处理层可随后被应用到光学元件1，例如用于防反光、防刮擦以及防垢处理等的层。 [0070] 在图2中的中间模制步骤之后，图3中的着色偏振光学元件1被在图4中示意性示出的另外的模制步骤中制备。 [0071] 因而，除了之前已经描述的，人们现在可继续进行晶体热塑性材料的第四层15的注射，以使其附着到第三层13(参见图4)，该第四层15被有效地预期是为校正作用而修饰的表面。 [0072] 由于该目的，在层13注射之后，模具34被撤离，注射模制机的模具被翻转(参见箭头40，图2)，然后凸模36被呈上(参见图4)，然后晶体热塑性材料被注射用于制备第四层15。 [0073] 在本发明的优选实施例中，偏振组件5具有第二材料层9，其为与第三着色层13具有相同化学性质的热塑性类型，第三着色层13自身具有与晶体材料的第四层15相同的化学性质。术语“相同的化学性质”应理解为意思是化学组成相同，不同的是着色剂的存在与否。实际上，在这些情况下，热塑性材料的彼此融合在其具有相同化学性质的情况下反而更好。 应注意，聚碳酸酯被用作用于所有层9，13和15的热塑性材料。 [0074] 由于光学元件通过注射制造，因此制造速度可以很高。单个光学元件的制造根据显示仅需要约180秒。 |
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