Способ изготовления солнцезащитной офтальмологической линзы с переменным коэффициентом пропускания по поверхности

(71) Ленинградский ордена Трудового Красного Знамени институт точной механики и оптики(54)(57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СОЛНЦЕЗАЩИТНОЙ ОФТАЛЬМОЛОГИЧЕСКОЙ ЛИНЗЫ С ПЕРЕМЕННЫМ КОЭФФИЦИЕНТОМ ПРОПУСКАНИЯ ПО ПОВЕРХНОСТИ, включающий соединение оптического бесцветного стекла с солнцезащитным слоем, моллирование и механическую обработку, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с 03 В 23/22 С 02 С 7/10 целью повышения долговечности линзыи улучшения ее качества путем обеспечения плавного изменения коэффициента пропускания в вертикальномнаправлении, перед соединением оптического бесцветного стекла с солнцезащитным слоем получают плоскуюзаготовку из клиньев оптИческогобесцветного стекла и цветного стекла солнцезащитного слоя и близкимипоказателями преломления и коэффициентами теплового линейного расширения с обращенными друг к другуполированными поверхностями, а соединение осуществляют путем нагревадо температуры размягчения болеелегкоплавкого стекла, выдержки,охлаждения до температуры отжига более легкоплавкого стекла, выдержкипри этой температуре и последующегоохлаждения. Ъ1 1090Изобретение относится к технологии стекла и может быть использованопри изготовлении солнцезащитных офтальмологических линз с переменнымкоэффициентом пропускания по поверх 5ности.Известен способ изготовления солнцезащитной линзы и переменным коэффициентом пропускания по поверхности,включающий прокладывание между двумя линзами пленки фильтра с переменным коэффициентом пропускания по поверхности и последующее склеивание.Такой способ изготовления линзыотличается трудоемкостью, поскольку требуется раздельное изготовление двух стеклянных линз и пленки фильтра с последующей склейкой линзы из трех полученных частей.Наиболее близким к изобретениюявляется способ изготовления солнцезащитной, офтальмологической линзыс переменным коэффициентом пропускания по поверхнрсти, включающий соединение оптического бесцветного стеклас солнцезащитным слоем, моллирование и механическую обработку. Солнцезащитный слой представляет собой нанесенный испарением в вакууме путем смещения центра напыпения относительно центра линзы из оптического бесцветного стекла тонкий светопоглощающий слой, состоящий из различных химических элементов и соединений 2 3.Недостатком известной линзы является невысокая стойкость нанесенного на нее солнцезащитного слоя,к воздействию окружающейсреды и к случайным механическим повреждениям. Кроме того, загрязненные поверхности линзы приходится неоднократно прочищать, что неблагоприятно сказывается на солнцезащитном слое и приводит к его повреждению и разрушению. Таким об" разом, линза с нанесенным солнцезащитным слоем в виде покрытия обладает определенной долговечностью.При нанесении покрытия следует учитывать, что технологически трудно добиться равномерности слоя покрытия. Исходя из назначения изготовляемой лйнзы, при установке ее в оправу оч" ков необходимо, чтобы устанавливая в оправу линза имела переменный, плавно изменяющийся коэффициент пропускания в вертикальном направлении, 55 увеличйвающийся сверху линз, и постоянный коэффициент пропускания в горизонтальном направлении по поверхбб 7 2 ности линзы. Эти требования обеспечивают удобство работы глаза при применении солнцезащитной линзы с . переменным коэффициентом пропускания по поверхности.Выполнение солнцезащитного слоя в виде покрытия затрудняет выполнение этих условий, поскольку возможен случайный разброс наносимого покрытия, кроме того, возможны пылинки в слое покрытия на поверхности. линзы от работы вакуумной установки. Целью изобретения является повышение долговечности линзы и улучшение ее качества путем обеспечения плавного изменения коэффициента пропускания в вертикальном направлении.Поставленная цель достигается тем, что сОгласно способу изготовления солнцезащитной офтальмрлогической линзы с переменным коэффициентом пропускания по поверхности, включающемусоединение оптического бесцветного стекла с солнцезащитным слоем, моллирование и механическую обработку,перед соединением оптического бесцветного стекла с солнцезащитнымслоем получают плоскую заготовкуиз клиньев оптического бесцветногостекла и цветного стекла солнцезащитного слоя с близкими показателямипреломления и коэффициентами теплового линейного расширения с обращенными друг к другу полированными по"верхностями, а соединение осуществля ют путем нагрева до температуры размягчения более легкоплавкого стекла, выдержки, охлаждения до температуры отжига более легкоплавкого стекла, выдержки нри этой температуре и последующего охлаждения.В линзе, полученной предлагаемым способом, функцию солнцезащитного слоя выполняет клин, выполненныйиз цветного стекла. Клин имеет переменную толщину в направлении преломляющего угла клина. Поэтому пропускание заготовки, полученной спеканием двух клиньев, один из которых выполнен из цветного стекла, также изменяется в направлении преломляющегоугла клина, выполненного иэ цветногостекла, т,е. по мере увеличения толщины цветного клина уменьшается пропускание заготовки, и наоборот. Таккак толщина цветного клина в направленин преломляющего угла изменяетсяравномерно, то и в полученной предла1090667 згаемым способом заготовке пропускание изменяется также равномерно.Подвергая полученную заготовкудальнейшей обработке (моллированию,шлифованию и полированию поверхнос"тей до заданных 3 диусов, обеспечивающих получение требуемой величиныциоптрийности линзы), получаемсолнцезащитную офтальмологическуюлинзу с переменным ксэффициентом 1 Опропускания по поверхности в направлении изменения толщины цветногостекла.В солнцезащитной офтальиологической линзе с переменным коэффициентом пропускания по поверхностисолнцезащитную функцию выполняетклин, выполненный из цветного стекла,солнцезащитные свойства которогонезависимы от воздействия окружающей 2 Осреды, случайных механических повреждений, неоднократных чисток поверхностей при загрязнении. Таким образом, солнцезащитные свойства полуЧенной линзы, определяемые свойствами цветного клина, долговечнее,чем,свойства наносимого в виде тонкой пленки солнцезащитного покрытия,поскольку покрытие весвма нестойко квоздействию окружающей среды, случайным механическим повреждениям,неоднократным чисткам поверхностейпри загрязнении. Таким образом., долговечность солнцезащитной офтальмологической линзы,35полученной предлагаемым способом,определяется долговечностью заготовки.На фиг. 1 изображен клин иэ бес-.цветного стекла; на фиг. 2 - клиниз цветного стекла; на фиг. 3 - плоская заготовка; на фиг. 4 - заготовкав процессе моллирования; на фиг. 5 -заготовка после механической обработки; на фиг, 6 - заготовка с переменным коэффициентом пропускания нанекотором участке длины готовой линзы,на фиг. 7 ; график, по которому осуществляют процесс спекания заготовкииз стекол марки Ки ТС; нафиг. 8 - график, по котороМу осуществ-,ляют процесс моллирования полученнойзаготовки из стекол Ки ТС.Линза, изготовленная предложеннымспособом, содержит оптическое бесцветное стекло в виде клина 1, солнцезащитный слой в виде клина 2 изцветного стекла.,аКлинья 1 и 2 накладывают один на другой полированными поверхностями (фиг.З) предварительно обезжиренные спиртом, и помещают в муфельную электрическую печь (не показана) более легкоплавким стеклом сверху.При нагреве до определенной температуры размягчения более легкоплавкого стекла, выдержке при этой температуре в течение времени, пропорционального площади контакта поверхностей и температуре спекания выбранных марок стекла, происходит соединение клиньев, После спекания производят медленное охлаждение заготовки в печи до температуры отжига более легкоплавкого стекла и выдержки при данной температуре в течение определенного времени, необходимого для максимального уменьшения внутренних напряжений. Затем производят медленное охлаждение совместно с печью до комнатной температурыДалее осуществляют моллирование спеченной заготовки на матрице 3, имеющей радиус поверхности К,равный заданному радиусу выпуклой поверхности заготовки К 1 сдПосле моллирования производят механическую обработку заготовки, включающую шлифование и полирование наружных поверхностей до заданных радиусом К 1 и К 2, обеспечивающее получение требуемой величины диоптрийности и шероховатости поверхности К 2 = 0,05.В случае изготовления заготовки солнцезащитной офтальмологической линзы с переменным коэффициентом пропускания по поверхности в направлении преломляющего угла клина, выполненного из цветного стекла на некотором заданном участке длины готовой линзы (фиг.6), заготовку линзы получают из двух клиньев, выполненных из бесцветного и цветного стекол, с одинаковым углом клина о, но с разной длиной, причем длина клина 2 (Ь 2) выполненного иэ цветного стекла, меньше длины заготовки из бесцветного стекла 1 (Ь,1). Заготовка из бесцветного стекла выполнена так, что на участке длины Ь 2 она представляет собой клин с преломляющим углом о, а на участке Ь - плоскую пластину, толщина которой равна сумме толщин наложенных клиньев на участке длины 12В этом положении заготовка подвергается спеканию. Дальнейшие техноЛинза, изготовленная иэ клиньев разной длины, удобна в эксплуатации. В этом случае верхняя часть линзы с переменным коэффициентом пропуска" ния выполняет солнцезащитную Функ" цию, защищая глаз от солнечных лучей на улице, и офтальмологическую, коррегируя недостатки зрения. Нижняя часть линзы с постоянным высоким коэффициентом пропускания выполняет только офтальмологическую функцию, что особенно важно при чтении, писании бумаг и т.п. в помещении с недостаточным освещением. ПредлагаеМюй способ обладает большой долговечностью солнцезащитной офтальмологической линзы, плавным изменением,коэффициента пропускания в направлении преломляшщегоугла клина, выполненного иэ цветного стекла и постоянным коэффициентом ропускаиия в перпендикулярном ему направлении, надежностью в эксплуатации, т.е. независимостью и постоян" ством солнцезащитного слоя к воздействию окружающей среды, случайным механическим повреждением и к неодно- кратным чисткам поверхностей при загрязнении без изменения свойств солнцезащитного слоя.Кроме того, офтальмологическая линза с,переменным коэффициентом пропускания по поверхности одновременно может быть использована для защиты глаза от солнечных лучей и для работы в помещении. 5 10906логические процессы спекания, моллирования и механической обработки за"готовки аналогичны описанным выше.П р и м е р. Производят изготовление солнцезащитной офтальмологическойлинзы с переменным коэффициентом пропускания по поверхности из стеколмарок К(и = 1,535, с =104 107 град".") и ТС(и = 1526,оС = 107. 10град. ) .10Изготавливают два клина с равнымипреломляющими углами и равными длинами с полированными поверхностями,которыми после обезжиривания их накладывают один на другой более легкоплавким стеклом ТСсверху и помещают в муфельную электрическуюпечь, Термообработку проводят по граФику (фиг.7). Нагревание производятдо температуры размягчения стекла 2 рТС, равной 580 С, осуществляют выдержку при этой температуре в течение10 мин. Далее производят охлаждениедо температуры отжига стекла ТС,равной 480 С, и осуществляют выдержку при этой температуре в течение1 ч для максимального уменьшениявнутренних напряжений в стекле ТС-.Поле отжига проводят медленноеохлаждение заготовки совместно с .печью до 2 ООС, Длительность процессаспекания заготовки составляет7 ч 40 мин.Иоллирование заготовки выполняют по графику (фиг,8). Заготовку наклады вают на матрицу 3 и помещают в муфельную электрическую печь. Нагревание производят до 700 С и осуществоляют выдержку при этой температуре В течение 10 мин. За это время заг(У 40 товка принимает форму матрицы 3 и радиусы заготовки становятся равными радиусу матрицы. Далее производят охлаждение до температуры отжига ,стекла ТС, равной 480 С,и осуществаяют выдержку при этой температуре в течение 1 ч для максимального уменьшения внутренних напряжений в стекле ТС, После отжига производят медленное охлаждение заготовки говместно с печью до 20 С, ДлительО 50 ность процесса моллирования заготовки составляет 7 ч 40 мин. Дальнейшая механическая. обработка заготовки, включающая шлифование и полирование, выпсищяется до заданных значений ра 5 диусов по ГОСТ 4994-68, .обеспечиваю" щих получение требуемой величины диоптрийности. 67 бПолученная предлагаемым способом линза является солнцезащитной с переменным коэффициентом иропускания по поверхности и офтальмологической одновременно, т.е. совмещает в себе две функции.При установке полученной линзы в оправу линза ориентируется в оправе таким образом, чтобы преломпяющий угол клина, выполненного из цветного стекла, был направлен вниз. Это обеспечивает в установленной линзе равномерность изменения коэффициента нропускания в вертикальном направлении по поверхности линзы, его увеличение сверху вниз и постоянство коэффициента пропускаиия в горизонтальном направлении, достиг- нутое за счет получения заготовки линзы из клиньев, наложенных друг на друга полированными поверхностями .1090667 Составитель Л,ГолубеваТехред И.Метелева тор И,Ш Заказ 3002 пис ул. Проектная,0. Тираж 469НИИПИ Государственного кпо делам изобретений и5., Москва, Ж-Э 5, Раушская