Устройство для нанесения многослойного покрытия на оптическую подложку способом центрифугирования

Устройство для нанесения многослойного покрытия на оптическую подложку способом центрифугирования

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ССЫЛКИ НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

[0001] Настоящая заявка испрашивает приоритет предварительной заявки на патент США, номер 61/890,045, поданной 11 октября 2013 года, предварительной заявки на патент США, номер 61/890,055, поданной 11 октября 2013 года, предварительной заявки на патент США, номер 61/890,059, поданной 11 октября 2013, описание каждой из которых включено во всей их полноте в настоящий документ посредством ссылки в каждом конкретном случае.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0002] Настоящее изобретение относится к устройствам для нанесения покрытия способом центрифугирования, таким как устройство для нанесения покрытия способом центрифугирования, имеющее, по меньшей мере, один встроенный блок или линию для нанесения многослойного покрытия на оптическую подложку в последовательности, которая выбирается из множества возможных последовательностей.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0003] Процессы нанесения покрытия способом центрифугирования и связанные с ними установки для нанесения покрытия способом центрифугирования, обычно называемые устройствами для нанесения покрытия способом центрифугирования, как правило, используются для нанесения однородного покрытия на подложку. Процессы нанесения покрытия способом центрифугирования были использованы для получения покрытых подложек, таких как линзы, включая оптические линзы.

[0004] Существующие устройства для нанесения покрытия способом центрифугирования обычно используются на производственной линии для нанесения одного типа или класса покрывающего материала и нередко предшествуют на производственной линии блоку предварительного отверждения, такому как печь термического отверждения или блок отверждения УФ излучением, или блок отверждения ИК излучением. Тип и параметры, связанные с блоком отверждения, зависят от типа материала покрытия, который применяется в блоке для нанесения покрытия способом центрифугирования. Это приводит к сложности в отношении быстрого переключения производственной линии для нанесения различных материалов покрытия, например для различных подложек и (или) различных конечных продуктов, поскольку обычно резервуар с материалом покрытия и узел с распыляющей форсункой должны быть продуты и очищены, чтобы приспособиться к изменению материала покрытия. Дополнительная сложность связана с блоком отверждения, который может быть непригодным для отверждения других покрывающих составов.

[0005] Было бы желательно разработать новые узлы устройства для нанесения покрытия способом центрифугирования, которые могут использовать различные покрывающие составы. Кроме того, было бы желательным, чтобы такие вновь разработанные узлы устройства для нанесения покрытия способом центрифугирования смогли бы использовать множество различных составов покрытия.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0006] В соответствии с настоящим изобретением имеется устройство для нанесения покрытия способом центрифугирования, которое содержит: (а) бак устройства для нанесения покрытия, выполненный таким образом, чтобы он собирал избыток материала покрытия, сбрасываемого с оптической подложки, на которую он наносится; (b) вращающийся держатель, конструкция которого выполнена таким образом, чтобы он принимал оптическую подложку, находящуюся в баке устройства для нанесения покрытия, и вращал оптическую подложку во время нанесения покрытия; (c) несколько резервуаров для покрытия, каждый из которых содержит состав покрытия (материала) для выборочного покрытия оптической подложки; d) индексируемую платформу с резервуарами для покрытия, которая содержит несколько резервуаров для покрытия и перемещает этапами выбранный резервуар для покрытия в положение для выдачи, расположенное над баком устройства для нанесения покрытия. Устройство для нанесения покрытия способом центрифугирования может в некоторых вариантах воплощения настоящего изобретения использоваться для оптических подложек.

[0007] В соответствии с настоящим изобретением имеется также устройство для нанесения покрытия способом центрифугирования, которое содержит: (а) бак устройства для нанесения покрытия, конструкция которого выполнена таким образом, чтобы он собирал избыток материала покрытия, выбрасываемого с оптической подложки, на которую он наносится; (b) вращающийся держатель, конструкция которого выполнена таким образом, чтобы он принимал оптическую подложку, находящуюся в баке устройства для нанесения покрытия, и вращал оптическую подложку во время нанесения покрытия; (c) по меньшей мере один резервуар для покрытия, каждый из которых содержит состав покрытия (материала) для выборочного покрытия оптической подложки; d) каждый резервуар для покрытия содержит продолговатую бочку с подвижным поршнем для выпускания состава покрытия из резервуара для покрытия. В некоторых вариантах воплощения настоящего изобретения каждый резервуар для нанесения покрытия выпускает состав через бесклапанное выпускное отверстие, расположенное на наружном конце бочки.

[0008] В соответствии с настоящим изобретением дополнительно имеется устройство для нанесения покрытия способом центрифугирования, которое содержит: (а) бак устройства для нанесения покрытия, конструкция которого выполнена таким образом, чтобы он собирал избыток материала покрытия, выбрасываемого с оптической подложки, на которую он наносится; (b) вращающийся держатель, конструкция которого выполнена таким образом, чтобы он принимал оптическую подложку, находящуюся в баке устройства для нанесения покрытия, и вращал оптическую подложку во время нанесения покрытия; (c) несколько резервуаров для покрытия, каждый из которых содержит состав покрытия (материала) для выборочного покрытия оптической подложки; (d) по меньшей мере один отдельный блок для нанесения покрытия, каждый из которых имеет особую конфигурацию, обеспечивающую выборочное и, по меньшей мере частичное, отверждение по меньшей мере одного состава покрытия, нанесенного на оптическую подложку. В некоторых вариантах воплощения настоящего изобретения каждый отдельный блок отверждения независимо содержит, по меньшей мере, один из блоков: (I) блок термического отверждения; (II) блок УФ-отверждения; (III) блок ИК-отверждения и (I) комбинации по меньшей мере двух из блоков (I)-(IV).

[0009] Отличительные признаки, характеризующие настоящее изобретение, детально указаны в формуле изобретения, которая прилагается к настоящему документу и являются его неотъемлемой частью. Эти и другие особенности изобретения, его эксплуатационные преимущества и конкретные объекты, получаемые в результате его использования, будут более полно понятны из последующего подробного описания, в котором проиллюстрированы и описаны варианты воплощения изобретения, не имеющие ограничительного характера.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ФИГУР

[0010] На ФИГ. 1 представлен вид в перспективе устройства для нанесения покрытия способом центрифугирования, соответствующий некоторым воплощениям настоящего изобретения.

[0011] На ФИГ. 2 представлен схематичный вид сверху модифицированного варианта воплощения устройства для нанесения покрытия способом центрифугирования, представленного на ФИГ. 1.

[0012] На ФИГ. 3 представлен вид в разрезе блока мытья/очистки в устройстве для нанесения покрытия способом центрифугирования, представленном на ФИГ. 1.

[0013] На ФИГ. 4 представлен вид в разрезе индексируемой платформы с резервуарами для покрытия, содержащей несколько резервуаров для покрытия и раздаточное устройства в устройстве для нанесения покрытия способом центрифугирования, представленном на ФИГ. 1.

[0014] На ФИГ. 5 представлен вид в разрезе резервуара для покрытия в устройстве для нанесения покрытия способом центрифугирования, представленном на ФИГ. 1.

[0015] На ФИГ. 6 представлен вид в разрезе блока для нанесения покрытия в устройстве для нанесения покрытия способом центрифугирования, представленном на ФИГ. 1.

[0016] На фиг. 1-6, если не оговорено иное, одинаковые символы относятся к одинаковым компонентам и элементам, в соответствии с конкретным случаем.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

[0017] Термины "оптический", "оптически прозрачный" и аналогичные термины в настоящем документе означают, что указанный материал (например, подложки, пленки, покрытия и др.) имеет величину светопропускания (пропускания падающего света) не менее 4 процентов, а величину дымчатости - менее 1% (например, величину дымчатости менее 0,5 процентов) при измерении на длине волны 550 нм, например при помощи прибора Haze Gard Plus Instrument.

[0018] В контексте настоящего документа термин "офтальмологический" означает "имеющий отношение к глазу и зрению или связанный с ними". В контексте настоящего документа термин "офтальмологическая подложка" означает подложку, такую как линзу, которая является офтальмологической. В контексте настоящего документа термины "линза" и "линзы" означают и охватывают, по меньшей мере, отдельные линзы, парные линзы, частично сформированные линзы (или их полуфабрикаты), полностью сформированные (или законченные) линзы и заготовки офтальмологических линз. Примеры офтальмологических подложек, изделий или элементов включают в себя (но не ограничиваются этим списком) корректирующие и некорректирующие линзы, в том числе однофокальные или многофокальные линзы, которые могут быть сегментированными или несегментированными многофокальными линзами (такими как, но не ограничиваясь этим списком, бифокальные линзы, трифокальные линзы и прогрессивные линзы), а также другие элементы, используемые для коррекции, защиты или улучшения (косметического или иного) зрения, включая, не ограничиваясь этим списком, контактные линзы, интраокулярные линзы, увеличивающие линзы, защитные линзы, защитные козырьки и защитные щитки.

[0019] В контексте настоящего документа термин "прозрачный", который используется относительно подложки, пленки, материала и (или) покрытия, означает, что данная подложка (такая как покрытие, пленка и (или) материал) обладает способностью пропускать свет без существенного рассеяния, благодаря чему предметы, лежащие позади можно наблюдать визуально.

[0020] В контексте настоящего документа термин "покрытие" означает поддерживаемую пленку, полученную из текучего покрывающего состава, которая может в некоторых случаях иметь одинаковую толщину, и при этом не содержит полимерные листы. Напротив, термин "лист" в контексте настоящего документа означает заранее сформованную пленку, которая имеет обычно одинаковую толщину и может являться самонесущей. Лист имеет две противоположных поверхности, по меньшей мере одна из которых может иметь один слой или более (включая слои покрытия). В контексте настоящего документа каждый из терминов "слой" и "пленка" охватывает как покрытия (такие как слой покрытия или покрывающая пленка), так и листы, а слой может включать в себя комбинацию отдельных слоев, включая нижние и (или) верхние слои. В соответствии с некоторыми вариантами воплощения настоящего изобретения и в контексте настоящего документа термин "покрытие" в рамках соответствующего контекста, означает процесс нанесения состава (или материала) покрытия на подложку для образования покрытия (или покрывающего слоя).

[0021] В контексте настоящего документа термины "отверждать", "отвержденный" и родственные термины, означают, что по меньшей мере часть полимеризуемых и (или) сшиваемых компонентов, которые образуют отверждаемый состав, являются, по меньшей мере, частично полимеризуемыми и (или) сшиваемыми. В соответствии с некоторыми вариантами воплощения настоящего изобретения степень сшивания может варьироваться от 5 до 100% полного сшивания. В соответствии с некоторыми другими вариантами воплощения настоящего изобретения степень сшивания может варьироваться от 30 до 95%, например от 35 до 95% или от 50 до 95%, или от 50 до 85% полного сшивания. Степень сшивания может варьироваться в пределах любой комбинации этих указанных нижних и верхних значений, включая перечисленные.

[0022] В контексте настоящего документа артикли "a", "an" и "the" относятся к множественным объектам, если только они явным и недвусмысленным образом не ограничены одним объектом.

[0023] Если не указано иное, все диапазоны или соотношения, указанные в настоящем документе, должны пониматься как охватывающие все без исключения поддиапазоны или суб-соотношения, включенные в них. Например, должно считаться, что заявленный диапазон или соотношение "1 к 10" включают все без исключения поддиапазоны в интервале от минимального значения 1 до максимального значения 10 (включая эти значения), то есть все поддиапазоны или суб-соотношения, начиная с минимального значения 1 или более и кончая максимальным значением 10 или менее, такие как (но не ограничиваясь этим списком): от 1 до 6,1, от 3,5 до 7,8 и от 5,5 до 10.

[0024] Если не указано иное, все числа, выражающие размеры, физические свойства и так далее, использованные в технических условиях и пунктах формулы изобретения, должны быть истолкованы как содержащие во всех случаях термин "около".

[0025] В контексте настоящего документа термин "бесклапанные" означает "не имеющие клапана" (не включающие в себя клапан).

[0026] В контексте настоящего документа устройство для нанесения покрытия способом центрифугирования, представленное в настоящем изобретении, также называется гибким устройством для нанесения покрытия, включая эти цели, но не ограничиваясь ими. Это указывает на гибкость, которую может обеспечить устройство для нанесения покрытия способом центрифугирования, представленное в настоящем изобретении, в отношении нанесения нескольких покрывающих составов в последовательности, которую можно выбирать из нескольких последовательностей нанесения покрытия.

[0027] В контексте настоящего документа термин "ИК" означает инфракрасный, например инфракрасное излучение.

[0028] В контексте настоящего документа термин "УФ" означает ультрафиолетовый, например ультрафиолетовое излучение.

[0029] Различные варианты воплощения и примеры настоящего изобретения, приведенные в настоящем документе, следует понимать только как иллюстрации настоящего изобретения, не ограничивающие его и не имеющие ограничительного характера в отношении объема настоящего изобретения.

[0030] На ФИГ. 1, не имеющей ограничительного характера в отношении чертежей, 1 представлен вид в перспективе гибкого устройства 10 для нанесения покрытия способом центрифугирования, которое содержит встроенные блоки отверждения или связано с ними и предназначено для выборочного нанесения нескольких покрытий на оптическую подложку в соответствии с некоторыми воплощениями настоящего изобретения. На ФИГ. 2 представлен схематичный вид сверху модифицированного варианта воплощения устройства 10 для нанесения покрытия способом центрифугирования, представленного на ФИГ. 1.

[0031] Как описано в настоящем документе и в соответствии с некоторыми воплощениями настоящего изобретения, устройство 10 для нанесения покрытия способом центрифугирования является недорогим быстродействующим (например, изготавливает в час до 100 оптических подложек с покрытием) устройством для нанесения покрытия способом центрифугирования на верхнюю поверхность, которое содержит блок предварительной обработки поверхности (например, в числе прочего, блок предварительной обработки плазмой), который очищает изделие, покрывает его (используя одно или несколько покрытий или их комбинации) и применяет один или несколько различных способов отверждения (например, используя устройства УФ, ИК и (или) термического отверждения) или их комбинации. В некоторых вариантах воплощения настоящего изобретения устройство для нанесения покрытия способом центрифугирования может обеспечивать минимальное количество потерь и (или) отходов.

[0032] Устройство для нанесения покрытия способом центрифугирования, представленное в настоящем изобретении, может иметь любые подходящие размеры, которые при некоторых реализациях соответствуют размерам окружающего пространства, например комнаты, в которую помещают для эксплуатации устройство для нанесения покрытия способом центрифугирования. В некоторых вариантах воплощения настоящего изобретения устройство для нанесения покрытия способом центрифугирования, содержащее кожух, панель управления и фильтр (например, высокоэффективный воздушный фильтр или фильтр тонкой очистки воздуха) имеет ширину от 0,76 метров (м) до 1,52 м (от 2,5 до 5 футов) или от 0,91 до 1,37 м (от 3 до 4,5 футов), длину от 0,91 до 3,66 м (от 3 до 12 футов) или от 0,91 до 3,05 м (от 3 до 10 футов), или от 1,22 до 2,13 м (от 4 до 7 футов) и высоту от 1,83 до 3,05 м (от 6 до 10 футов) или от 2,13 до 2,74 м (от 7 до 9 футов).

[0033] В некоторых вариантах исполнения гибкое устройство 10 для нанесения покрытия способом центрифугирования будет использоваться для нанесения покрытия на различные подложки, например, в числе прочего, на оптические подложки. Примеры оптических подложек, на которые могут быть нанесены покрытия с использованием устройства для нанесения покрытия способом центрифугирования, представленного в настоящем изобретении, включают в себя (но не ограничиваются ими) плоские линзы, линзы очков, отпускаемые по рецепту, которые в каждом случае могут являться шлифованными линзами, нешлифованными линзами или заготовками линз, но не ограничиваются этим списком. В соответствии с некоторыми другими вариантами воплощения настоящего изобретения линзы, покрытые с использованием устройства для нанесения покрытия способом центрифугирования, представленного в настоящем изобретении, имеют диаметр 50-85 мм с различной кривизной задней поверхности (например, с базой от 1/2 до 10). Для сведения, шлифованная линза - это линза, у которой передняя и задняя поверхности обработаны (обычно путем шлифовки и полировки) для придания необходимой формы, в то время как полушлифованная линза имеет только одну (например, верхнюю) отшлифованную поверхность. Как шлифованная, так и нешлифованная линза нередко подвергаются дальнейшей обработке, такой как нанесение покрытия из фотохромного материала, твердого покрытия, тонирующих слоев, выравнивающих слоев (в целом называющихся покрывающими слоями для обеспечения оптических, эстетических или защитных свойств), а также окантовка для придания требуемой формы, или иной обработке для соответствия рамке или опорной конструкции.

[0034] Оптическая подложка, на которую наносится покрытие, используя способ, представленный в настоящем изобретении, может быть создана из органических материалов, неорганических материалов или их комбинации (например, композиционных материалов) и, соответственно, содержать их.

[0035] Примеры органических материалов, которые могут использоваться в качестве оптических подложек, в соответствии с различными вариантами воплощения настоящего изобретения, включают в себя полимерные материалы, такие как гомополимерные и сополимерные материалы, полученные из мономеров и смесей мономеров, указанные в патенте США 5,962,617 и патенте США 5 658 501 от столбца 15 строки 28 до столбца 16 строки 17. Например, такие полимерные материалы могут быть термопластичными или термореактивными полимерными материалами, светопропускающими или оптически прозрачными и иметь любой требуемый показатель преломления. Примеры таких мономеров и полимеров включают в себя: мономеры полиол(аллил карбоната), например, аллил дигликоль карбонаты, такие как диэтиленгликоль бис(аллил карбонат), мономеры которого продаются под торговой маркой CR-39 компанией PPG Industries, Inc.; полимеры из полиуреа-полиуретана (полиуреа-мочевины), которые получены, например, реакцией форполимера полиуретана и отверждающего диамин реагента, состав для одного такого полимера, продается под торговой маркой TRIVEX компанией PPG Industries, Inc.; завершенный мономер кабоната полиол(мет)акрилоил, мономеры диэтиленгликоля диметакрилата, мономеры этоксилированного фенолметакрилата, мономеры диизопропенил бензола, мономеры этоксилированного триакрилата триметилол пропана, мономеры бисметакрилата этиленгликоля, мономеры поли(этиленгликоль) бисметакрилата, мономеры уретан акрилата, поли(этоксилированного бисфенол A диметакрилата), поли(винил ацетата), поли(виниловый спирт), поли(винилхлорид), поли(винилиден хлорид), полиэтилен, полипропилен, полиуретаны, политиоуретаны, термопластичные поликарбонаты, такие как карбонат-связанные смолы, полученные из бисфенола А и фосгена, причем один такой материал продается под торговой маркой LEXAN; полиэфиры, такие как материал, продающийся под торговой маркой MYLAR, поли(этилен терефталат), поливинил бутираль, поли(метилметакрилат), такой как продаваемый под торговой маркой PLEXIGLAS, и полимеры, полученные путем взаимодействия полифункциональных изоцианатов с мономерами политиолов или полиэписульфидов, либо гомополимеризированными или со- и (или) полимеризированными с политиолами полиизоцианатами, полиизотиоцианатами и, в некоторых случаях, с этиленненасыщенными мономерами или галогенизированными виниловыми мономерами, содержащими ароматическую группу. Также предусматриваются сополимеры таких мономеров и смеси описанных полимеров и сополимеров с другими полимерами, например, в форме блок-сополимеров, взаимопроникающих или сетевых продуктов полимеризации.

[0036] В некоторых вариантах воплощения настоящего изобретения оптическая подложка может являться офтальмологической подложкой. Примеры органических материалов, пригодных для образования офтальмологических подложек, включают в себя признанные в данной области техники полимеры, которые являются полезными в качестве офтальмологических подложек, такие как органические оптические смолы, используемые для приготовления оптически прозрачных отливок для оптических применений, таких как офтальмологические линзы.

[0037] Примеры неорганических материалов, которые могут применяться в качестве оптических подложек для некоторых вариантов воплощения настоящего изобретения, включают в себя стекло, минералы, керамики и металлы. В некоторых вариантах воплощения настоящего изобретения оптическая подложка может содержать стекло. В других вариантах воплощения настоящего изобретения оптическая подложка, например полированная керамическая подложка, металлическая подложка или минеральная подложка, может иметь отражающую поверхность. В других вариантах воплощения настоящего изобретения отражающее покрытие или слой (например, металлический слой, такой как слой серебра) могут быть осаждены или нанесены на поверхность неорганической или органической подложки, чтобы сделать ее отражающей или улучшить ее отражающую способность.

[0038] Оптические подложки, которые могут использоваться в данном способе в соответствии с некоторыми вариантами воплощения настоящего изобретения, могут также включать в себя нетонированные, тонированные, поляризационные с линейной, круговой и эллиптической поляризацией, фотохромные или тонированные фотохромные подложки. В контексте настоящего документа, что касается оптических подложек, термин "нетонированный" означает такие оптические подложки, которые практически свободны от примесей окрашивающих агентов (таких как традиционные красители) и имеют спектр поглощения видимого света, который не изменяется существенно под воздействием актинического излучения. В дальнейшем, что касается оптических подложек, термин "тонированный" означает подложки, которые имеют примесь окрашивающего реагента, (такую как традиционные красители) и спектр поглощения видимого света, который не изменяется существенно под воздействием актинического излучения.

[0039] В контексте настоящего документа, что касается оптических подложек, термин "поляризационный с круговой поляризацией" относится к оптическим подложкам, которые способны осуществлять круговую поляризацию электромагнитного излучения. В контексте настоящего документа, что касается оптических подложек, термин "поляризационный с эллиптической поляризацией" относится к оптическим подложкам, которые способны осуществлять эллиптическую поляризацию электромагнитного излучения. В дальнейшем, в контексте настоящего документа, что касается оптических подложек, термин "тонированный фотохромный" означает оптические подложки, содержащие примесь окрашивающего реагента, а также фотохромный материал, и имеющие спектр поглощения видимого света, который варьируется при воздействии, по меньшей мере, актинического излучения. Таким образом, например, тонированная фотохромная подложка может иметь при воздействии актинического излучения первую цветовую характеристику окрашивающего реагента и вторую цветовую характеристику комбинации окрашивающего реагента и фотохромного материала.

[0040] В некоторых вариантах воплощения настоящего изобретения, первый этап использования гибкого устройства 10 для нанесения покрытия способом центрифугирования, представленного в настоящем изобретении, включает в себя загрузку (см. ссылку или этап 12 на ФИГ. 2) оптических подложек в камеру обработки поверхности, такую как плазменная камера 14. Вид плазменной обработки поверхности, выполняемой в камере 14, может выбираться из одного или нескольких способов плазменной обработки поверхности, признанных в данной области техники, включая обработку коронным разрядом, атмосферную плазменную обработку, обработку атмосферным давлением, обработку плазмой пламени и (или) химическую плазменную обработку, но не ограничиваясь этим списком. В некоторых вариантах воплощения настоящего изобретения обработка поверхности, выполняемая в камере 14, является кислородной плазменной обработкой. На этапе 12 загрузки оператор имеет возможность визуально контролировать оптические подложки (или линзы) перед началом процесса, чтобы обнаружить дефекты или повреждения. При обнаружении видимого загрязнения оператор может очистить линзы вручную, прежде чем поместить их в плазменную камеру 14, в которой они пройдут плазменную обработку. В некоторых вариантах воплощения настоящего изобретения ручная очистка может выполняться деионизированным воздухом. В некоторых других вариантах воплощения настоящего изобретения оператор может вытирать линзы, нужным образом, используя одно из нескольких чистящих средств, таких как спирт (например, изопропанол) или водный изопропанол, или водное чистящее средство.

[0041] В некоторых вариантах воплощения настоящего изобретения процесс поверхностной обработки включает обработку поверхности оптической подложки для увеличения влажности и повышения адгезионных свойств покрытия, которое впоследствии наносится и затем формируется. В некоторых вариантах воплощения настоящего изобретения исполнения камера 14 содержит ряд боковых держателей оптических подложек, что позволяет обеспечить максимальную обработку поверхности оптических подложек в камере 14. В некоторых вариантах воплощения настоящего изобретения исполнения камера 14 работает в условиях разреженной атмосферы, и, соответственно, обработка поверхности проводится как групповой процесс в камере 14.

[0042] Плазменные обработки, в том числе обработка коронным разрядом, обеспечивают чистый и эффективный способ изменения свойств поверхности оптической подложки, такой как придание шероховатости и (или) химическое изменение одной или нескольких ее поверхностей без изменения объемных свойств оптической подложки. В некоторых вариантах воплощения настоящего изобретения один или несколько инертных газов (таких как, но не ограничиваясь ими, аргон и (или) азот) и (или) один или несколько химически активных газов (таких как, но не ограничиваясь ими, кислород, CO и (или) CO₂) могут использоваться в камере 14 в качестве газа, из которого формируется плазма. В некоторых вариантах воплощения настоящего изобретения инертные газы делают поверхность оптических подложек шероховатой. Химически активные газы, такие как кислород, в некоторых вариантах воплощения настоящего изобретения могут как придавать шероховатость поверхности, так и химически изменять поверхность, подверженную воздействию плазмы, например, образуя гидроксильные и (или) карбоксильные группы на обработанной поверхности.

[0043] В некоторых вариантах воплощения настоящего изобретения использование кислорода в процессе плазменной обработки поверхностной может обеспечить эффективную степень физического придания шероховатости и химической модификации поверхности оптической подложки, что может улучшить адгезию без отрицательного воздействия на другие свойства, такие как оптические свойства оптической подложки. Атмосферный воздух также может быть использован в виде плазмообразующего газа, и в некоторых вариантах воплощения настоящего изобретения является химически активным газом. В некоторых вариантах воплощения настоящего изобретения степень шероховатости поверхности и (или) химической модификации зависят от плазмообразующего газа и рабочих условий в камере 14, в том числе от продолжительности времени обработки поверхности. В некоторых вариантах воплощения настоящего изобретения оптические подложки подвергаются поверхностной плазменной обработке в течение 1-5 минут, например в камере 14, что приводит к образованию обработанной поверхности оптических подложек, которые в дальнейшем обрабатываются в устройстве 10 для нанесения покрытия способом центрифугирования. Обработка поверхности оптических подложек в камере 14 может также удалять посторонние загрязнения, присутствующие на ее поверхности. В некоторых вариантах воплощения настоящего изобретения наличие некоторых поверхностных загрязнений может привести к нежелательному снижению поверхностной энергии оптической подложки. В некоторых вариантах воплощения настоящего изобретения высокая поверхностная энергия, которая может возникнуть после удаления поверхностных загрязнений, способствует смачиванию покрытия.

[0044] По окончании плазменной обработки поверхности в камере 14 оптические подложки с обработанной поверхностью вынимаются на этапе 16 и могут быть подвергнуты необязательной визуальной и (или) автоматизированной инспекции, прежде чем они будут помещены в загрузочный блок 20 устройства 10 для нанесения покрытия способом центрифугирования. В загрузочном блоке 20 оптические подложки переносятся по тракту 22 перемещения, которым может являться конвейер, например конвейерная лента. Оптические подложки перемещаются по тракту 22 перемещения до тех пор, пока они не попадут в позиционирующий карман 24. При последовательной подаче каждой отдельной оптической подложки и ее помещении в позиционирующий карман 24 загрузочный блок 20 упорядочивает оптические подложки и предотвращает их взаимное повреждение (например, в результате взаимного зацепления, трения или соударения). Края позиционирующего кармана 24 имеют соответствующую конфигурацию, например, скошены, чтобы установить каждую отдельную оптическую подложку в заранее выбранное положение (например, в центре или центральное положение) относительно ширины позиционирующего кармана. В некоторых вариантах исполнения позиционирующий карман 24 имеет также по меньшей мере один (например, по меньшей мере два) датчик обнаружения близости предмета (например, датчики 26 прерывания луча), который обнаруживает передний и (или) задний край каждой отдельной оптической подложки и останавливает конвейер при обнаружении оптической подложки и подтверждении правильности ее расположения (например, в центре) в позиционирующем кармане 24.

[0045] Позиционирующий карман 24 дает возможность автоматизировать устройство 10 для нанесения покрытия способом центрифугирования путем использования робототехнического манипулятора 18 для захвата и размещения (показан только на ФИГ. 1). В ходе выполнения этапов процесса в устройстве 10 для нанесения покрытия способом центрифугирования робототехнический манипулятор 18 захватывает оптическую подложку, например около 2 мм, таким образом, чтобы удерживать ее в заданном центральном положении. В некоторых вариантах воплощения настоящего изобретения, благодаря сочетанию точности робототехнического манипулятора 18 и надлежащего начального позиционирования оптической подложки манипулятором, в позиционирующем кармане 24 может поддерживаться заданное центральное положение оптической подложки. Использование робототехнического манипулятора 18 дает возможность полностью автоматизировать устройство 10 для нанесения покрытия способом центрифугирования в кармане робототехнического манипулятора 18 и минимизирует повреждения, например отметки, поверхностей оптической подложки, по сравнению с ручным, например, полностью ручным, процессом.

[0046] Оптическая подложка, захватываемая робототехническим манипулятором 18, может мокрой или сухой. В некоторых вариантах воплощения настоящего изобретения мокрая оптическая подложка имеет сверху один или несколько мокрых покрывающих слоев, которые не являются твердыми, например являются липкими и (или) необработанными. В некоторых других вариантах воплощения настоящего изобретения сухая оптическая подложка не имеет покрывающих слоев или имеет один или несколько покрывающих слоев, которые являются жесткими (и нелипкими), например обработанными. В соответствии с некоторыми воплощениями настоящего изобретения нижняя часть захватывающих элементов робототехнического манипулятора 18 захватывает и закрепляет оптическую подложку при ее захвате в мокром состоянии (когда оптическая подложка является мокрой). В некоторых других вариантах воплощения настоящего изобретения верхние части захватывающих элементов робототехнического манипулятора 18 захватывают и закрепляют линзу при ее захвате в сухом состоянии (когда оптическая подложка является сухой).

[0047] В некоторых вариантах воплощения настоящего изобретения как помещение в камеру 14 на этапе 12, так и удаление из камеры 14 на этапе 16 можно автоматизировать, используя робототехнический манипулятор для захвата и размещения, который перемещает позиционирующий карман 24 (или иной позиционирующий механизм) в начало камеры 14. В некоторых вариантах воплощения настоящего изобретения наличие оператора у камеры 14 дает возможность проводить визуальную инспекцию оптических подложек как до их помещения в камеру 14, так и после их удаления из нее, а также позволяет осуществлять человеческий надзор и контроль устройства 10 для нанесения покрытия способом центрифугирования во время его эксплуатации. В некоторых вариантах воплощения настоящего изобретения могут использоваться признанные в данной области техники автоматизированные процедуры и оборудование для инспекции оптических подложек как до, так и (или) после их обработки в камере 14 в сочетании с их инспекцией вручную или вместо нее.

[0048] На этапе 28 робототехнический манипулятор 18 перемещает оптическую подложку в необязательный блок 30 мытья и сушки, показанный на ФИГ. 3. В некоторых вариантах воплощения настоящего изобретения, робототехническоий манипулятор 18 помещает оптическую подложку на вращающийся держатель 40’ в блоке 30 мытья и сушки, который в некоторых вариантах исполнения может являться вращающимся вакуумным держателем 40’. В некоторых вариантах воплощения настоящего изобретения вращающийся держатель 40’ является программируемым и может вращаться с высокой скоростью, например до 4 000 об/мин. После закрепления оптической подложки на вращающемся держателе 40’ верхняя часть 32 сдвигается в закрытое положение, выравнивая разбрызгиватели 34 высоконапорной воды с оптической подложкой, удерживаемой на вращающемся держателе 40’. В некоторых вариантах исполнения разбрызгиватели 34 для очистки высоконапорной водой расположены под углом к поверхности, включая ребро, оптической подложки, удерживаемой на вращающемся вакуумном держателе 40'. Таким образом можно очистить всю верхнюю поверхность и ребро оптической подложки, обработанной плазмой, например деионизированной водой при повышенном давлении, например примерно равным в некоторых вариантах исполнения 1 000 фунтов на квадратный дюйм (примерно 7 МПа). Вращающийся вакуумный держатель 40’ может вращаться во время разбрызгивания, чтобы обеспечить равномерную очистку поверхности оптической подложки. Параметры мытья, например давление жидкости, время мытья и скорость вращения, можно программировать и менять в зависимости от