膜的切割图案的制作方法

膜的切割图案
1.本技术是申请号为201580017883.x，申请日为2015年02月06日，发明名称为“膜的切割图案”的分案申请。
2.相关申请
3.本技术要求2014年2月7日提交的标题为“cut pattern for film”的美国临时申请序列号61/937,428的优先权，所述申请的全部内容以引用的方式并入本文中。
技术领域
4.本发明涉及光学膜和膜层压体，并且更特别地，涉及用于生产诸如镜片等光学制品的膜和膜层压体的制备。


背景技术：

5.采用膜和膜层压体来制造光学镜片(例如眼科镜片和太阳镜镜片)，以赋予镜片光学功能特性。所赋予的光学功能特性可包括光致变色性质、偏振性质、抗反射性质、硬或保护性质、疏水或亲水性质和/或各种染色或着色性质。
6.常规地，当在例如通过注塑成型和铸造技术形成圆形镜片或镜片毛坯期间采用膜或膜层压体时，从膜或膜层压体的平坦片切割圆形形式的膜或膜层压体。一旦切下，单独切割形式的膜或膜层压体便被称为晶片。基于形成的镜片毛坯的尺寸、形成的镜片的类型和其中将形成镜片的设备的某些性质来确定圆形晶片的直径。
7.从其切割晶片的膜或膜层压体通常以平坦片提供。例如，可使用切割板从矩形膜或膜层压体片切割正方形图案的圆形晶片。图1和2示出了针对不同直径的圆形晶片(例如直径分别为86毫米和76毫米的圆形晶片)的形成的常规的膜或膜层压体片切割图案2的实例。
8.为了使由片的切割引起的缺陷最小化，从片进行切割的每个相邻晶片之间维持一间距，例如0.03125英寸。膜或膜层压体片在已切割晶片后剩余的区域被称为“废料(weed)”。在某些构造中，上述用于形成晶片的常规方法的一个缺点在于废料总计可多达原始的未切割膜或膜层压体片的区域的30％。因此，鉴于与获得某些光学功能膜和膜层压体相关联的实际成本，如果实现用于减少废料的技术，则可实现显著的成本节约。
9.在许多情况下，在于镜片形成中采用平坦圆形晶片之前，先将圆形晶片预成形或处理为曲形或杯状形状，类似于待形成镜片的前表面的弯曲。可通过各种技术诸如施加真空和热量将晶片形成为此曲形形状。平坦的圆形形状的晶片畸变成为曲形圆形晶片通常造成在晶片的膜或膜层压体中形成径向褶(radial fold)。所述褶的出现是为了适应初始平坦晶片的畸变和/或材料应力。在较高基弧镜片中可看见此褶，因此由于拙劣或无法接受的品质镜片而造成产品废弃。因此，鉴于与形成高品质镜片相关联的实际成本，如果实现用于减少曲形晶片中的此褶的技术，则可实现显著的成本节约。


技术实现要素：

10.本发明改进了形成用在光学制品诸如单镜片和多焦点镜片的制造中的膜和膜层压体晶片的效率和品质。这些改进部分通过提供针对形成用于制造光学制品的膜晶片的切割图案而达成，所述光学制品包括：多个单独晶片模板，每个单独晶片模板具有六条长度相等的边；和一系列行和列，其中多个单独晶片设置成使得所述多个单独晶片模板中的单独晶片模板的六条边中的每条边邻近于并平行于所述多个单独晶片模板中的不同晶片模板的边。
11.在某些其它实施方案中，这些改进通过提供用在形成圆形光学制品中的晶片而达成，所述圆形光学制品包括六条长度相等的边和一最大尺寸，所述最大尺寸大约等于其中将采用晶片的圆形光学制品的最大尺寸。
12.在某些其它实施方案中，这些改进通过一种形成用在形成光学制品中的膜晶片的方法而达成，所述方法包括：形成单个晶片模板，其具有六条笔直的长度相等的边，所述六条笔直边中的每对相邻边的交叉点形成曲线；将所述晶片模板复制成一系列行和列；布置复制的晶片模板的行和列使得第一晶片模板的每边邻近于并平行于不同晶片模板的边；以及使用复制的晶片模板的行和列的布置来从膜片切割多个单独晶片。
13.在某些其它实施方案中，这些改进通过一种形成注射成型的镜片的方法达成，所述方法包括：将六边形形状的膜晶片放置在形成镜片模具腔体的一部分的模具内；关闭所述模具腔体；将熔融树脂注入关闭的模具腔体中；以及从所述模具腔体移除镜片。
附图说明
14.将参考附图，从以下对本发明的实施方案的描述中明白并阐明本发明的实施方案能够具有的这些和其它方面、特征和优点，其中
15.图1是常规膜或膜层压体片切割图案的实例的视图。
16.图2是常规膜或膜层压体片切割图案的实例的视图。
17.图3是根据本发明的一个实施方案的切割图案的视图。
18.图4a是根据本发明的一个实施方案的切割图案的视图。
19.图4b是根据本发明的一个实施方案的晶片模板或晶片的平面视图。
20.图4c是根据本发明的一个实施方案的切割图案的图4a的部分“c”的放大视图。
21.图5a是根据本发明的一个实施方案的切割图案的视图。
22.图5b是根据本发明的一个实施方案的晶片模板或晶片的平面视图。
23.图5c是根据本发明的一个实施方案的切割图案的图5a的部分“c”的放大视图。
24.图6a是根据本发明的一个实施方案的切割图案的视图。
25.图6b是根据本发明的一个实施方案的晶片模板或晶片的平面视图。
26.图6c是根据本发明的一个实施方案的切割图案的图6a的部分“c”的放大视图。
27.图6d是根据本发明的一个实施方案的切割图案的部分视图。
28.图7是根据本发明的放置在常规圆晶片的顶部上的六边形形状晶片的图像。
29.图8是采用根据本发明的六边形形状的晶片的镜片的图像。
具体实施方式
30.现在将参考附图描述本发明的具体实施方案。然而，本发明可以许多不同形式具体实施并且不应当解释为限于本文所陈述的实施方案；而是，提供这些实施方案使得本公开将是透彻的和完整的，并且将全面传达本发明的范围给本领域的技术人员。附图中所示的具体实施方案的详细描述中所用的术语不意在限制本发明。在图中，相似的附图标记指代相似的元件。
31.本发明的膜或膜层压体切割图案有效地减少了由原始膜或膜层压体片引起的废料，同时还有效地减少了在随后预成形的曲形晶片中褶的出现。一般来说，这些目标通过采用膜或膜层压体片切割图案而达成，所述切割图案使晶片具有规则的六边形，即具有六个相等的角和六条长度相等的边的形状、六边形形状或类六边形形状。这些目标进一步通过采用产生具有曲形或圆拐角的六边形形状的晶片的膜或膜层压体片切割图案而达成。
32.图3示出了根据本发明的六边形晶片切割图案10。切割图案10设计成用在形成圆形镜片中，所述圆形镜片具有例如86毫米的直径。六边形晶片12的边14为例如大约44毫米。由此切割图案引起的废料的百分比为大约百分之五。
33.在实践中，使用完美的或规则的六边形晶片出于两个原因而可能是成问题的。首先，在实践中，在已切割晶片后，必须清除晶片边缘的毛边(lint)和其它碎屑。常规的晶片清洁过程因在形成为完美六边形的形状的晶片上存在相对尖锐的拐角而受到束缚。然而，不恰当的边缘清洁会导致晶片边缘上的碎片的存留。这类碎片的存在继而由于在镜片中掺入瑕疵而导致更高百分比的镜片具有外观缺陷。
34.其次，在至少注射成型的镜片的情况下，由机器人执行将常规圆形晶片放置到注射成型腔体中。通过在晶片后面靠近圆形晶片外围的特定点处施加真空而将晶片保持在适当位置。此类晶片真空点是折中的结果或要不然就不存在于具有完美六边形形状的晶片中。
35.在本发明的某些实施方案中，为了克服采用具有完美六边形形状的晶片的这两个缺点，通过以下方式改变晶片的另外完美的六边形形状：修整或以其它方式修圆形成在六边形的笔直边的交叉点处的拐角，以及放大所述另外的完美的六边形以便直径或最大尺寸大约等于其中将采用晶片的镜片的直径的尺寸。
36.图4a示出了根据本发明的六边形形状的晶片切割图案20，其中另外的完美六边形的拐角在对角线26处进行修整以形成晶片22。图4b是单个晶片22的放大视图，单个晶片22在相对边24之间具有大约78毫米的尺寸25并且在相对对角线26之间具有大约85.1毫米的尺寸27。图4c示出了图4a的部分“c”的放大视图。如图4c所示，对角线26具有大约8.6毫米的尺寸23，并且边24具有大约35.1毫米的尺寸21。
37.图4c中还示出了由相邻晶片22的边24“共用”的特征。换句话说，相邻晶片22的相邻边24不分隔开或没有间隙并且通过膜或层压体膜片中的单次切割形成。
38.图5a示出了根据本发明的六边形形状的晶片切割图案30，其中修整另外的完美六边形的拐角以便形成跨越在晶片32的两条相邻边34之间的曲线36。图5b是单个晶片32的放大视图，单个晶片32在相对边34之间具有大约78毫米的尺寸35。
39.通过将晶片32最佳地安装在具有85.55毫米的直径38的圆37内而确定曲线36的形状或半径。圆37和直径38表示将以晶片32成型的镜片。换句话说，在本实施方案中，晶片32
的曲线36的曲率是基于具有晶片32将被注塑成的期望直径的圆形镜片的曲率而确定。图5c是图5a的部分“c”的放大视图。如图5c所示，晶片32的边34具有大约30.54毫米的尺寸31。
40.图5c中还示出了由相邻晶片32的边34“共用”的特征。换句话说，相邻晶片32的相邻边34不分隔开或没有间隙并且通过膜或层压体膜片中的单次切割形成。
41.图6a示出了根据本发明的六边形形状的晶片切割图案40，其中修整另外的完美六边形的拐角以便形成跨越在晶片42的两条相邻边44之间的曲线46。晶片切割图案40在单独的不同晶片的边44之间采用第一间隙或间隔51和第二间隙或间隔52。尽管此类第一间隔51和第二间隔52可能导致废料增加，但是此类图案在某些情形下由于以下原因可能为期望的：例如晶片切割机构方面的限制；可用的膜或膜层压体片尺寸方面的限制；和/或膜或膜层压体的物理性质方面的限制。
42.图6b是单个晶片42的放大视图，单个晶片42在相对边44之间具有大约78毫米的尺寸45。通过将晶片42最佳地安装在具有大约85.55毫米的直径38的圆47内而确定曲线46的形状或半径。圆47和直径38表示将以晶片42成型的镜片。换句话说，在本实施方案中，晶片42的曲线46的曲率或半径是基于将成型的晶片42的期望直径的圆形镜片的半径或曲率而确定的。图6c是图6a的区域“c”的一部分的放大视图。如图6c所示，第一间隔51和第二间隔52可采用不同尺寸。例如，如图6a和6c所示，第一间隔51可具有大约19毫米的尺寸并且第二间隔52可具有大约十六分之三英寸的尺寸。
43.可选地，如图6d所示，在本发明的某些实施方案中，间隔51和间隔52可具有相等或大约相等的尺寸，例如1.15毫米。间隔51和间隔52的尺寸可例如在0.4毫米到30毫米的范围中，而无关于间隔51和间隔52的尺寸之间是否存在差异。
44.为清楚起见，图3、4a、4b、5a、5b、6a和6b所示的六边形形状或晶片12、22、32、42中的每个可表示尚未从其切下单独晶片的区域的模板；在单独晶片已从膜层压体片的一部分移除之后留下的空隙；或在已经移除膜层压体片的周围未使用部分之后剩余的切割晶片。
45.作为比较，图7示出了根据本发明的放置在常规圆形晶片上或上方的晶片30或40。这两个晶片意在用于成型具有相同直径的圆形镜片。
46.在操作中，根据本发明的某些实施方案，单独的膜或膜层压体晶片的模板或形状根据例如光学制品(例如单镜片或多焦点镜片)的尺寸而形成。接着通过复制晶片模板和将复制的模板晶片布置成列和行而形成切割图案，以便在将从其切割晶片的膜或膜层压体片的有效使用和晶片品质之间达成期望平衡。接着从膜或膜层压体片切割单独晶片，清洁晶片的边缘，并且根据预期应用按需预成形单独晶片。
47.在成型光学制品之前，先将单独晶片插入或放置在形成模具腔体的边的模具内。晶片可以但不一定需要通过模具内的摩擦配合保持在模具内的适当位置。接着关闭模具腔体，并且将熔融的光学基材(例如聚碳酸酯树脂)注入关闭的模具腔体中。冷却模具腔体，打开腔体以及移除成型的光学制品。取决于晶片在模具或模具腔体内的精确放置，晶片可形成光学制品的前或后表面或者可嵌入在光学制品的内部内。
48.图8示出了形式为以根据本发明的晶片30或40成型的单焦点镜片的光学制品。
49.根据本发明的六边形形状的晶片相比于常规的圆形晶片在若干方面是有利的。首先，根据本发明的六边形形状的晶片实现了膜或膜层压体片切割图案显著减少废料或浪费的未使用的膜或膜层压体片区域的产生。实现此最优化最明显的优点在于减少了功能性层
压组分诸如染料、光致变色染料和偏振层的浪费。
50.本发明的六边形形状的晶片进一步有利地提供用于已付诸实践的边缘清洁技术的持续利用。因此，采用本发明的六边形形状的晶片不必研发新的边缘清洁技术。
51.本发明的六边形形状的晶片还有利地提供用于在镜片制程中的利用期间本发明的机器人搬运的持续利用。
52.本发明的六边形形状的晶片有利地减少预成形曲形晶片的过程期间晶片折叠的发生。本发明的晶片的六边形形状在由初始平坦晶片形成曲形晶片期间不经历与采用常规圆形晶片时出现的相同的畸变和/或材料应力。采用本发明的六边形形状的晶片从而减少了由圆形晶片形成的较高基弧镜片中观察到的晶片褶的出现。因此，因拙劣或无法接受的镜片质量而产生的浪费较少且从而降低了生产成本。
53.除上述优点外，根据本发明的某些实施方案，将本发明的六边形形状的晶片切割成其中将采用镜片的模具腔体的尺寸还允许晶片在模具内的摩擦配合或放置。此外，本发明的六边形形状的晶片在模具内的接触点数目相对于减少所产生的微粒并且产生可接受的镜片的较高良率的常规圆晶片而言有利地减少。
54.此外，本发明的六边形形状的晶片有利地使晶片在镜片毛坯内更加密封，从而减少由膜或膜层压体渗出引起污染的机率。这对于将被涂布的镜片来说是特别有利的，因为其可减少涂层中的微粒。此外，由于不具有沿着晶片和镜片边缘的渗出，例如聚合物渗出，所以所得镜片的边缘更光滑。因此，可维持镜片形成腔体更清洁，从而产生较少的缺陷和减少的涂层设备缺陷。
55.此外，本发明的六边形形状的晶片可不太容易受膜油的影响，所述膜油对可形成气泡并将气泡捕捉在晶片周围的地方产生影响；在下基座镜片中可见的一般缺陷。本晶片还更容易促进对非期望晶片掉落或弯曲和非成品镜片中的晶片的存在的辨识。
56.虽然本发明已经就特定实施方案和应用进行了描述，但是本领域中的技术人员根据本教导可产生另外的实施方案和修改而不脱离本发明的精神或不超出本发明的范围。因此，应理解本文中的附图和描述是以举例的方式提供以促进对本发明的理解，并且不应解释为限制本发明的范围。