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用于生產(chǎn)眼科鏡片的方法和系統(tǒng)的制作方法

文檔序號(hào):10475093閱讀:309來源:國知局
用于生產(chǎn)眼科鏡片的方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于生產(chǎn)眼科鏡片的方法,該方法包括:通過沉積至少一種材料的多個(gè)預(yù)定體積元素來生產(chǎn)中間光學(xué)元件的增材制造步驟(100),所述元件包括補(bǔ)充有至少一個(gè)過厚度的目標(biāo)眼科鏡片;以及通過至少部分地減去該過厚度以便濾除在所述增材制造步驟過程中形成在所述元件上的多個(gè)參差不齊物來從所述元件生產(chǎn)所述鏡片的柔性拋光制造步驟(300);所述增材制造步驟包括限定所述元件的制造設(shè)定點(diǎn)的步驟,在該步驟中,基于所述柔性拋光步驟的多個(gè)預(yù)定義參數(shù)、即表示空間截止頻率的幾何特征和表示材料去除能力的幾何特征來限定所述過厚度。
【專利說明】
用于生產(chǎn)眼科鏡片的方法和系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及具有至少一種光學(xué)功能的眼科鏡片(例如,漸進(jìn)式眼科鏡片)的制造領(lǐng) 域。
[0002] 本發(fā)明更具體地涉及一種用于制造此類眼科鏡片的方法。
[0003] 本發(fā)明還涉及一種被配置成用于制造此類眼科鏡片的制造系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0004] 眾所周知,眼科鏡片經(jīng)歷各種制造步驟以便賦予它們處方眼科特性(又稱為"光學(xué) 功能")。
[0005] 用于制造眼科鏡片的方法是已知的,該方法包括以下步驟:提供一種未加工或半 成品鏡片坯件,即,即,其沒有一個(gè)面或僅一個(gè)面被稱為成品的鏡片坯件(或換言之,限定簡(jiǎn) 單的或復(fù)雜的光學(xué)表面的面)。
[0006] 這些方法然后包括一個(gè)或多個(gè)步驟:機(jī)加工所謂的未加工鏡片坯件的至少一個(gè) 面,以便獲得被稱為成品面的面,從而限定向眼科鏡片的佩戴者提供處方(可能是復(fù)雜的) 眼科特性的所尋求的光學(xué)表面。
[0007] 表述"一個(gè)或多個(gè)機(jī)加工步驟"此處應(yīng)理解為意指被稱為粗加工、精加工以及拋光 (通過表面修整來機(jī)加工)的步驟。
[0008] 眼科鏡片的光學(xué)功能主要是由與眼科鏡片的正面和背面對(duì)應(yīng)的兩個(gè)屈光度提供 的。有待生產(chǎn)的表面的形貌取決于鏡片的正面與背面之間所應(yīng)用的功能的分配。
[0009] 粗加工步驟使得有可能開始于一個(gè)未加工或半成品鏡片坯件,以便產(chǎn)生鏡片坯件 中被稱為它的(它們的)未完成的厚度和表面曲率半徑的面,而精加工(又稱為平滑化)步驟 包括細(xì)化顆粒或甚至提高預(yù)先獲得的這些面的曲率半徑的精度,并且允許所產(chǎn)生的一個(gè)或 多個(gè)彎曲表面準(zhǔn)備(精磨)用于拋光步驟。這個(gè)拋光步驟是對(duì)粗加工的或磨光的彎曲表面進(jìn) 行表面修整的步驟,并使得能夠使眼科鏡片透明。粗加工步驟和精加工步驟是以下這樣的 步驟:設(shè)定最終鏡片的厚度以及經(jīng)處理的表面的曲率半徑,而與初始物體的厚度及其初始 曲率半徑無關(guān)。
[0010]應(yīng)當(dāng)注意的是,用于制造稱為"自由形式表面修整"或"數(shù)字表面修整"的復(fù)雜光學(xué) 表面的一種技術(shù)涉及到特別精確的機(jī)加工,這種表面例如組合了環(huán)面和漸變。這種復(fù)雜的 光學(xué)表面的機(jī)加工使用以下各項(xiàng)執(zhí)行:至少一個(gè)精度極高的機(jī)床,該至少一個(gè)精度極高的 機(jī)床至少用于粗加工步驟,或甚至用于該精加工步驟和拋光步驟;和/或拋光機(jī),該拋光機(jī) 能夠在不使眼科鏡片變形的情況下對(duì)在先前步驟中獲得的表面進(jìn)行拋光。
[0011]更精確地講,"粗加工步驟"在此是指在于借助于例如刀具或孕鑲金剛石工具機(jī)加 工該中間光學(xué)元件以便賦予它目標(biāo)眼科鏡片的厚度和曲率半徑、或接近該目標(biāo)眼科鏡片的 厚度和曲率半徑的步驟;并且"精加工步驟",該步驟包括例如借助于孕鑲金剛石工具或具 有研磨表面的工具細(xì)化中間光學(xué)元件的表面的顆粒和/或細(xì)化該表面的曲率半徑,以便使 中間光學(xué)元件準(zhǔn)備好經(jīng)歷拋光步驟。因此,該粗加工步驟和精加工步驟是以下這樣的步驟: 獨(dú)立于初始表面的形狀和曲率,設(shè)定處理表面的形狀和曲率。
[0012] 另外,"拋光步驟"在此是指包括通過去除這個(gè)或這些表面的經(jīng)由粗加工和/或精 加工而產(chǎn)生的痕跡來賦予中間光學(xué)元件目標(biāo)眼科鏡片的透明度的步驟。這個(gè)拋光步驟特別 地是借助于軟拋光機(jī)以及細(xì)顆粒研磨溶液(顆粒比能夠在精加工步驟中實(shí)施的顆粒更細(xì)) 來執(zhí)行的。這個(gè)步驟一般被稱作軟拋光步驟。在這個(gè)軟拋光步驟過程中,(球面或環(huán)面或偽 球面或偽環(huán)面)主要矯正的曲率(被稱作基礎(chǔ)曲率,和/或可以給予所謂的"近視"區(qū)的下加 光的曲率)不會(huì)受到軟拋光步驟的顯著影響。
[0013] 應(yīng)當(dāng)注意的是,這個(gè)軟拋光步驟與另一種可能的一般稱作硬拋光步驟的機(jī)加工步 驟不同,在硬拋光步驟中使用球面或環(huán)面硬拋光機(jī)以及含有比在精加工步驟中使用的研磨 溶液的顆粒更精細(xì)的顆粒的研磨溶液。該硬拋光機(jī)通過使有待處理的表面旋轉(zhuǎn)并對(duì)其進(jìn)行 研磨來作用于這個(gè)表面并且賦予該表面與硬拋光機(jī)的球面曲率或環(huán)面曲率互補(bǔ)的球面曲 率或環(huán)面曲率。換言之,經(jīng)硬拋光處理的表面的曲率形狀因此是硬拋光機(jī)的表面的曲率形 狀的鏡像。這個(gè)硬拋光步驟是上述精加工步驟的變體。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014] 本發(fā)明旨在提供一種用于制造具有至少一個(gè)光學(xué)功能的眼科鏡片的方法,該光學(xué) 功能實(shí)施起來特別簡(jiǎn)單、實(shí)用和經(jīng)濟(jì),并且還能夠快速且靈活地交付具有非常多樣的幾何 形狀和材料特性的鏡片,從而滿足大多數(shù)市場(chǎng)的個(gè)性化需求。
[0015] 因而,根據(jù)第一方面,本發(fā)明的主題是一種用于制造具有至少一個(gè)光學(xué)功能的眼 科鏡片的方法,該方法包括:
[0016] -通過沉積具有預(yù)定折射率的至少一種材料的多個(gè)預(yù)定體積元素以增材方式制造 中間光學(xué)元件的增材制造步驟,所述中間光學(xué)元件包括鄰接到由所述多個(gè)體積元素的一部 分組成的至少一個(gè)額外厚度(或額外層,或額外物質(zhì)量)的目標(biāo)眼科鏡片;以及
[0017] -從所述中間光學(xué)元件通過軟拋光來制造所述目標(biāo)眼科鏡片的步驟,通過至少部 分地減去所述至少一個(gè)額外厚度以便濾除在所述增材制造步驟過程中形成在所述中間光 學(xué)元件的至少一個(gè)面上的多個(gè)微凸體;
[0018] 所述增材制造步驟包括確定所述中間光學(xué)元件的制造設(shè)置的步驟,在該步驟中, 所述額外厚度是根據(jù)所述軟拋光步驟的多個(gè)預(yù)定參數(shù)、即表示截止空間頻率的幾何特征和 表示材料去除能力的幾何特征來確定的。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明的制造方法基于兩個(gè)制造步驟(即增材制造步驟和軟拋光步驟)的組 合、并且基于根據(jù)該軟拋光步驟來實(shí)施該增材制造步驟,在確定該增材制造步驟的這些制 造設(shè)置時(shí)將該軟拋光步驟考慮在內(nèi),以便在該軟拋光步驟之后獲得具有所希望的處方和眼 科或光學(xué)質(zhì)量的眼科鏡片。
[0020] 換言之,這兩個(gè)制造步驟的組合形成所謂的混合方法,該混合方法有利地允許獲 得一種眼科鏡片,該眼科鏡片具有根據(jù)佩戴者的需求完美地調(diào)節(jié)的正確的光學(xué)功能,以及 與眼科應(yīng)用相容的表面光潔度質(zhì)量。
[0021] 應(yīng)注意的是,該增材制造步驟允許獲得一種中間光學(xué)元件,該中間光學(xué)元件具有 所希望的體積均勻性并且提供了為佩戴者量身定制的光學(xué)功能的至少一部分;并且在該增 材制造步驟之后執(zhí)行的軟拋光步驟允許最終確定所希望的光學(xué)功能并且從該中間光學(xué)元 件獲得眼科鏡片,該眼科鏡片具有由可與眼科應(yīng)用相容的多個(gè)粗糙度參數(shù)表征的表面光潔 度質(zhì)量并且具有可與眼科應(yīng)用相容的透明度、光透射特性和光散射特性。
[0022] 表述"正確的光學(xué)功能"在此是指相對(duì)于為佩戴者量身定制的矯正光學(xué)功能在眼 科鏡片的每一點(diǎn)處具有小于或等于+/_〇. 12屈光度的誤差界限從而允許提供給該佩戴者的 處方光學(xué)矯正的光學(xué)功能。
[0023] "與眼科應(yīng)用相容的表面質(zhì)量"(或"眼科或光學(xué)質(zhì)量")是指表面質(zhì)量使得能夠保 證眼科鏡片的光散射因子小于約2%、優(yōu)選地小于約1%并且更優(yōu)選地小于約0.4%。
[0024] 增材制造技術(shù)是滿足本發(fā)明目標(biāo)的特別適當(dāng)?shù)姆绞健?br>[0025]表述"增材制造"被理解為意指,根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)ASTM 2792-12,實(shí)施用于熔化多個(gè) 單一體積的材料以便根據(jù)3D建模數(shù)據(jù)(通常為計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(以下為CAD)文件)來通常逐 層地、與諸如傳統(tǒng)機(jī)加工的減材制造方法相反地制造物體的方法的制造技術(shù)。
[0026]該增材制造此處例如對(duì)應(yīng)于涉及例如聚合物的噴墨打印的三維打印方法、或立體 光固化成型方法、或甚至掩模投影立體光固化成型方法、或選擇性激光熔融(以下為SLM)或 選擇性激光燒結(jié)(以下為SLS)方法、或甚至熱塑性細(xì)絲擠出方法。
[0027]增材制造技術(shù)包括根據(jù)包含于CAD文件中的數(shù)字形式的預(yù)定安排通過使材料元素 并置和疊加來制造物體。這些以增材方式制造的體積元素的組分材料可以是固體、液體或 采取凝膠的形式,盡管在該增材制造方法結(jié)束時(shí),該材料常規(guī)地實(shí)質(zhì)上是固體。
[0028]表示為"體元"的這些基本體積元素可以根據(jù)以下各種不同的技術(shù)原理來創(chuàng)造、并 置和疊加:例如通過借助于至少一個(gè)打印頭來沉積光聚合單體的滴料,通過在單體浴的表 面附近利用UV光源來選擇性地光聚合(立體光固化成型技術(shù)),或通過熔化聚合物粉末 (SLM)〇
[0029] 增材制造技術(shù)使得物體的幾何定義能夠具有非常高程度的靈活性,但產(chǎn)生了經(jīng)增 材制造的物體(在此為中間光學(xué)元件)的表面的制造缺陷。
[0030] 這些制造缺陷形成一般在所希望體積的表面上產(chǎn)生的微凸體,因?yàn)檫@種制造是通 過具有非零極限最小大小的多個(gè)不同的并置和/或疊加的離散材料元素進(jìn)行的。當(dāng)材料的 體積元素的至少一個(gè)部分從所希望體積的表面伸出時(shí)或者當(dāng)體積區(qū)段從所希望的體積失 去時(shí),形成了這些微凸體。這些微凸體表示至少一個(gè)所謂的高材料元素與至少一個(gè)所謂的 低材料元素之間的高度差。
[0031] 例如,在通過多個(gè)形成為薄片的材料元素的分層疊加來增材制造的情況下,當(dāng)下 層比正上方的上層沿給定軸線延伸得更遠(yuǎn)時(shí),在下層和正上方的上層的端部之間的界面處 安排了臺(tái)階(或階梯狀脊)。這些臺(tái)階是由被稱作峰的高點(diǎn)和被稱作凹陷或又稱作凹坑的低 點(diǎn)來限定的,該高點(diǎn)相對(duì)于由兩個(gè)層形成的體積的平均高度伸出最多并且至少由上層的端 部形成,該低點(diǎn)形成在上層和下層的接合點(diǎn)處并且表示相對(duì)于由這兩個(gè)層形成的體積的平 均高度缺乏材料。
[0032]在本發(fā)明的背景下應(yīng)當(dāng)理解的是,微凸體(表示增材制造的"缺陷")是由這樣的臺(tái) 階或脊(或?qū)τ诓粐?yán)格使用逐層制造的增材制造技術(shù)而言由等效缺陷)、并且因此是由其峰 (高點(diǎn))與其凹陷(低點(diǎn))之間發(fā)現(xiàn)的材料來形成的。應(yīng)當(dāng)注意的是,微凸體當(dāng)然具有取決于 中間光學(xué)元件的構(gòu)造策略的厚度。
[0033]代替微凸體,還可以提及的是層階躍或甚至層前沿,表示從被稱作第η層的層到正 下方的被稱作第n-1層的另一層的通道。應(yīng)當(dāng)注意的是,層階躍展示了不必等于或約等于第 η層的高度而是可以小于這個(gè)高度的高度變化。
[0034] 根據(jù)本發(fā)明的方法的增材制造步驟從而允許獲得中間光學(xué)元件,這個(gè)元件包括被 稱為目標(biāo)鏡片的眼科鏡片并且在其"未來的"外表面的全部或一部分上包括額外厚度,一方 面將用來執(zhí)行軟拋光步驟的拋光過程的材料消除(或去除)容量考慮在內(nèi)并且另一方面有 利地將表示拋光過程的截止空間頻率的幾何特征考慮在內(nèi)來限定該額外厚度。
[0035] 因?yàn)樵霾闹圃觳襟E是基于軟拋光步驟的特征材料去除能力和截止空間頻率,確定 該中間光學(xué)元件的這些制造設(shè)置的步驟使得能夠?qū)?duì)于該額外厚度可設(shè)想到的最大厚度 和配備有軟拋光機(jī)器的制造系統(tǒng)的濾除容量考慮在內(nèi)。換言之,這個(gè)確定步驟將厚度和可 以從中間光學(xué)元件至少部分地去除的微凸體兩者考慮在內(nèi),應(yīng)當(dāng)理解的是,材料去除能力 在此是例如包括在預(yù)定值區(qū)間[lym; 150μηι]內(nèi)的厚度的特征。
[0036]拋光過程的材料去除能力在此被定義為在拋光工具(拋光機(jī))沒有明顯修改經(jīng)拋 光表面的曲率的情況下可以以研磨方式去除的材料的厚度。材料去除能力取決于所拋光的 材料、取決于拋光機(jī)相對(duì)于所拋光的中間光學(xué)元件的致動(dòng)運(yùn)動(dòng)以及取決于拋光機(jī)的結(jié)構(gòu)。
[0037] 在此可以提及的是軟拋光截止空間頻率、而且還可以提及的是軟拋光截止空間波 長,因?yàn)檐洅伖獠襟E是使用配備有軟拋光機(jī)的拋光機(jī)器來實(shí)施的,該拋光機(jī)器被配置為像 帶通濾波器一樣作用于中間光學(xué)元件,在空間頻率的空間中,該拋光機(jī)器的截止空間頻率 由這個(gè)拋光機(jī)的特性和該拋光機(jī)的運(yùn)行參數(shù)(換言之其致動(dòng)運(yùn)動(dòng))來確定。
[0038] 還應(yīng)當(dāng)注意的是,這樣的拋光機(jī)結(jié)合該拋光機(jī)的這樣的致動(dòng)運(yùn)動(dòng)形成了把給定軟 拋光光瞳給予該軟拋光機(jī)器的運(yùn)動(dòng)副。該致動(dòng)運(yùn)動(dòng)取決于拋光機(jī)、取決于所拋光的表面、該 表面的直徑和凹特征或凸特征、曲率范圍等,并且包括多個(gè)拋光過程參數(shù),如旋轉(zhuǎn)速度、壓 力、拋光機(jī)和有待拋光的元件的相對(duì)移動(dòng)等中的至少一者。這些過程參數(shù)通常被配置成使 得該拋光光瞳對(duì)于由給定機(jī)器使用的每個(gè)拋光機(jī)/移動(dòng)副而言是基本上恒定的。
[0039] "拋光光瞳"是指其直徑對(duì)應(yīng)于在已經(jīng)實(shí)施給定拋光過程之后獲得的點(diǎn)缺陷的最 大擴(kuò)展直徑的盤。
[0040] 換言之,該擴(kuò)展直徑是其在拋光之后的幾何形狀(曲率)由于初始存在的缺陷而相 對(duì)于在不存在點(diǎn)缺陷的情況下在相同的拋光之后獲得的幾何形狀(曲率)被修改的區(qū)的直 徑。
[0041] 在此,拋光光瞳因此是拋光之后的臺(tái)階的擴(kuò)展特征??紤]到這個(gè)臺(tái)階在拋光步驟 過程中穿過鏡片的轉(zhuǎn)動(dòng)中心的情況,這種擴(kuò)展可以在鏡片的轉(zhuǎn)動(dòng)中心垂直于該臺(tái)階來進(jìn)行 測(cè)量。
[0042] 借助于根據(jù)本發(fā)明的制造方法,在確定這個(gè)光學(xué)元件的增材制造設(shè)置時(shí)考慮了在 中間光學(xué)元件的表面上產(chǎn)生的并且形成額外厚度的一部分的增材制造缺陷,以便確保由此 產(chǎn)生的微凸體具有允許通過使用預(yù)定軟拋光光瞳實(shí)施的軟拋光步驟來至少部分地抑制這 些微凸體的優(yōu)化位置。換言之,確定中間光學(xué)元件的增材制造設(shè)置的步驟被配置為使得在 增材制造中產(chǎn)生的微凸體在該軟拋光步驟中通過該拋光光瞳來濾除,目標(biāo)是獲得具有所需 光學(xué)功能和表面光潔度質(zhì)量的眼科鏡片。
[0043] 根據(jù)本發(fā)明的制造方法特別簡(jiǎn)單、容易和經(jīng)濟(jì),尤其是在產(chǎn)生各種光學(xué)功能(特別 是由于這些光學(xué)功能的個(gè)性化)時(shí),這需要快速和靈活的制造方法。
[0044] 還應(yīng)當(dāng)注意的是,表述"光學(xué)功能",當(dāng)應(yīng)用于鏡片或中間光學(xué)元件時(shí),應(yīng)理解為意 指這個(gè)鏡片或這個(gè)元件的光學(xué)響應(yīng),即,對(duì)穿過所討論的鏡片或光學(xué)元件的光束的傳播和 透射的任何修改進(jìn)行限定的功能,而不管進(jìn)入光束的入射如何并且不管由入射光束所照射 的入光屈光鏡的幾何范圍如何。
[0045] 更精確地,在眼科領(lǐng)域中,光學(xué)功能可以被定義為針對(duì)這個(gè)鏡片或這個(gè)元件的佩 戴者的所有注視方向佩戴者屈光力和散光特征的分布以及與鏡片或光學(xué)元件相關(guān)聯(lián)的棱 鏡偏差和高階像差的分布。當(dāng)然,這假定了已知鏡片或光學(xué)元件相對(duì)于佩戴者的眼睛的幾 何位置。
[0046] 根據(jù)本發(fā)明的方法的優(yōu)選的、簡(jiǎn)單的、實(shí)用的且經(jīng)濟(jì)的特征:
[0047] -所述確定所述中間光學(xué)元件的所述制造設(shè)置的步驟被配置成使得至少在該中間 光學(xué)元件的面的確定區(qū)內(nèi),所述微凸體彼此間隔開小于根據(jù)表示該截止空間頻率的所述幾 何特征的值來確定的臨界距離的距離;和/或
[0048] -表示所述截止空間頻率的所述幾何特征對(duì)應(yīng)于所述軟拋光步驟的特征拋光光瞳 的直徑,并且該臨界距離小于或等于所述拋光光瞳的直徑的一半、優(yōu)選地四分之一、或甚至 十分之一。
[0049]每個(gè)微凸體與另一個(gè)微凸體相距小于所確定的臨界距離的距離的事實(shí)是指在從 一個(gè)所述微凸體或從于沿微凸體或甚至層階躍定位的體元相對(duì)應(yīng)的點(diǎn)開始的例如至少三 個(gè)方向上,存在位于等于所確定的臨界距離的長度的對(duì)應(yīng)區(qū)中的另一個(gè)對(duì)應(yīng)微凸體或另一 個(gè)層階躍。
[0050] 換言之,從所確定的在其中發(fā)現(xiàn)另一個(gè)微凸體的每個(gè)微凸體(或從對(duì)應(yīng)于沿著該 微凸體的體元的點(diǎn))開始,可以限定至少三個(gè)部分,每個(gè)的長度等于所確定的臨界距離。
[0051] 應(yīng)當(dāng)注意的是,該至少三個(gè)方向可以各自用從所確定的微凸體起始的半軸線來表 示,這些半軸線通過一次或多次確定移位而相對(duì)于彼此在角度上移位。兩者半軸線之間的 位移不應(yīng)是過大的鈍角特征,并且例如應(yīng)優(yōu)選地小于約160°。換言之,對(duì)于每條給定的半軸 線,其他半軸線中存在至少一條半軸線使得從給定半軸線開始沿順時(shí)針方向的角度小于 160°,并且其他半軸線中存在至少一條其他半軸線使得從給定半軸線開始沿逆時(shí)針方向的 角度小于160°。
[0052] 根據(jù)本發(fā)明的方法的其中改進(jìn)了增材制造的一個(gè)有利實(shí)施例,所述確定所述中間 光學(xué)元件的所述制造設(shè)置的步驟被配置成使得所述中間光學(xué)元件相對(duì)于被稱作成層軸線 的預(yù)定增材構(gòu)造軸線傾斜,所述至少一種材料的多個(gè)預(yù)定體積元素沿該成層軸線沉積。
[0053] 換言之,這意味著,最終眼科鏡片的光學(xué)軸線相對(duì)于成層軸線傾斜例如包括在角 度區(qū)間[20° ;80°]、或者甚至在區(qū)間[30° ;70°]中的角度。
[0054] 根據(jù)本發(fā)明的方法的其中也改進(jìn)了增材制造的另一有利實(shí)施例,所述中間光學(xué)元 件在其面上具有配備有至少兩個(gè)第一區(qū)段和至少一個(gè)第二區(qū)段的第一類型的至少一個(gè)制 造區(qū),這些區(qū)段是交替地形成的,所述第一區(qū)段各自配備有所述材料的至少一個(gè)預(yù)定體積 元素,并且所述至少一個(gè)第二部分至少局部沒有所述材料的預(yù)定體積元素;由此,在該第一 類型的這個(gè)制造區(qū)中形成了多微凸體。
[0055]這意味著從一個(gè)所述經(jīng)確定的第一區(qū)段開始存在例如至少三個(gè)方向,使得在這些 方向中的每個(gè)方向上同時(shí)存在第二區(qū)段和位于對(duì)應(yīng)的確定長度的區(qū)中的另一對(duì)應(yīng)第一區(qū) 段。
[0056]優(yōu)選地,使這兩個(gè)第一區(qū)段分離開的距離是大約所確定的臨界距離。
[0057]應(yīng)當(dāng)注意的是,該至少三個(gè)方向可以各自用從所述經(jīng)確定的第一區(qū)段的微凸體起 始的半軸線來表示,這些半軸線通過一次或多次確定移位而相對(duì)于彼此在角度上移位。兩 個(gè)半軸線之間的位移不應(yīng)是過大的鈍角特征,并且例如優(yōu)選地小于約160°。換言之,對(duì)于每 條半軸線,其他半軸線中存在至少一條半軸線使得沿順時(shí)針方向的角度小于160°,并且其 他半軸線中存在至少一條其他半軸線使得沿逆時(shí)針方向的角度小于160°。
[0058]根據(jù)本發(fā)明的方法的其他優(yōu)選、簡(jiǎn)單、實(shí)用且經(jīng)濟(jì)的特征:
[0059] -該第一類型的所述至少一個(gè)制造區(qū)配備有一種材料或多種不同材料的多個(gè)預(yù)定 體積元素;
[0060] -該第一類型的所述至少一個(gè)制造區(qū)是由軸線垂直于該目標(biāo)眼科鏡片的表面的滑 動(dòng)圓柱體限定的,這個(gè)滑動(dòng)圓柱體中的該額外厚度的總體積保持基本上恒定;和/或
[0061] -所述滑動(dòng)圓柱體具有近似于或小于所述軟拋光步驟的特征拋光光瞳的直徑的直 徑。
[0062] 根據(jù)本發(fā)明的方法的其中也改進(jìn)了增材制造的又另一個(gè)有利實(shí)施例,所述確定所 述中間光學(xué)元件的所述制造設(shè)置的步驟被配置成使得在截面上,所述中間光學(xué)元件在其面 上具有配備有一種或多種材料的多個(gè)預(yù)定體積元素的第二類型的至少一個(gè)制造區(qū),所述預(yù) 定體積元素具有不同的耐磨性特性。
[0063] 根據(jù)本發(fā)明的方法的另外其他優(yōu)選、簡(jiǎn)單、實(shí)用且經(jīng)濟(jì)的特征:
[0064] -所述增材制造步驟被配置成形成所述預(yù)定體積元素的多個(gè)疊加層,并且如此制 造的所述中間光學(xué)元件具有該第一類型和/或該第二類型的至少兩個(gè)所述制造區(qū),這些區(qū) 形成在不同的層中;和/或
[0065] -所述增材制造步驟被配置成用于形成所述預(yù)定體積元素的多個(gè)疊加層,并且如 此制造的所述中間光學(xué)元件具有該第一類型和/或該第二類型的至少一個(gè)所述制造區(qū),該 至少一個(gè)區(qū)形成在至少兩個(gè)緊鄰的疊加層中。
[0066] 根據(jù)第二方面,本發(fā)明的另一主題是一種用于制造眼科鏡片的系統(tǒng),該系統(tǒng)包括 用于制造中間光學(xué)元件的增材制造機(jī)器和用于從所述中間光學(xué)元件制造眼科鏡片的軟拋 光機(jī)器、以及至少一個(gè)命令控制單元,該至少一個(gè)命令控制單元配備有多個(gè)系統(tǒng)元件,這些 系統(tǒng)元件被配置成用于運(yùn)行包括多個(gè)指令的計(jì)算機(jī)程序,這些指令被配置成用于實(shí)施如上 所述的方法的每個(gè)步驟。
[0067] 根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的優(yōu)選、簡(jiǎn)單、實(shí)用且經(jīng)濟(jì)的特征:
[0068] -所述軟拋光機(jī)器具有拋光機(jī)和所述拋光機(jī)的致動(dòng)運(yùn)動(dòng),該致動(dòng)運(yùn)動(dòng)取決于所述 拋光機(jī),該拋光機(jī)和致動(dòng)運(yùn)動(dòng)副把給定的軟拋光光瞳和給定的材料去除能力給予所述軟拋 光機(jī)器;
[0069]-所述增材制造機(jī)器是三維打印機(jī)器、或立體光固化成型、或掩模投影立體光固化 成型機(jī)器或甚至是選擇性激光熔融或燒結(jié)機(jī)器、或熱塑性細(xì)絲擠出機(jī)器;和/或 [0070]-所述增材制造機(jī)器包括制造固持器,該制造固持器是可移除的并且被配置成用 作該軟拋光機(jī)器的制造固持器。
【附圖說明】
[0071] 現(xiàn)在將通過以非限制性說明的方式,在下文中參考附圖給出的、對(duì)一個(gè)實(shí)施例的 說明來解釋本發(fā)明的主題,在附圖中:
[0072] -圖1示意性地示出一種制造系統(tǒng),該制造系統(tǒng)配備有增材制造機(jī)器和軟拋光機(jī) 器,這些機(jī)器被配置成用于生產(chǎn)眼科鏡片;
[0073] -圖2示意性地示出了用圖1中所展示的系統(tǒng)的增材制造機(jī)器以增材方式制造的中 間光學(xué)元件以及用圖1中所展示的系統(tǒng)的軟拋光機(jī)器通過軟拋光從該中間光學(xué)元件制造的 眼科鏡片;
[0074] -圖3是展示了用于制造眼科鏡片的方法的不同操作步驟的流程圖;
[0075] -圖4是示出了確定中間光學(xué)元件的增材制造設(shè)置的步驟的流程圖;并且
[0076] -圖5局部地并且示意性地示出了圖1所展示的系統(tǒng)的軟拋光機(jī)器中的圖2的中間 光學(xué)元件;
[0077] -圖6示意性地示出了圖1所展示的系統(tǒng)的軟拋光機(jī)器工具作用于圖2的中間光學(xué) 元件的動(dòng)作;
[0078] -圖7和圖8局部地并且示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的方法的兩個(gè)變體實(shí)施方式的 圖2中的中間光學(xué)元件,所述變體分別與第一和第二改進(jìn)增材制造策略相關(guān);
[0079]-圖9A和圖9B、圖10A和圖10B以及圖11A至圖11C對(duì)分別展示了第二改進(jìn)增材制造 策略的三個(gè)變體實(shí)施例;并且
[0080] -圖12局部地并且示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的方法的與第三改進(jìn)增材制造策略 相關(guān)的另一變體實(shí)施方式的圖2的中間光學(xué)元件。
【具體實(shí)施方式】
[0081] 圖1展示了一種用于制造眼科鏡片30的系統(tǒng),該系統(tǒng)包括增材制造機(jī)器1(此處為 數(shù)控三維打印機(jī))以及也是數(shù)控的軟拋光機(jī)器21。
[0082] 表述"數(shù)控"表示特別地具有向增材制造機(jī)器和軟拋光機(jī)器1、21的所有構(gòu)件發(fā)出 移動(dòng)指令的功能的所有硬件和軟件。
[0083]增材制造機(jī)器1此處被配置成以并置方式在制造固持器12上沉積形成至少一種材 料的多個(gè)疊加層(換言之,逐層沉積)的多個(gè)預(yù)定體積元素,以便形成中間光學(xué)元件10。 [0084]中間光學(xué)元件10被配置成用于形成眼科鏡片30。
[0085]這種眼科鏡片30是例如漸進(jìn)式的,并且另外具有環(huán)面的和棱形的部件。
[0086]每個(gè)預(yù)定的體積元素在時(shí)刻t時(shí)由一種預(yù)定的組合物、在空間的預(yù)定的位置以及 預(yù)定的尺寸限定。
[0087]由于此處是增材制造且尤其是三維打印的問題,還談到了體積元素 (volumetric element)或體積元素 (volume element),又稱為體元(三維像素)。
[0088]因此,中間光學(xué)元件10由制造固持器12承載。
[0089] 應(yīng)注意的是,這個(gè)制造固持器12是增材制造機(jī)器1的預(yù)定,并且因此其幾何特征是 已知的并包含在儲(chǔ)存在或加載到增材制造機(jī)器1的第一命令控制單元2中的文件中。
[0090]增材制造機(jī)器1的制造固持器12包括配備有制造表面的本體,該制造表面具有全 部或局部是獨(dú)立于有待通過增材制造生產(chǎn)的中間光學(xué)元件的至少一個(gè)表面的幾何形狀的 總體幾何形狀。
[0091] 制造固持器12可以是可移除的,并且被配置成除了用于增材制造機(jī)器1之外還可 用于軟拋光機(jī)器21中。
[0092] 增材制造機(jī)器1的所有硬件和軟件另外被配置成用于產(chǎn)生用于材料和用于這個(gè)機(jī) 器1包括的聚合裝置的移動(dòng)、處理以及控制指令。
[0093] 增材制造機(jī)器1除了第一命令控制單元2之外還包括噴嘴或噴嘴組13,并且第一命 令控制單元配備有包括微處理器3的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),該微處理器配備有存儲(chǔ)器4,尤其是非 易失性存儲(chǔ)器,從而允許微處理器3加載和存儲(chǔ)軟件包(換言之,計(jì)算機(jī)程序),當(dāng)該軟件包 在微處理器3中運(yùn)行時(shí)允許實(shí)施增材制造方法。這個(gè)非易失性存儲(chǔ)器4是例如只讀存儲(chǔ)器 (R0M)〇
[0094] 第一單元2另外包括存儲(chǔ)器5,尤其是易失性存儲(chǔ)器,從而允許在運(yùn)行該軟件包和 實(shí)施增材制造方法時(shí)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。
[0095] 這個(gè)易失性存儲(chǔ)器5是例如隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)或電可擦除可編程只讀儲(chǔ)存器 (EEPR0M)〇
[0096] 增材制造機(jī)器1另外包括孔口 6(此處以窗口填充),該孔口被配置成用于允許觸及 由這個(gè)機(jī)器1在該機(jī)器的制造固持器12上以增材方式制造的中間光學(xué)元件10,這個(gè)孔口可 選地在該機(jī)器中。
[0097] 應(yīng)當(dāng)注意的是,為了以增材方式制造中間光學(xué)元件10,必需精確地了解某些增材 制造參數(shù),如一個(gè)或多個(gè)噴嘴13的前進(jìn)速度和所采用的能量和能源的類型;在此以紫外線 發(fā)射的來源被采用于三維打印機(jī)中,但是在立體光固化成型機(jī)器的情況下可以是激光器, 或者在其他情況下可以使用熱能,張緊細(xì)絲沉積(也稱為熱塑性細(xì)絲擠出)就是這樣。
[0098] 還必須精確地了解使用了哪一種或多種材料以及它們的狀態(tài),此處這些材料采取 可聚合組合物或熱塑性聚合物細(xì)絲、液滴、或粉末的形式。
[0099]還需要精確地了解眼科鏡片30的簡(jiǎn)單或復(fù)雜的處方光學(xué)功能,這些光學(xué)功能的特 征在于在表示眼科鏡片30的簡(jiǎn)單或復(fù)雜光學(xué)特性的制造文件特征中限定的幾何形狀。
[0100] 根據(jù)變體,還必需了解佩戴者的個(gè)性化參數(shù)和/或旨在接納眼科鏡片30的鏡架的 幾何形狀的多個(gè)參數(shù),以便將眼科鏡片的光學(xué)功能調(diào)節(jié)到它的最終使用條件。
[0101] 應(yīng)當(dāng)注意的是,可以將簡(jiǎn)單的光學(xué)功能限定為利用球面或環(huán)面獲得的光學(xué)功能。
[0102] 相反,可以將復(fù)雜的光學(xué)功能限定為利用不簡(jiǎn)單的至少一個(gè)表面(即,例如非球面 或非環(huán)面或具有與鏡架設(shè)計(jì)相關(guān)聯(lián)的功能、或甚至自由曲線功能)獲得的光學(xué)功能。
[0103] 另外,能夠?qū)⒏郊庸鈱W(xué)功能限定為隨著在眼鏡片上的位置和/或時(shí)間的變化而變 化的如由佩戴者感知的展示出可能連續(xù)屈光力變化的光學(xué)功能。這例如可以是漸進(jìn)式光學(xué) 功能或多焦點(diǎn)光學(xué)功能如雙焦點(diǎn)或三焦點(diǎn)功能,或者屈光力隨時(shí)間受控的光學(xué)功能,如這 可以例如是流體鏡片或具有積極功能的鏡片或信息性鏡片的情況。
[0104] 了解該光學(xué)功能、用于形成最終鏡片的一種或多種材料的光學(xué)折射率以及某些個(gè) 性化和/或鏡架參數(shù)使得能夠限定眼科鏡片30所需的幾何護(hù)框(還被稱為三維外護(hù)框)。這 個(gè)所需的幾何護(hù)框限定了眼科鏡片30的幾何特征。這個(gè)三維外部包絡(luò)包括眼科鏡片的幾何 包絡(luò)和一個(gè)或多個(gè)額外厚度、或鄰接眼科鏡片30的至少一個(gè)面的所有或部分的額外層Se。
[0105] 應(yīng)再提起的是,鏡片或光學(xué)元件的"光學(xué)功能"是指這個(gè)鏡片或這個(gè)元件的光學(xué)響 應(yīng),即,對(duì)穿過所討論的鏡片或光學(xué)元件的光束的傳播和透射的任何修改進(jìn)行限定的功能, 而不管進(jìn)入光束的入射如何并且不管由入射光束所照射的入光屈光鏡的幾何范圍如何。
[0106] 更精確地,在眼科領(lǐng)域中,光學(xué)功能被定義為針對(duì)這個(gè)鏡片或這個(gè)元件的佩戴者 的所有注視方向佩戴者屈光力和散光特征的分布以及與鏡片或光學(xué)元件相關(guān)聯(lián)的棱鏡偏 差和高階像差的分布。當(dāng)然,這假定了已知鏡片或光學(xué)元件相對(duì)于佩戴者的眼睛的幾何位 置。
[0107] 還應(yīng)當(dāng)注意的是,佩戴者屈光力是一種計(jì)算和調(diào)節(jié)眼科鏡片的屈光力的方式,其 不同于焦度計(jì)屈光力。佩戴者屈光力的計(jì)算確保一旦鏡片已經(jīng)被裝配在鏡架中并且被佩戴 者佩戴,佩戴者所感知的屈光力(即,進(jìn)入到眼睛中的光束的功率)就符合處方屈光力。一般 而言,對(duì)于漸進(jìn)式眼鏡片,在眼鏡片上的任何點(diǎn)處以及尤其在它的遠(yuǎn)視參考點(diǎn)和近視參考 點(diǎn)處,利用焦度計(jì)測(cè)量的屈光力不同于佩戴者屈光力。然而,單焦點(diǎn)鏡片的光學(xué)中心處的佩 戴者屈光力通常接近于利用定位在此點(diǎn)處的焦度計(jì)所觀察到的屈光力。
[0108] 軟拋光機(jī)器21此處被配置成通過拋光來機(jī)加工以增材方式制造的中間光學(xué)元件 10的至少全部或一部分,以便形成目標(biāo)眼科鏡片30。中間光學(xué)元件10由機(jī)器21的制造固持 器32承載并且固持在制造固持器上的工作位置上。這個(gè)工作位置可以是預(yù)定的或更普遍地 與允許中間光學(xué)元件相對(duì)于機(jī)器21的拋光工具所遵循的路線幾何定心的位置相對(duì)應(yīng)。
[0109] 應(yīng)當(dāng)注意的是,這個(gè)制造固持器32是機(jī)器21的預(yù)定固持器,并且因此它的幾何特 征和在機(jī)器中的位置是已知的、并且包含于存儲(chǔ)在或加載到減材制造機(jī)器21的第二命令控 制單元22內(nèi)的文件中。
[0110] 應(yīng)當(dāng)注意的是,制造固持器12和32可以是同一固持器和/或制造固持器32可以有 利地本身通過在本發(fā)明的上下文中限定的增材制造來生產(chǎn)。
[0111] 機(jī)器21因此被配置成軟拋光中間光學(xué)元件10的表面的全部或一部分(包括在中間 光學(xué)元件的表面具有漸進(jìn)式眼鏡片的表面的情況下),另外可選地加工環(huán)面和棱形部件。
[0112] 軟拋光機(jī)器21包括支承具有預(yù)定直徑的拋光工具33(例如拋光機(jī))的主軸,以便對(duì) 在增材制造步驟結(jié)束時(shí)獲得的該中間光學(xué)元件的表面上存在的微凸體進(jìn)行拋光并使其平 滑。該軟拋光機(jī)器還包括第二命令控制單元22,該第二命令控制單元類似于增材制造機(jī)器1 的第一單元2。
[0113] 機(jī)器21的拋光工具所遵循的路線由拋光機(jī)的致動(dòng)運(yùn)動(dòng)來限定,該運(yùn)動(dòng)另外與施加 到拋光機(jī)和施加到在拋光步驟中所拋光的中間光學(xué)元件的壓力相對(duì)應(yīng)。
[0114] 由拋光機(jī)和該拋光機(jī)的致動(dòng)運(yùn)動(dòng)形成的運(yùn)動(dòng)副允許限定軟拋光步驟的特征性拋 光光瞳(見下文)。
[0115] 因此,這個(gè)第二單元22配備有包括微處理器23的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),該微處理器裝備 有存儲(chǔ)器24、尤其是非易失性存儲(chǔ)器,從而允許微處理器23加載和存儲(chǔ)軟件包(換言之,計(jì) 算機(jī)程序),當(dāng)該軟件包在微處理器23中運(yùn)行時(shí),允許實(shí)施減材制造方法,并且此處更具體 地實(shí)施來自精加工步驟和拋光步驟中的至少一個(gè)機(jī)加工步驟的順序。這個(gè)非易失性存儲(chǔ)器 24是例如只讀存儲(chǔ)器(ROM)。
[0116] 增材制造機(jī)器21的所有硬件和軟件另外被配置成向這個(gè)機(jī)器包括的所有構(gòu)件以 及尤其是它的主軸33發(fā)出移動(dòng)指令和處理指令。
[0117] 第二單元22另外包括存儲(chǔ)器25、尤其是易失性存儲(chǔ)器,從而允許在運(yùn)行該軟件包 和實(shí)施軟拋光方法時(shí)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。
[0118] 這個(gè)易失性存儲(chǔ)器25是例如隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)或電可擦除可編程只讀儲(chǔ)存器 (EEPR0M)〇
[0119] 軟拋光機(jī)器21此外包括可選的孔口 26(此處以窗口填充),該孔口被配置成用于允 許觸及由這個(gè)機(jī)器21在該機(jī)器的制造支座32上通過軟拋光制造的眼科鏡片30。
[0120] 應(yīng)當(dāng)注意的是,為了從中間光學(xué)元件10通過軟拋光來制造目標(biāo)眼鏡片30,必需精 確地了解某些拋光參數(shù),例如像中間光學(xué)元件的轉(zhuǎn)動(dòng)速度、拋光機(jī)的掃描速度、拋光機(jī)的掃 描次數(shù)、拋光機(jī)施加在該光學(xué)元件的表面上的壓力、拋光機(jī)所遵循的路線和掃描幅度、拋光 機(jī)的直徑、以及在拋光過程中所使用的漿料中存在的碾磨顆粒的大小和濃度。
[0121] 這些參數(shù)允許給予軟拋光步驟限定的平滑(或?yàn)V除)容量,這些容量是例如由軟拋 光步驟的截止空間頻率和/或其截止空間波長、或由其拋光光瞳來表征的。
[0122] 圖2示意地示出了從在制造固持器上以增材方式制造的中間光學(xué)元件10所獲得的 眼科鏡片30。
[0123] 圖2左側(cè)示出了以增材方式制造的中間光學(xué)元件10,而此圖的右側(cè)示出了從這個(gè) 中間光學(xué)元件10通過軟拋光制造的目標(biāo)眼科鏡片30。
[0124] 中間光學(xué)元件10具有本體,該本體配備有此處為凸面的第一面15以及此處為凹面 的第二面16。這個(gè)第二面16是在此面向制造固持器的在其上以增材方式制造出眼科鏡片10 的表面的面。
[0125] 作為變體,可以產(chǎn)生在于具有凸面第二面16的逆構(gòu)造,和/或第一面15可以具有凹 面輪廓。
[0126] 這個(gè)中間光學(xué)元件10具有將第一面15連接到第二面16上的周緣面。
[0127] 應(yīng)當(dāng)注意的是,中間光學(xué)元件10此處已經(jīng)以與預(yù)定鏡架的形狀匹配的輪廓直接制 造,目標(biāo)眼科鏡片30被配置成裝配在該預(yù)定鏡架中。
[0128] 作為變體,該中間光學(xué)元件可以具有形成略微不同于眼科鏡片所希望的輪廓的輪 廓的周緣面,例如,略小于或略大于被配置成插入預(yù)定鏡架中的輪廓,或包括延伸部,以便 允許搬運(yùn)該鏡片或者是由于另一個(gè)原因。
[0129] 應(yīng)當(dāng)注意的是,在中間光學(xué)元件具有形成稍微大于眼科鏡片的邊緣面的輪廓的輪 廓的周緣面的情況下,互補(bǔ)輪廓也可以包括在增材制造步驟中產(chǎn)生的額外厚度的一部分, 特別是以便方便拋光步驟并且并且減少可能的邊緣效應(yīng)的出現(xiàn)。
[0130] 在另一變體中,中間光學(xué)元件可以具有允許將眼科鏡片固持在預(yù)定鏡架中的至少 一個(gè)裝置,這個(gè)裝置是在該增材制造步驟中生產(chǎn)的。這個(gè)裝置可以例如由安排在中間光學(xué) 元件中的穿過這些面中的至少一者以便緊固要求鉆孔的眼鏡片的鏡架的一個(gè)或多個(gè)孔形 成,和/或由用于接納"尼龍"式鏡架的尼龍絲的凹槽、和/或在為了允許通過互補(bǔ)性將鏡片 容納在全框鏡架中的斜面形成。
[0131] 應(yīng)當(dāng)注意的是,制造已具有適于插入預(yù)定鏡架中的形狀的眼科鏡片的可能性可以 使得能夠降低在商店中實(shí)施的磨邊步驟而可能造成的眼鏡片未對(duì)準(zhǔn)的風(fēng)險(xiǎn);和/或這種可 能性可以另外使得能夠減少一般需要的半成品鏡片的庫存。
[0132] 中間光學(xué)元件10此處由多個(gè)預(yù)定體積元素形成,這些體積元素被并置和疊加來形 成材料18的多個(gè)疊加層。這些預(yù)定體積元素可以具有不同的幾何形狀并且是彼此不同的體 積,因?yàn)檫@樣的增材制造方法的實(shí)施方式通常允許如此。這些體積元素還可以由相同的材 料組成,或作為變體,它們可以由至少兩種不同的材料組成,例如具有不同折射率和/或不 同耐磨性特性的材料。
[0133] 應(yīng)當(dāng)注意的是,使用具有不同折射率的至少兩種材料可以例如允許目標(biāo)眼科鏡片 賦予最優(yōu)的功能特性和光學(xué)特性;而使用具有不同耐磨性特性的至少兩種材料在確定這些 增材制造設(shè)置時(shí)是特別有利的,以便優(yōu)化額外厚度的幾何形狀并且根據(jù)隨后的軟拋光步驟 沉積最適合的材料。
[0134] 這多個(gè)疊加層連同這個(gè)中間光學(xué)元件10的第一面15和第二面16形成了該本體。
[0135] 應(yīng)當(dāng)注意的是,第一材料18的疊加層此處具有不同的長度以便形成這個(gè)中間光學(xué) 元件10的第一面15和第二面16。
[0136] 應(yīng)當(dāng)注意的是,"層"的概念僅在名義上適用于某些增材制造技術(shù),層于是僅為在 噴嘴的給定的一遍中或以給定掩模人為沉積的并且不必形成材料薄片的一組體元。然而, 本發(fā)明的傳授內(nèi)容易于傳遞到這些技術(shù)。
[0137] 這些層此處各自具有在它們的長度內(nèi)基本上恒定的厚度并且它們?nèi)烤哂谢?上相同的厚度。應(yīng)當(dāng)注意的是,某些增材制造技術(shù)可以產(chǎn)生具有厚度沿著該層的長度發(fā)生 改變的多個(gè)層。然而,本發(fā)明的傳授內(nèi)容易于傳遞到這些技術(shù)。
[0138] 應(yīng)當(dāng)注意的是,該層的這種大致恒定的厚度此處借助于材料18的每個(gè)疊加層中的 確定數(shù)量的預(yù)定體積元素通過增材制造機(jī)器1的噴嘴或噴嘴組13的受控沉積來獲得。
[0139] 此處,材料18是一種丙烯酸聚合物,并且更確切地是一種感光聚合物,例如如由 0BJET有限公司以商標(biāo)VeroCl ear?市售的產(chǎn)品的感光聚合物。
[0140] 應(yīng)當(dāng)注意的是,除了沉積多個(gè)連續(xù)疊加層之外,中間光學(xué)元件10的增材制造還可 能需要一個(gè)或多個(gè)光聚合步驟。
[0141] 這些光聚合步驟可以在每個(gè)體積元素沉積時(shí)實(shí)施,或可以在噴嘴和/或噴嘴組的 一遍之后或在每層體積元素已沉積之后實(shí)施坯件光聚合。
[0142] 而且,應(yīng)當(dāng)注意的是,如在下文將更詳細(xì)地看出,在這個(gè)中間光學(xué)元件10的增材制 造步驟結(jié)束時(shí)可能并未完成中間光學(xué)元件10的聚合。
[0143] 中間光學(xué)元件10的本體在此包括分別安排在該本體的任一側(cè)、在第一面15和第二 面16上的兩個(gè)額外厚度或額外層9。
[0144] 中間光學(xué)元件10的幾何形狀在此被設(shè)計(jì)成具有以Se表示的厚度的額外厚度9,該 額外厚度相對(duì)于目標(biāo)眼科鏡片30的幾何包絡(luò)覆蓋第一面15和第二面16中的至少一者。
[0145] 應(yīng)當(dāng)注意的是,這個(gè)額外厚度9的厚度Se在本發(fā)明中被定義為目標(biāo)眼科鏡片30的 幾何包絡(luò)的表面與被稱作中間光學(xué)元件10的內(nèi)表面的表面(換言之,由中間光學(xué)元件的表 面的每個(gè)層中局部最接近最終(目標(biāo))眼科鏡片的表面的那些點(diǎn)限定的表面)之間的距離。 具體地,該內(nèi)表面對(duì)應(yīng)于由如上所限定的微凸體的凹陷限定的表面。
[0146] 因此,在局部,額外厚度9的厚度Se被限定為既不考慮由于這些微凸體的峰和凹陷 造成的局部厚度變化,也不考慮與相鄰的體元的接合處相關(guān)聯(lián)的高度變化、和兩個(gè)疊加層 或片材之間的"階躍"。
[0147] 此外,以這些微凸體的幅度為模,額外厚度9的厚度Se相對(duì)于眼科鏡片的幾何包絡(luò) 在每個(gè)點(diǎn)處具有基本上恒定的值。
[0148]優(yōu)選地,在整個(gè)中間光學(xué)元件上,額外厚度9的厚度Se包括在區(qū)間[Ιμπι; 150μηι]中。 在整個(gè)鏡片上的平均額外厚度可以包括在區(qū)間[10μπι;100Μ?]中,并且優(yōu)選地包括在區(qū)間 [ΙΟμπι; 50ym]中。
[0149] 特別地,額外厚度9的厚度Se被選擇成大于或等于這些微凸體的最大幅度的2倍并 且小于軟拋光步驟的材料去除能力。優(yōu)選地,額外厚度9的厚度Se被選擇成大于或等于這些 微凸體的最大幅度的三倍。微凸體的幅度可以通過沿穿過該眼科鏡片的目標(biāo)表面的局部法 線的軸線評(píng)估峰-凹陷幅度來測(cè)量。
[0150] 應(yīng)當(dāng)注意的是,為了簡(jiǎn)化厚度Se的值的選擇,換言之,為了使得沒有必要計(jì)算每個(gè) 微凸體的幅度,額外厚度9的厚度Se可以被選擇成大于或等于體元的高度的兩倍并且優(yōu)選 地三倍。用作基準(zhǔn)的體元高度可以被選擇成是在中間光學(xué)元件的表面附近使用的體元的平 均高度,或者是在中間光學(xué)元件的表面附近使用的體元的最大高度。或者實(shí)際上,這可以是 通過增材制造來制造中間光學(xué)元件所采用的(體元的)平均高度??商娲?,這甚至可以是 體元的另一尺寸。
[0151] 拋光過程的材料去除能力被定義為在拋光工具沒有明顯修改經(jīng)拋光表面的曲率 的情況下能夠以研磨方式去除的材料的厚度。材料去除能力取決于所拋光的材料、取決于 拋光機(jī)相對(duì)于所拋光的中間光學(xué)元件的致動(dòng)運(yùn)動(dòng)以及取決于拋光機(jī)的結(jié)構(gòu)。
[0152] 這個(gè)值可以例如通過以不同拋光次數(shù)對(duì)具有表示有待用這個(gè)機(jī)器拋光的一系列 表面的表面的鏡片樣品進(jìn)行拋光來標(biāo)識(shí)。例如,當(dāng)評(píng)估平面拋光機(jī)時(shí),可以選擇2至6個(gè)一系 列成品基礎(chǔ)鏡片,包括環(huán)面表面和球面表面,具有和不具有下加光。接下來,可以對(duì)于每個(gè) 鏡片測(cè)量由拋光引起的曲率的偏差。當(dāng)對(duì)于至少一個(gè)鏡片而言該偏差大于0.12屈光度并且 優(yōu)選地0.06屈光度時(shí),可以認(rèn)為已經(jīng)超過了這種材料的最大拋光厚度、即通過實(shí)施這個(gè)拋 光過程所得到的厚度。
[0153] 應(yīng)當(dāng)注意的是,在中間光學(xué)元件10的本體中,示出了兩條虛線和兩條實(shí)線,它們各 自基本上遵循中間光學(xué)元件10的第一面15和第二面16的截面形狀。
[0154] 接近對(duì)應(yīng)面放置的實(shí)線和虛線以彼此相距一定距離定位,該距離對(duì)應(yīng)于對(duì)應(yīng)的額 外厚度9的厚度Se。
[0155] 應(yīng)當(dāng)注意的是,這些實(shí)線限定了有待制造的目標(biāo)眼科鏡片30的所謂的目標(biāo)幾何形 狀,而這些虛線限定了有待制造的中間光學(xué)元件10的幾何形狀的厚度。
[0156] 有待以增材方式制造的中間光學(xué)元件10的幾何形狀是根據(jù)軟拋光步驟來確定的。
[0157] 因此,在圖2中,添加到第一面15和第二面16的額外厚度9各自具有等于標(biāo)注為e的 確定厚度(參見圖2中的詳細(xì)視圖)的標(biāo)注為Se的平均厚度,該確定厚度對(duì)應(yīng)于在軟拋光步 驟中的去除的材料的厚度。
[0158] 換言之,中間光學(xué)元件10在此被制造成具有帶有兩個(gè)額外厚度9的確定幾何形狀, 這些額外厚度各自表示安排在目標(biāo)鏡片30的任一側(cè)上的確定的幾何包絡(luò);以便隨后經(jīng)受由 軟拋光機(jī)器21實(shí)施的并且配置成從元件10的第一面15和第二面16各自去除厚度e的一個(gè)且 僅一個(gè)軟拋光方式的材料去除步驟。
[0159] 這個(gè)厚度e在此大致對(duì)應(yīng)于從中間光學(xué)元件10(虛線)的"虛擬表面"伸出的材料元 素的所添加額外厚度9的厚度Se。
[0160] 應(yīng)當(dāng)注意的是,額外厚度9和所去除的材料的厚度e(稱為確定厚度)此處是相似的 并且包括在約等于[1μπι;150μπι]的值的區(qū)間內(nèi)。在中間光學(xué)元件10的兩個(gè)面中的每一個(gè)面 上,這些額外厚度9不必是完全相同的。
[0161] 應(yīng)當(dāng)注意的是,這個(gè)步驟要求中間光學(xué)元件10的幾何形狀允許在單一軟拋光步驟 中獲得目標(biāo)眼科鏡片30所希望的幾何形狀和表面光潔度質(zhì)量。因此,可取的是,將中間光學(xué) 元件10設(shè)計(jì)成具有允許在單一軟拋光步驟中獲得目標(biāo)眼科鏡片30所希望的幾何形狀和表 面光潔度質(zhì)量的幾何形狀。
[0162] 在中間光學(xué)元件10上實(shí)施這個(gè)單一軟拋光步驟允許獲得圖2右側(cè)上以截面展示的 目標(biāo)眼科鏡片30,這個(gè)鏡片具有其處方(此處為復(fù)雜的)光學(xué)功能。
[0163] 因此制造的目標(biāo)眼科鏡片30包括具有正面35和與正面35相反的背面36的本體、以 及此處與中間光學(xué)元件10的輪廓完全相同的輪廓。
[0164] 確切地說,中間光學(xué)元件10此處已經(jīng)是以與預(yù)定鏡架的形狀匹配的輪廓直接制造 的,目標(biāo)眼科鏡片30被配置成裝配在該預(yù)定鏡架中。
[0165] 目標(biāo)眼科鏡片30另外具有其處方(此處為復(fù)雜的)光學(xué)功能。
[0166] 現(xiàn)將參照?qǐng)D3和圖4更詳細(xì)地描述用于制造這種目標(biāo)眼科鏡片30的方法。
[0167] 該制造方法包括根據(jù)設(shè)定的幾何形狀利用增材制造機(jī)器1以增材方式制造中間光 學(xué)元件10的步驟100。
[0168] 該方法可選地包括對(duì)所獲得的中間光學(xué)元件10進(jìn)行輻照的步驟200。這個(gè)步驟200 完成中間光學(xué)元件10的光聚合。
[0169] 該方法另外包括用軟拋光機(jī)器21對(duì)中間光學(xué)元件10進(jìn)行軟拋光來制造眼科鏡片 30的步驟300。
[0170]該方法可選地包括步驟400:處理因此通過先增材制造然后軟拋光獲得的眼科鏡 片的正面和/或背面,以便向其添加一個(gè)或多個(gè)預(yù)定功能涂層,例如防霧涂層和/或減反射 涂層、和/或有色涂層和/或光致變色涂層和/或防刮擦涂層等等。
[0171] 圖4示出了制造方法的多個(gè)步驟,并且更精確地是用于確定中間光學(xué)元件10的制 造設(shè)置的步驟,其目的是借助于圖1中所示的增材制造機(jī)器1來進(jìn)行增材制造;以及因此其 目的是提供圖4中所示的方法的步驟200和300中的一個(gè)步驟的這種中間光學(xué)元件10。
[0172] 增材制造機(jī)器1的命令控制單元2(稱為第一單元)被配置成在步驟101中接收包含 有待制造的眼科鏡片30的佩戴者的處方值的文件。
[0173]佩戴者的這些處方值一般以屈光度(D)表述。
[0174] 第一單元2另外被配置成用于在步驟102中接收與佩戴者、與旨在接納眼科鏡片30 的鏡架以及與處方有關(guān)的互補(bǔ)擬合和個(gè)性化數(shù)據(jù)。
[0175] 應(yīng)當(dāng)注意的是,這些互補(bǔ)擬合和個(gè)性化數(shù)據(jù)例如對(duì)應(yīng)于專門表征鏡架和佩戴者的 視覺行為的幾何值。例如可以討論的是眼睛-鏡片距離和/或眼睛轉(zhuǎn)動(dòng)中心的位置、和/或眼 睛-頭部系數(shù)、和/或全視角和/或鏡架的面形角(face-form angle)和/或鏡架的輪廓。還可 以僅討論眼科鏡片30相對(duì)于佩戴者的眼睛的幾何位置。
[0176] 在步驟103,第一單元2被配置成用于從對(duì)應(yīng)的步驟101和102中接收的佩戴者的處 方值以及互補(bǔ)擬合和個(gè)性化數(shù)據(jù)、并根據(jù)鏡片30相對(duì)于佩戴者的眼睛的幾何位置來確定為 佩戴者量身定制的矯正光學(xué)功能。
[0177] 為佩戴者量身定制的這種矯正光學(xué)功能對(duì)應(yīng)于有待制造的眼科鏡片30的目標(biāo)光 學(xué)功能。
[0178] 應(yīng)當(dāng)注意的是,為佩戴者量身定制的矯正光學(xué)功能可以例如使用光線跟蹤軟件包 來確定,該光線跟蹤軟件包允許針對(duì)鏡片的佩戴條件確定佩戴者屈光力和產(chǎn)生的鏡片散 光。可以使用眾所周知的光學(xué)優(yōu)化方法來執(zhí)行優(yōu)化。
[0179] 第一單元2被配置成用于在步驟104中產(chǎn)生名為"光學(xué)功能"的文件,該文件表征如 在步驟103中所確定的為佩戴者量身定制的這種矯正光學(xué)功能。
[0180] 應(yīng)當(dāng)注意的是,為佩戴者量身定制的矯正光學(xué)功能可以直接由這個(gè)第一單元2以 這種文件的形式接收,而不是由第一單元2在步驟103中確定。
[0181] 在步驟105中,第一單元2被配置成用于從步驟104中產(chǎn)生的"光學(xué)功能"文件以及 從步驟102中接收的互補(bǔ)擬合和個(gè)性化數(shù)據(jù)、以及具體地與提供來接納眼科鏡片30的鏡架 有關(guān)的數(shù)據(jù)來確定有待制造的眼科鏡片30的目標(biāo)幾何特征。
[0182] 在步驟106中,第一單元2被配置成產(chǎn)生名為"目標(biāo)幾何形狀"的文件,該文件對(duì)如 在步驟105中所確定的有待制造的眼科鏡片30的幾何特征進(jìn)行表征。
[0183] 應(yīng)當(dāng)注意的是,這種"目標(biāo)幾何形狀"文件是被稱為表面文件的文件,該表面文件 例如包含采取有限數(shù)目的點(diǎn)的x、y、z、0坐標(biāo)的形式、或限定每個(gè)面的表面函數(shù) z = f(x,y)的 形式的幾何特征,這些特征與折射率、以及各種距離和角度(如以上所提到的那些)相關(guān)聯(lián)。 "目標(biāo)幾何形狀"文件事實(shí)上表示有待賦予眼科鏡片30的光學(xué)功能和幾何形狀兩者。
[0184] 第一單元2另外被配置成用于在步驟107中接收包含軟拋光機(jī)器21的軟拋光數(shù)據(jù) 的文件。例如可以討論的是拋光光瞳的直徑和/或機(jī)器的平滑化(或?yàn)V除)容量,這些容量例 如由其截止空間頻率和/或其截止空間波長來表征。還可以討論的是軟拋光機(jī)器的技術(shù)參 數(shù),如中間光學(xué)元件的轉(zhuǎn)動(dòng)速度、掃描速度、掃描次數(shù)、拋光機(jī)施加在該光學(xué)元件的表面上 的壓力、拋光機(jī)所遵循的路線和掃描幅度、拋光機(jī)的機(jī)械特性(包括其尺寸和其結(jié)構(gòu))、研磨 顆粒的大小、濃度和/或硬度。
[0185] 為了確保軟拋光的最大濾除功效,軟拋光截止空間波長優(yōu)選地是盡可能長的;而 為了認(rèn)為是不變形的,軟拋光步驟優(yōu)選地具有盡可能短的軟拋光截止空間波長。
[0186] 為了實(shí)施對(duì)于眼科鏡片而言有效的、即濾除產(chǎn)生光學(xué)缺陷的微凸體而不會(huì)使鏡片 的幾何包絡(luò)的曲率變形并且允許獲得給定的光學(xué)功能的軟拋光步驟,軟拋光截止空間波長 必須優(yōu)選地包括在約〇. 5mm與5mm之間、并且優(yōu)選地在約0.5mm與2.5mm之間。
[0187] 第一單元2另外被配置成用于接收(步驟未示出)包含與用來以增材方式制造中間 光學(xué)元件10的材料18的折射率有關(guān)的特征的文件。
[0188] 第一單元2被配置成用于可選地確定中間光學(xué)元件10的尺寸收縮率和折射率變 化。在此討論的是以下可能的后續(xù)變化:一方面,由其制造的中間光學(xué)元件10的材料18的折 射率的變化;以及另一個(gè)方面,中間光學(xué)元件1 〇的幾何形狀(尺寸收縮率)的變化,例如在烘 烤過程中。
[0189] 第一單元2被配置成用于在步驟108中根據(jù)分別在至少步驟106和107中的這些文 件中產(chǎn)生或接收的并且分別與有待制造的眼科鏡片30的目標(biāo)幾何形狀和與軟拋光數(shù)據(jù)有 關(guān)的多個(gè)特征和值、并根據(jù)中間光學(xué)元件10的制造材料的折射率的值和與中間光學(xué)元件10 的可能的尺寸收縮率和與可能的折射率變化有關(guān)的特征來確定有待添加到中間光學(xué)元件 10的額外厚度9。
[0190] 第一單元2被配置成在步驟109中根據(jù)步驟108中確定的額外厚度9的厚度Se的值、 結(jié)合在步驟106中產(chǎn)生的"目標(biāo)幾何形狀"文件和預(yù)定軟拋光步驟的特征數(shù)據(jù)來推導(dǎo)出有待 制造的中間光學(xué)元件10的幾何特征。
[0191] 應(yīng)當(dāng)注意的是,因此推導(dǎo)出中間光學(xué)元件10的這些幾何特征,其方式為使得這些 額外厚度表示眼科鏡片30的目標(biāo)幾何形狀與中間光學(xué)元件10的幾何形狀之間的幾何形狀 的差異。
[0192] 第一單元2另外被配置成用于在步驟110中根據(jù)后續(xù)的軟拋光步驟生成表征中間 光學(xué)元件10的這些幾何特征的文件,這些幾何特征是在步驟109中推導(dǎo)出來的并且表示所 希望的幾何形狀。
[0193] 這個(gè)文件優(yōu)選地包含中間光學(xué)元件和/或額外厚度的、以及可選地眼科鏡片的幾 何特征。所討論的是所謂的表面文件,該表面文件例如包含采取有限數(shù)目的點(diǎn)的x、y、z、9坐 標(biāo)的形式、或限定每個(gè)面的表面函數(shù)z = f (X,y)的形式的幾何特征,這些特征與折射率、以 及各種距離和角度(如以上所提到的那些)相關(guān)聯(lián)。
[0194] 換言之,這個(gè)稱作表面文件的文件反映了有待制造的中間光學(xué)元件10的所希望的 幾何形狀的描述,其中,中間光學(xué)元件實(shí)際上具有一種或多種材料的預(yù)定體積元素的確定 安排。
[0195] 該表面文件可以例如典型地以3-D建模數(shù)據(jù)的形式顯示在CAD設(shè)計(jì)文件中,以便作 為數(shù)字對(duì)象示出包括目標(biāo)眼科鏡片和額外厚度的中間光學(xué)元件。
[0196] 中間光學(xué)元件10的幾何形狀在此被限定為直接匹配鏡片30被配置成裝配在其中 的鏡架的輪廓。而且,磨邊步驟因此不是必需的。作為變體,如在此文件中限定的,元件10的 輪廓不對(duì)應(yīng)于鏡架的輪廓并且需要磨邊操作。
[0197] 第一單元2另外被配置成用于在步驟113中從包含于步驟110中產(chǎn)生的文件中的與 中間光學(xué)元件10的幾何形狀有關(guān)的多個(gè)特征確定中間光學(xué)元件10的制造設(shè)置。
[0198] 第一單元2被配置成用于在步驟114中產(chǎn)生與增材制造機(jī)器1的制造固持器12上的 中間光學(xué)元件10的制造設(shè)置對(duì)應(yīng)的制造文件(在這個(gè)機(jī)器的已知坐標(biāo)系中)。
[0199] 這個(gè)"設(shè)置"文件類似于步驟110中產(chǎn)生的中間光學(xué)元件10的幾何形狀文件,區(qū)別 在于它反映了有待制造的這個(gè)中間光學(xué)元件10所希望的幾何形狀的轉(zhuǎn)錄描述,實(shí)際上該轉(zhuǎn) 錄描述具有一種或多種材料的預(yù)定體積元素相對(duì)于增材制造機(jī)器的參考系的安排、以及這 些體積元素的相對(duì)于彼此的沉積順序。
[0200] 在此應(yīng)當(dāng)注意的是,中間光學(xué)元件10的幾何形狀和這些體元的安排和沉積順序兩 者是根據(jù)一個(gè)或多個(gè)增材制造策略來確定的,以便在中間光學(xué)元件10中形成多個(gè)不同類型 的制造區(qū)。
[0201] 這些增材制造策略例如可以包括由于中間光學(xué)上元件10的制造和/或改進(jìn)了所添 加的材料的量和/或所添加的材料的質(zhì)量的改進(jìn)的制造確定的其在制造固持器12上的傾斜 度(參見以下參照?qǐng)D7至圖12)。
[0202] 這些不同的制造策略可以例如在確定中間光學(xué)元件10的額外厚度9的步驟108的 過程中、或者在確定中間光學(xué)元件1 〇的幾何形狀(步驟11 〇)的時(shí)刻加以考慮。
[0203] 還應(yīng)當(dāng)注意的是,這個(gè)文件的數(shù)據(jù)還表示與中間光學(xué)元件10的可能的尺寸收縮率 和可能的折射率變化有關(guān)的修改。
[0204] 第一單元2還可以被配置成用于基于步驟114中產(chǎn)生的制造文件中的特征來在增 材制造機(jī)器1中的制造固持器12上開始中間光學(xué)元件10的增材制造(圖3中的步驟100)。
[0205] 因此,這個(gè)第一命令控制單元2被配置成用于運(yùn)行被設(shè)計(jì)為實(shí)施用于制造眼科鏡 片的方法的不同步驟的軟件包,這個(gè)軟件包使用所接收的參數(shù)確定中間光學(xué)元件1 〇的制造 設(shè)置,或甚至生產(chǎn)中間光學(xué)元件10。
[0206] 軟拋光機(jī)器21的命令控制單元22(稱作第二單元)就其本身而言被配置成用于實(shí) 施具有與由第一單元2在步驟107中所接收到的那些相類似的拋光數(shù)據(jù)的預(yù)定軟拋光過程, 這些數(shù)據(jù)在確定中間光學(xué)元件10的額外厚度9時(shí)加以考慮。
[0207] 這些拋光數(shù)據(jù)與以上所提及的那些拋光數(shù)據(jù)完全相同,即拋光光瞳的直徑和/或 機(jī)器的平滑化(或?yàn)V除)容量,這些容量例如由其截止空間頻率和/或其截止空間波長表征。 還可以討論的是軟拋光機(jī)器的技術(shù)參數(shù),如中間光學(xué)元件的轉(zhuǎn)動(dòng)速度、掃描速度、掃描次 數(shù)、拋光機(jī)施加在該光學(xué)元件的表面上的壓力、拋光機(jī)所遵循的路線和掃描幅度、拋光機(jī)的 機(jī)械特性(包括其尺寸和其結(jié)構(gòu))、研磨顆粒的大小、濃度和/或硬度。
[0208] 第二單元22被配置成用于在軟拋光機(jī)器中的制造固持器32上開始對(duì)所獲得的中 間光學(xué)元件10的至少一個(gè)面15、16的一個(gè)且僅一個(gè)軟拋光步驟,以便通過與用于確定中間 光學(xué)元件10的幾何包絡(luò)所限定和使用的相似的拋光光瞳來去除所確定的材料厚度e并且因 此產(chǎn)生具有其處方光學(xué)功能并使面35和36具有光學(xué)質(zhì)量粗糙度的眼科鏡片30。
[0209]作為變體,可以對(duì)同一個(gè)面執(zhí)行多個(gè)相繼的軟拋光步驟。
[0210] 現(xiàn)在將更加詳細(xì)地描述該方法的并且特別是確定制造設(shè)置的步驟的取決于所選 擇的改進(jìn)制造策略的多個(gè)變體實(shí)施例。
[0211] 圖5展示了圖2中所示的中間光學(xué)元件10在其第一面?zhèn)?該第一面未示出)上的表 面的細(xì)節(jié)、以及預(yù)定直徑的拋光光瞳33的表示,該預(yù)定直徑例如包含在約0.5mm與約2.5_ 之間,該光瞳是軟拋光步驟的特征。
[0212] 在這個(gè)細(xì)節(jié)中,部分地示出材料18的五個(gè)疊加層,可以看到這些層的第一面?zhèn)榷恕?在中間光學(xué)元件10的表面上,在厚度(或高度)經(jīng)預(yù)定的兩個(gè)緊鄰疊加層之間的接 合處,形成具有長度A(h,A 2)的臺(tái)階。此處,示出了兩個(gè)臺(tái)階的高度和長度:分別為hi和心以 及h2和入2。
[0213] 該細(xì)節(jié)還示出了形成在這些相繼的層中的、并且特別是在每對(duì)疊加層的界面處的 微凸體40。
[0214]每個(gè)微凸體在此配備有被稱作高點(diǎn)的峰41和被稱作低點(diǎn)的凹陷42,該峰定位在上 層的上表面44的自由端,該凹陷定位在上層的端部與正下方的下層之間的接合處。
[0215]每個(gè)微凸體40另外配備有被安排在峰41與凹陷42之間并且基本上表示位于臺(tái)階 的端部處的體元的高度的臺(tái)肩43。
[0216] 圖6以透視和截面的方式非常示意性地展示了在軟拋光步驟中對(duì)其進(jìn)行拋光之前 的單一微凸體40(在此為臺(tái)階式),并且還以截面的方式展示了在其已被軟拋光機(jī)器21拋光 之后的這個(gè)微凸體40。
[0217] 微凸體40在軟拋光之前與以上參照?qǐng)D5所描述的完全相同。
[0218] 在已經(jīng)實(shí)施軟拋光步驟之后,微凸體已經(jīng)或幾乎已經(jīng)消失,以形成被稱為經(jīng)拋光 的基本上彎曲的表面46,該經(jīng)拋光的表面連結(jié)上層的上表面44和下層的下表面45兩者。
[0219] 應(yīng)當(dāng)注意的是,這個(gè)表面46在軟拋光之后對(duì)應(yīng)于鏡片的面的區(qū),該面的直徑在此 基本上類似于拋光光瞳的直徑。這個(gè)區(qū)的寬度用D表示。鏡片的面的這個(gè)區(qū)是在軟拋光之前 存在于中間光學(xué)元件10的面上的單一微凸體上的拋光光瞳作用區(qū)域。這個(gè)區(qū)的寬度基本上 對(duì)應(yīng)于在軟拋光之后微凸體的擴(kuò)展長度。
[0220]圖7展示了第一改進(jìn)的增材制造策略。
[0221] 在此,中間光學(xué)元件10相對(duì)于被稱作成層軸線的預(yù)定增材構(gòu)造軸線48傾斜在步驟 108至114中確定的角度Θ,至少一種材料的多個(gè)體積元素沿該成層軸線沉積。
[0222] 增材制造技術(shù)通過彼此上下沉積多層體元來操作,以便制造由沿與和這些層垂直 的軸線相對(duì)應(yīng)的成層軸線疊加的多個(gè)層形成的體積。
[0223] 應(yīng)當(dāng)注意的是,傾角Θ被確定成使得至少在中間光學(xué)元件1〇的所述面的至少一個(gè) 確定區(qū)內(nèi),微凸體40彼此間隔開小于根據(jù)拋光光瞳的直徑確定的臨界距離的距離。
[0224] 該臨界距離在此小于或等于拋光光瞳的直徑的一半、或者甚至四分之一并且優(yōu)選 地十分之一。
[0225] 應(yīng)當(dāng)注意的是,中間光學(xué)元件10的制造設(shè)置被配置成使得所述微凸體集中在中間 光學(xué)元件10的有用區(qū)域。
[0226] "有用區(qū)域"在此是指中間光學(xué)元件的其輪廓與匹配預(yù)定鏡架的形狀的輪廓相對(duì) 應(yīng)的區(qū)域,目標(biāo)眼科鏡片30被配置成裝配到該預(yù)定框架中。
[0227] 相比于元件10在其制造過程中不傾斜的增材制造,這樣的制造策略有利地允許增 大階躍(峰和凹陷)的數(shù)量、并且因此增大中間光學(xué)元件10的面上的微凸體的數(shù)量。
[0228] 因此,在軟拋光步驟中,拋光光瞳攻擊給定區(qū)中的較大數(shù)量的微凸體。
[0229] 圖8展示了可以用作第一策略的替代策略或除了第一策略以外的第二改進(jìn)增材制 造策略。
[0230] 在此,根據(jù)改進(jìn)了所添加的材料的量的制造策略來確定中間光學(xué)元件10的制造設(shè) 置,該制造策略相當(dāng)于作出是否沉積材料的多個(gè)預(yù)定體積元素并且因此作出是否將對(duì)應(yīng)于 中斷部的孔引入這些材料層中的選擇的策略。
[0231] 更精確地講,中間光學(xué)元件10的制造設(shè)置被確定成使得在截面上,中間光學(xué)元件 在其面15和16中的至少一個(gè)面上具有第一類型的多個(gè)制造區(qū),這些制造區(qū)各自配備有交替 形成的多個(gè)第一區(qū)段50和多個(gè)第二區(qū)段51。
[0232]第一區(qū)段50各自配備有材料的多個(gè)預(yù)定體積元素,并且第二區(qū)段51各自至少局部 沒有該材料的元素。
[0233] 因此,這種包含層中斷部的構(gòu)造允許將微凸體形成在第一類型的制造區(qū)中,這些 微凸體40彼此間隔開小于根據(jù)拋光光瞳的直徑確定的臨界距離的距離。
[0234] 該臨界距離在此小于或等于拋光光瞳的直徑的一半、或者甚至四分之一并且優(yōu)選 地十分之一。
[0235] 這種優(yōu)化策略使得能夠?qū)τ谌魏我粚?duì)材料元素層產(chǎn)生許多層中斷部。因此,在圖8 的實(shí)例中,雖然該結(jié)構(gòu)僅包括三層材料,每個(gè)層具有包括在5μπι與50μπι之間的厚度,但已經(jīng) 形成了約60個(gè)層中斷部,即沿這個(gè)圖的截面軸線的約120個(gè)層前沿。這個(gè)策略因此可以被比 作層階躍的置亂,使得能夠借助于多個(gè)層中斷部在表面上形成從一層到另一層的通道。
[0236] 中間光學(xué)元件10的制造設(shè)置被配置成使得所述微凸體都集中在中間光學(xué)元件10 的有用區(qū)域。
[0237] 相比于沒有改進(jìn)材料量的制造的增材制造,這樣的制造策略有利地允許增大階躍 (峰和凹陷)的數(shù)量、并且因此增大中間光學(xué)元件10的面上的微凸體的數(shù)量。
[0238] 因此,在軟拋光步驟中,拋光光瞳攻擊給定區(qū)中的較大數(shù)量的微凸體。
[0239] 第一類型的制造區(qū)可以配備有一材料或多種不同材料的多個(gè)預(yù)定體積元素。
[0240]第一類型的制造區(qū)在此是由軸線垂直于目標(biāo)眼科鏡片30的表面的滑動(dòng)圓柱體限 定的,這個(gè)滑動(dòng)圓柱體中的額外厚度9的總體積保持基本上恒定。該滑動(dòng)圓柱體在此具有近 似軟拋光步驟的特征拋光光瞳的直徑的直徑。中間光學(xué)元件10在此被制造成使其具有第一 類型的多個(gè)制造區(qū),這些制造區(qū)形成在不同的層中并且不重疊。
[0241]換言之,第一類型的每個(gè)制造區(qū)安排互不侵占的層中。
[0242] 作為變體,可以在與正下方的下層重疊的層中形成第一類型的制造區(qū)中的至少一 者。
[0243] 再次作為變體,可以在兩個(gè)不同的緊貼疊加的層中形成第一類型的制造區(qū)中的至 少一者。
[0244] 應(yīng)當(dāng)注意的是,滑動(dòng)圓柱體中的材料量(該量由圖8中的特征曲線60示出)基本上 等于在該滑動(dòng)圓柱體遵循相應(yīng)的目標(biāo)表面的輪廓時(shí)所"看到"的材料量,使得曲線60和目標(biāo) 表面基本上相等。
[0245] 換言之,實(shí)施了優(yōu)化策略的第一類型的制造區(qū)總體上在有待制造的鏡片的目標(biāo)表 面的輪廓的一個(gè)區(qū)段上延伸。第一類型的這個(gè)區(qū)例如具有形成額外厚度的體積的預(yù)定剩余 的體元。沿該輪廓的區(qū)段看到的這個(gè)體積是基本上恒定的。這意味著,如果具有內(nèi)部體積的 元件被認(rèn)為是沿著目標(biāo)鏡片的輪廓的區(qū)段移動(dòng),則該元件在其內(nèi)部容積中在該輪廓的區(qū)段 上的任何位置包括形成額外厚度的基本上相同的材料量。該元件在此被稱作滑動(dòng)圓柱體。
[0246] 還應(yīng)當(dāng)注意的是,這些被稱作體元的預(yù)定體積元素在第一類型的制造區(qū)中構(gòu)造的 過程中可以具有不同的大小;和/或第一區(qū)段在第一類型的區(qū)中并非都具有相同的大小。例 如,它們的寬度是不同的和/或它們的高度是不同的。一個(gè)第一區(qū)段可以與另一第一區(qū)段相 距預(yù)定距離,這些區(qū)段由第二區(qū)段分離開,并且所述距離可以小于體元的最小寬度。
[0247] 應(yīng)當(dāng)注意的是,這種改進(jìn)了材料量的制造策略可以不僅僅是使相同體積的體元的 分散。確切地講,第一和第二區(qū)段可以包括比至少一個(gè)鄰接區(qū)段的體元更大或更小的一個(gè) 或多個(gè)體元。
[0248] 因此,可以將變化引入這些分散的體元的體積中,以獲得多個(gè)區(qū)段狀態(tài),即沒有沉 積體元的空狀態(tài)、沉積了大小相對(duì)于該層的體元的平均大小較小的體元的凹狀態(tài)、沉積了 平均大小的體元的滿狀態(tài)、以及沉積了大小比該平均大小更大的體元的過滿狀態(tài)。
[0249] 當(dāng)可以時(shí)(取決于所使用的增材制造技術(shù)),使用多個(gè)不同體積的體元使得能夠在 改進(jìn)的制造中獲得高度的靈活性,因?yàn)閮H體元的最小大小是固定的。
[0250] 當(dāng)所使用的技術(shù)不允許沉積體積可變的體元時(shí),這些凹陷不限于一個(gè)體元的大 小。確切地講,可以沉積多個(gè)體元,以便產(chǎn)生限制在所述體元之間的凹陷,該凹陷略微小于 或略微大于一個(gè)體元或一個(gè)體元的大小的倍數(shù)的體積。
[0251] 圖9A和與9B、圖10A和圖10B以及圖11A至圖11C分別展示了第二改進(jìn)增材制造策略 的三個(gè)變體實(shí)施例。
[0252] 具體地,圖9A和圖9B示意地示出了用于對(duì)具有基本上徑向圖案(即沿被認(rèn)為具有 應(yīng)用到眼科鏡片的最大斜率的軸線延伸的圖案)進(jìn)行置亂的系統(tǒng)。
[0253] 這個(gè)置亂系統(tǒng)的特征在于形成從第η層到第n+1層的唯一躍迀的一連串層中斷部, 如從上方(圖9A)和借助于沿眼科鏡片的最大斜率的局部(在此為徑向的)軸線截取的截面 視圖(圖9B)可看到的,展示了這些中斷部。
[0254]圖9A從而展示了由第n+1層的一連串的由多個(gè)第二帶91分離開的交替的黑色第一 帶90置亂的層前沿的輪廓,在這些第二帶中,第n+1層不存在并且第η層在頂部。
[0255] 在圖9Β中,可以看出,這些第一帶90具有在截面中朝較高平均高度的區(qū)域的方向 (從圖9Β的左側(cè)到右側(cè))增大的寬度;而第二帶91具有在截面中朝向較低平均高度的區(qū)域的 方向(從圖9Β的右側(cè)到左側(cè))增大的寬度。
[0256] 因此,這一連串的第一帶90和第二帶91表示對(duì)眼科鏡片的曲率的徑向置亂。
[0257] 圖10Α和圖10Β是中間光學(xué)元件10的局部示意圖,示出了其整體的視圖(圖10Α)和 其集中于層階躍的置亂的另一變體的詳細(xì)視圖(圖10Β)。
[0258] 在此,根據(jù)改進(jìn)了所添加的材料的量的制造策略來確定中間光學(xué)元件10的制造設(shè) 置,該制造策略相當(dāng)于作出是否沉積材料的多個(gè)預(yù)定體積元素并且因此例如作出是否將對(duì) 應(yīng)于中斷部的孔引入這些材料層中的選擇的策略。
[0259] 因此,中間光學(xué)元件10的這些制造設(shè)置在此還被確定成使得在截面上,該中間光 學(xué)元件在其多個(gè)面中的至少一個(gè)面上具有第一類型的多個(gè)制造區(qū),這些制造區(qū)各自配備有 交替形成的多個(gè)第一區(qū)段150和多個(gè)第二區(qū)段151。
[0260]第一區(qū)段150各自配備有材料的多個(gè)預(yù)定體積元素,并且第二區(qū)段151各自至少局 部沒有該材料的元素。
[0261] 與圖9Α和圖9Β中所展示的交替的第一帶90和第二91徑向地(即,至少在整體平行 于這些層之間的最大斜率的軸線的大體方向上)延伸的策略相反,交替的第一區(qū)段150和第 二區(qū)段151在此主要在整體垂直于多個(gè)層之間的最大斜率的軸線的大體方向上延伸。具體 地,在眼科鏡片中,這些第一區(qū)段和第二區(qū)段因此在相對(duì)于鏡片的光軸整體與徑向正交的 方向上交替。這個(gè)方向可以是相對(duì)于最終鏡片的曲率大致與徑向正交的局部軸線、或曲線。
[0262] 因此,這一連串的第一區(qū)段150和第二區(qū)段151表示對(duì)眼科鏡片的曲率的與徑向正 交的置亂。
[0263] 在這個(gè)非限制性實(shí)例中,這些第一區(qū)段和這些第二區(qū)段被安排得盡可能簡(jiǎn)單,即 事實(shí)上以便僅形成單一第一部分和單一第二部分。因此,在這個(gè)實(shí)施例中,對(duì)于每一層而 言,存在單一層前沿,盡管多個(gè)層中斷部是在考慮了與最大斜率的軸線正交的方向時(shí)產(chǎn)生 的。
[0264] 圖10Β中的結(jié)構(gòu)在此可以通過地理類比法來描述,其中當(dāng)該第一區(qū)中的一連串隆 起與形成第二區(qū)中的一連串谷邊緣重疊成瓦狀時(shí),重力軸線對(duì)應(yīng)于成層軸線。這些隆起和 谷具有朝最大斜率的方向定向的峰形端部,這些隆起的端部指向高度較低的區(qū)域,并且這 些谷的端部指向高度較高的區(qū)域。這些隆起的端部約以臨界距離分離開,并且這些谷的端 部也約以臨界距離分離開。
[0265] 圖10Β中的中間光學(xué)元件10的俯視圖中用虛線示意性地表示圖10Α中所展示的層 階躍40。應(yīng)當(dāng)注意的是,如果沒有應(yīng)用改進(jìn)的增材制造策略,則這些層階躍40將對(duì)應(yīng)于層前 沿或微凸體。
[0266] 可以看到,兩個(gè)連續(xù)的第一區(qū)段150的峰在此間隔開小于或約等于用dc表示的所 確定的臨界距離的距離。
[0267] 還可以看到,第一區(qū)段150的峰在此被定位成與形成相鄰層階躍的多個(gè)元素相距 用ds表示的距離,該距離基本上約為所確定的臨界距離dc。
[0268] 以與圖8中所展示的制造策略相同的方式,第一類型的制造區(qū)可以配備有一種或 多種不同材料的多個(gè)預(yù)定體積元素。
[0269] 這些第一類型的制造區(qū)在此還是由軸線垂直于目標(biāo)眼科鏡片的表面而不直接穿 過鏡片的滑動(dòng)圓柱體限定的,這個(gè)滑動(dòng)圓柱體中的額外厚度的總體積保持基本上恒定。該 滑動(dòng)圓柱體在此具有近似軟拋光步驟的特征拋光光瞳的直徑的直徑。
[0270] 應(yīng)當(dāng)注意的是,滑動(dòng)圓柱體中的材料量基本上等于在該滑動(dòng)圓柱體遵循相應(yīng)的目 標(biāo)表面的特征曲線時(shí)所"看到"的材料量。
[0271] 如以上所提及的,這意味著如果具有內(nèi)部體積的元件被認(rèn)為是沿著該特征曲線的 區(qū)段移動(dòng),則該元件在其內(nèi)部容積中在該特征曲線的區(qū)段上的任何位置包括形成額外厚度 的相同的材料量。該元件在此被稱作滑動(dòng)圓柱體。
[0272] 這些第一區(qū)段150的輪廓可以與圖10B中所展示的、即具有直斜坡的齒形輪廓不 同。例如,該輪廓可以是具有彎曲、凹面的和/或凸面斜坡的齒形。
[0273] 圖10B僅示出了對(duì)應(yīng)于單一層階躍的第一類型的多個(gè)區(qū)域,但是當(dāng)然,對(duì)于圖10A 中所展示的其他層階躍,可以形成這樣的第一類型的區(qū)域。應(yīng)當(dāng)注意的是,圖10B中所展示 的對(duì)應(yīng)于一個(gè)層階躍的這些區(qū)域的第一區(qū)段150的峰可以穿過未展示出的并且對(duì)應(yīng)于相鄰 層階躍的第一類型的其他制造區(qū)的凹陷,并且反之亦然。在這種情況下,使關(guān)于這兩個(gè)層階 躍的第一類型的區(qū)域的互穿峰分離開的距離間隔開小于所確定的臨界距離的距離。
[0274] 圖11A、圖11B和圖11C是用于對(duì)包括分散圖案的層階躍置亂的另一系統(tǒng)的示意圖。 在此,從上方示出了允許形成從第η層到第n+1層的單躍迀層的一連串層中斷部。
[0275] 這一連串層中斷部被配置成使得這些交替的第一和第二區(qū)段均分別沿基本上徑 向的截面軸線和沿與徑向基本上正交的截面軸線(在以上所說明的意義上)、沿最大斜率的 軸線或垂直于這條軸線來安排。
[0276] 圖11Α示意性地示出了表示改進(jìn)的增材制造策略的、用于對(duì)層階躍置亂的系統(tǒng)的 噴墨打印類比法。
[0277] 由第一區(qū)域和第二區(qū)域形成的一系列圖案被展示出并且允許對(duì)第η層與第η+1層 之間的單層階躍置亂。這一系列具有表示第η層的一個(gè)水平的第一均勻白色圖案、以及表示 第η+1層的水平的第二均勻黑色圖案。這些第一和第二圖案之間存在包括黑色區(qū)和白色區(qū) 的不同安排的多個(gè)其他中間圖案。這些中間圖案被安排成使得包括最黑的圖案的圖案(即 包括覆蓋這些圖案的大部分的第一區(qū)域的圖案)最接近第η+1層的水平上的第二圖案,并且 使包括最白的圖案的圖案(即包括覆蓋這些圖案的大部分的第二區(qū)域的圖案)最接近第η層 的水平上的第一圖案。
[0278] 因此,在給定的中間圖案內(nèi),這些第一和第二區(qū)域具有使得材料盡可能均勻地分 布的大小和分布。然而,本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)清楚的是,本發(fā)明的這個(gè)變體并不限于具體展 示出的圖案。
[0279]如從上方看到的,圖11B和圖11C展示了具有基本上相當(dāng)?shù)暮谏桶咨骄芏鹊?兩個(gè)非常不同的圖案。
[0280]在圖11B所展示的圖案中,這些第一區(qū)域基本上是三個(gè)體元乘三個(gè)體元的十字形 狀。這些十字形的第一區(qū)域彼此對(duì)齊、至少與四個(gè)相鄰十字對(duì)齊并且彼此由多個(gè)第二區(qū)域 分離開,每個(gè)第二區(qū)域是通過缺少單一體元來形成的。
[0281] 在圖11C所展示的圖案中,這些第一區(qū)域基本上是約三個(gè)體元乘三個(gè)體元的正方 形形狀。第一區(qū)域的正方形不與相鄰的正方形對(duì)齊并且它們彼此是由單一第二區(qū)域分離 開,該第二區(qū)域在所有第一區(qū)域之間是連續(xù)的。
[0282] 圖12展示了可以用作第一策略和/或第二策略的替代策略或除了它們以外的第三 改進(jìn)的增材制造策略。
[0283] 在此,根據(jù)改進(jìn)了所添加的材料的量的制造策略來確定中間光學(xué)元件10的制造設(shè) 置,該制造策略相當(dāng)于作出是否沉積一種或多種材料的多個(gè)預(yù)定體積元素的選擇的策略, 這些預(yù)定體積元素具有不同的耐磨性特性。
[0284] 更精確地講,中間光學(xué)元件10的制造設(shè)置被確定成使得在截面上,該中間光學(xué)元 件在其面15和16中的至少一個(gè)面上具有第二類型的多個(gè)制造區(qū),這些制造區(qū)各自配備有一 種或多種材料的具有不同的耐磨性特性的多個(gè)預(yù)定體積元素。
[0285] 包括多個(gè)耐磨性特性可變的預(yù)定體積元素的這種構(gòu)造允許形成特別適合于軟拋 光的制造區(qū)。
[0286] 第二類型的每個(gè)制造區(qū)在此被限定成形成臺(tái)階并且因此形成由峰和凹陷形成的 并且其研磨難度可變的微凸體40。
[0287] 應(yīng)當(dāng)注意的是,緊鄰微凸體或形成峰和凹陷的一個(gè)或多個(gè)預(yù)定體積元素在此比被 定位成遠(yuǎn)離峰和該凹陷的一個(gè)或多個(gè)預(yù)定體積元素更易于研磨。例如,所考慮的點(diǎn)越接近 微凸體40的峰和凹陷,該一個(gè)或多個(gè)預(yù)定體積元素就越多地由相對(duì)于中間光學(xué)元件的本體 所使用的材料易碎的材料、或者越多地由包括多孔性劑的材料形成。
[0288] 因此,所沉積的體元可以具有彼此不同的研磨抗性。這例如通過以下內(nèi)容是有可 能的:將致使在拋光步驟之前形成由多孔材料制成的體元的成孔劑、或使研磨抗性增大的 劑(如二氧化硅或氧化鋯或另一氧化物的納米顆粒)以確定的比例添加到主要材料。
[0289] 可替代地,這些體元可以借助于兩種不同耐磨性的材料以可變比例的混合而具有 彼此不同的研磨抗性。最后,這些體元可以通過彼此聚合程度的變化而具有彼此不同的研 磨抗性。
[0290] 中間光學(xué)元件10在此被制造成使其具有第二類型的多個(gè)制造區(qū),這些制造區(qū)形成 在不同的層中但并不重疊。
[0291]換言之,第二類型的每個(gè)制造區(qū)被安排在互不侵占的層中。
[0292] 作為變體,可以在與正下方的下層重疊的層中形成第二類型的制造區(qū)中的至少一 者。
[0293] 再次作為變體,可以在兩個(gè)不同的緊貼疊加的層中形成第二類型的制造區(qū)中的至 少一者。
[0294] 應(yīng)當(dāng)注意的是,中間光學(xué)元件10可以通過實(shí)施圖7至圖9中所展示的三個(gè)改進(jìn)的制 造策略中一個(gè)或多個(gè)制造策略來制造。
[0295] 換言之,中間光學(xué)元件10可以例如在給定的層中和/或在不同的層中包含第一類 型和第二類型的制造區(qū)。
[0296] 在一個(gè)變體(未示出)中,客戶端服務(wù)器通信接口具有被稱為供應(yīng)商側(cè)的一側(cè)以及 被稱為客戶端側(cè)的一側(cè),這兩側(cè)在例如互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行通信。
[0297] 供應(yīng)商側(cè)包括連接到類型與圖1中的類型相同的命令控制單元上的服務(wù)器,但是 此時(shí)并未整合到制造系統(tǒng)中,并且具體地,未整合到增材制造機(jī)器和軟拋光機(jī)器中,這個(gè)服 務(wù)器被配置成與互聯(lián)網(wǎng)接口通信。
[0298] 客戶端側(cè)被配置成與互聯(lián)網(wǎng)接口通信,并且連接到類型與供應(yīng)商側(cè)上的相同的一 個(gè)或多個(gè)命令控制單元上。
[0299] 另外,該一個(gè)或多個(gè)客戶端側(cè)單元連接到類型與圖1中類型相同的用于制造中間 光學(xué)元件的增材制造機(jī)器上、并且連接到用于從該中間光學(xué)元件制造眼科鏡片的至少一個(gè) 軟拋光機(jī)器上。
[0300] 該一個(gè)或多個(gè)客戶端側(cè)單元被配置成接收與步驟1〇1、1〇2和107以及所使用的材 料的數(shù)據(jù)特征相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)文件。
[0301] 該一個(gè)或多個(gè)客戶端側(cè)單元經(jīng)由互聯(lián)網(wǎng)接口和該服務(wù)器將這些數(shù)據(jù)傳輸至該一 個(gè)或多個(gè)供應(yīng)商側(cè)單元,以便確定中間光學(xué)元件的制造設(shè)置并且確定眼科鏡片的制造設(shè) 置。
[0302] 該一個(gè)或多個(gè)供應(yīng)商側(cè)單元經(jīng)由它們的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)運(yùn)行它們所包含的計(jì)算機(jī) 程序,以便實(shí)施該制造方法,并且因此一方面推導(dǎo)出用于制造中間光學(xué)元件的制造設(shè)置,并 且另一方面推導(dǎo)出用于制造眼科鏡片的制造設(shè)置。
[0303] 該第一個(gè)或多個(gè)供應(yīng)商側(cè)單元經(jīng)由該服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)向一個(gè)或多個(gè)客戶端側(cè)命令 控制單元傳輸以下內(nèi)容:表示中間光學(xué)元件的制造設(shè)置的確定文件和表示眼科鏡片的制造 設(shè)置的確定文件。
[0304] 該一個(gè)或多個(gè)客戶端側(cè)單元被配置成使用所接收到的參數(shù)運(yùn)行用于實(shí)施眼科鏡 片的制造方法的軟件包,以便產(chǎn)生中間光學(xué)元件并且然后生產(chǎn)眼科鏡片。
[0305] 在一個(gè)變體中(未示出),先增材后軟拋光制造步驟之后可以是沉積所選擇的清漆 膜,以便緩解剩下的表面不規(guī)則性。具體地,在此引用多種清漆層,例如在本
【申請(qǐng)人】的專利 申請(qǐng)EP 1896878或JP 2002-182011中介紹的清漆層,這些清漆層被配置成允許具有非常接 近眼科質(zhì)量的一定質(zhì)量的表面以達(dá)到該眼科質(zhì)量。就像軟拋光,這種清漆層的應(yīng)用不會(huì)修 改鏡片的表面的主曲率,如追蹤一個(gè)或多個(gè)下加光的主曲率或圖案。
[0306] 作為變體(未示出):
[0307] -該制造系統(tǒng)包括僅一個(gè)且相同的機(jī)器,該機(jī)器中整合了增材制造裝置和軟拋光 裝置;
[0308] -這些疊加和并置的多個(gè)預(yù)定體積元素形成各自具有恒定或在其長度上變化的厚 度、和/或全都具有或不全具有相同的厚度的疊加層;
[0309]-該材料是例如通過立體光固化成型沉積的透明材料,例如像3D SYSTEMS公司以 商品名Accum? C1 earVue營銷的環(huán)氧聚合物;
[0310]-該材料是一種光聚合組合物,該光聚合組合物包含具有丙烯酸、甲基丙烯酸、丙 烯酸酯或甲基丙烯酸酯功能中的一個(gè)或多個(gè)的一個(gè)或多個(gè)分子族;具有環(huán)氧樹脂、硫代環(huán) 氧或硫醇稀功能中的一個(gè)或多個(gè)的分子家族;具有乙烯基醚、乙烯基己內(nèi)酰胺或乙烯基啦 咯烷酮功能中的一個(gè)或多個(gè)的分子族;超支化或混雜的有機(jī)/無機(jī)材料家族;或這些功能的 組合;所提到的化學(xué)功能可能由單體或低聚物或單體和低聚物的組合攜帶;
[0311]-該材料可以包括至少一種光敏引發(fā)劑;
[0312 ]-該材料可包括膠體,特別是例如比可見光波長更小的大小的膠粒,例如像二氧化 硅Si02膠粒或氧化鋯Zr02膠粒;
[0313] -該材料在預(yù)定體積元素中的至少某些體積元素中可以包括顏料或染料,例如屬 于偶氮或若丹明或青色素或聚甲炔或部花青素或熒光素或吡喃鹽或酞化青或二萘嵌苯或 苯并蒽酮或蒽素嘧啶或蒽吡啶酮族的染料、或甚至是如稀土穴狀化合物或螯合物的金屬絡(luò) 合染料;
[0314] -該中間光學(xué)元件從其他材料(如聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酰胺)或從以下 聚合物生產(chǎn):硫代氨基甲酸乙酯聚合物、烯丙基碳酸酯聚合物、丙烯酸聚合物、氨基甲酸脂 聚合物和/或環(huán)硫化物聚合物;這些材料對(duì)于眼科鏡片領(lǐng)域中的技術(shù)人員而言是眾所周知 的;
[0315] -該中間光學(xué)元件在至少一個(gè)面上可以包括一項(xiàng)或多項(xiàng)處理,該一項(xiàng)或多項(xiàng)處理 包括減反射處理、防污處理、防劃痕處理、防沖擊處理以及偏振濾光鏡;
[0316] -前述處理可以例如通過功能性膜的轉(zhuǎn)移或通過層壓、或者換言之粘合劑粘結(jié)來 產(chǎn)生;
[0317] -增材制造固持器具有在上面以增材方式制造中間光學(xué)元件的制造表面,該制造 表面是至少部分平面的和/或至少部分球面的;
[0318] -該方法進(jìn)一步包括一個(gè)或多個(gè)其他制造步驟,例如磨邊步驟和/或用于形成通常 所指的臨時(shí)標(biāo)記的做標(biāo)記步驟;
[0319] -該增材制造方法包括附加熱輻照步驟,在該步驟中,以增材方式制造的結(jié)構(gòu)的全 部被聚合或凝固;
[0320]-該制造方法包括一個(gè)步驟,在該步驟中,可以根據(jù)已知的優(yōu)化工序通過迭代優(yōu)化 循環(huán)來考慮中間光學(xué)元件材料的折射率的變化;
[0321] -該中間光學(xué)元件的材料可選地包含一種或多種染料、和/或被配置成修改其光透 射和/或其外觀的納米顆粒、和/或被配置成修改其機(jī)械特性的納米顆粒或添加劑;
[0322] -該增材制造機(jī)器不是三維打印機(jī),而是立體光固化成型機(jī)器(或SLA代表立體光 固化成型設(shè)備)或熱塑性細(xì)絲擠出機(jī)器,又被稱為熔融沉積建模機(jī)器(或FDM機(jī)器);
[0323]-至少一個(gè)命令控制單元包括代替微處理器的微控制器;
[0324] -該客戶服務(wù)器通信接口包括多個(gè)裝置,這些裝置被配置成將所確定的中間光學(xué) 元件的制造設(shè)置傳輸給計(jì)算機(jī)程序,該計(jì)算機(jī)程序包括被配置成在至少一個(gè)命令控制單元 中運(yùn)行該計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)施上述制造方法的每個(gè)步驟的多個(gè)指令,該至少一個(gè)命令控制單 元包括被配置成運(yùn)行所述計(jì)算機(jī)程序的多個(gè)系統(tǒng)元件;
[0325] -該通信接口能夠經(jīng)由除了互聯(lián)網(wǎng)之外的手段進(jìn)行通信,例如,經(jīng)由內(nèi)聯(lián)網(wǎng)或安全 專用網(wǎng)絡(luò);和/或
[0326]-該通信接口使得能夠?qū)⒄麄€(gè)計(jì)算機(jī)程序傳輸?shù)竭h(yuǎn)程數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),以便在配備 有增材制造機(jī)器和軟拋光機(jī)器的另一個(gè)制造系統(tǒng)中、以及可選地在一個(gè)或多個(gè)其他加工/ 處理機(jī)器中實(shí)施該制造方法。
[0327]更普遍地應(yīng)想到的是,本發(fā)明不局限于所描述和所示出的這些實(shí)例。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于制造具有至少一種光學(xué)功能的眼科鏡片的方法,其特征在于,該方法包括: -通過沉積具有預(yù)定折射率的至少一種材料的多個(gè)預(yù)定體積元素以增材方式制造中間 光學(xué)元件(10)的增材制造步驟(100),所述中間光學(xué)元件包括鄰接由所述多個(gè)體積元素的 一部分組成的至少一個(gè)額外厚度(9)的目標(biāo)眼科鏡片(30);以及 -從所述中間光學(xué)元件(10)通過軟拋光來制造所述目標(biāo)眼科鏡片(30)的步驟(300),通 過至少部分地減去所述至少一個(gè)額外厚度(9)以便濾除在所述增材制造步驟過程中形成在 所述中間光學(xué)元件(10)的至少一個(gè)面(15,16)上的多個(gè)微凸體(40); 所述增材制造步驟(100)包括確定所述中間光學(xué)元件(10)的制造設(shè)置(113)的步驟,在 該步驟中,所述額外厚度(9)是根據(jù)所述軟拋光步驟(300)的多個(gè)預(yù)定參數(shù)、即表示截止空 間頻率的幾何特征和表示材料去除能力的幾何特征來確定的。2. 如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述確定所述中間光學(xué)元件(10)的所述制造 設(shè)置(113)的步驟被配置成使得至少在該中間光學(xué)元件(10)的該面(15,16)的確定區(qū)內(nèi),所 述微凸體(40)彼此間隔開小于根據(jù)表示該截止空間頻率的所述幾何特征的值來確定的臨 界距離的距離。3. 如權(quán)利要求2所述的方法,其特征在于,表示所述截止空間頻率的所述幾何特征對(duì)應(yīng) 于所述軟拋光步驟(300)的特征拋光光瞳的直徑,并且該臨界距離小于或等于所述拋光光 瞳的直徑的一半、優(yōu)選地四分之一、或甚至十分之一。4. 如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,所述確定所述中間光學(xué)元件 (10)的所述制造設(shè)置(113)的步驟被配置成使得所述中間光學(xué)元件(10)相對(duì)于被稱作成層 軸線的預(yù)定增材構(gòu)造軸線傾斜,所述至少一種材料的多個(gè)預(yù)定體積元素沿該成層軸線沉 積。5. 如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,所述確定所述中間光學(xué)元件 (10)的所述制造設(shè)置(113)的步驟被配置成使得在截面上,所述中間光學(xué)元件(10)在其面 (15,16)上具有配備有至少兩個(gè)第一區(qū)段(50)和至少一個(gè)第二區(qū)段(51)的第一類型的至少 一個(gè)制造區(qū),這些區(qū)段是交替地形成的,所述第一區(qū)段(50)各自配備有所述材料的至少一 個(gè)預(yù)定體積元素,并且所述至少一個(gè)第二部分(51)至少局部沒有所述材料的預(yù)定體積元 素;由此,在該第一類型的這個(gè)制造區(qū)中形成了多個(gè)微凸體。6. 如權(quán)利要求5所述的方法,其特征在于,該第一類型的所述至少一個(gè)制造區(qū)配備有一 種材料或多種不同材料的多個(gè)預(yù)定體積元素。7. 如權(quán)利要求5和6之一所述的方法,其特征在于,該第一類型的所述至少一個(gè)制造區(qū) 是由軸線垂直于該目標(biāo)眼科鏡片(30)的表面的滑動(dòng)圓柱體限定的,這個(gè)滑動(dòng)圓柱體中的該 額外厚度(9)的總體積保持基本上恒定。8. 如權(quán)利要求7所述的方法,其特征在于,所述滑動(dòng)圓柱體具有近似于或小于所述軟拋 光步驟(300)的特征拋光光瞳的直徑的直徑。9. 如權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,所述確定所述中間光學(xué)元件 (10)的所述制造設(shè)置(113)的步驟被配置成使得在截面上,所述中間光學(xué)元件(10)在其面 (15,16)上具有配備有一種或多種材料的多個(gè)預(yù)定體積元素的第二類型的至少一個(gè)制造 區(qū),所述預(yù)定體積元素具有不同的耐磨性特性。10. 如權(quán)利要求5至9中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,所述增材制造步驟(100)被配 置成用于形成所述預(yù)定體積元素(18)的多個(gè)疊加層,并且如此制造的所述中間光學(xué)元件 (10)具有該第一類型和/或該第二類型的至少兩個(gè)所述制造區(qū),這些區(qū)形成在不同的層中。11. 如權(quán)利要求5至10中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,所述增材制造步驟(100)被配 置成用于形成所述預(yù)定體積元素(18)的多個(gè)疊加層,并且如此制造的所述中間光學(xué)元件 (10)具有該第一類型和/或該第二類型的至少一個(gè)所述制造區(qū),該至少一個(gè)區(qū)形成在至少 兩個(gè)直接疊加層中。12. -種用于制造眼科鏡片的系統(tǒng),該系統(tǒng)包括用于制造中間光學(xué)元件(10)的增材制 造機(jī)器(1)、和用于從所述中間光學(xué)元件(10)制造眼科鏡片的軟拋光機(jī)器(21)、以及至少一 個(gè)命令控制單元(2,22),該至少一個(gè)命令控制單元配備有多個(gè)系統(tǒng)元件(3,4,5,23,24, 25),這些系統(tǒng)元件被配置成用于運(yùn)行包括多個(gè)指令的計(jì)算機(jī)程序,這些指令被配置成用于 實(shí)施如權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的方法的每個(gè)步驟。13. 如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng),其特征在于,所述軟拋光機(jī)器(21)具有拋光機(jī)和所述拋 光機(jī)的致動(dòng)運(yùn)動(dòng),該致動(dòng)運(yùn)動(dòng)取決于所述拋光機(jī),該拋光機(jī)和致動(dòng)運(yùn)動(dòng)副把給定的軟拋光 光瞳(33)和給定的材料去除能力給予所述軟拋光機(jī)器(20)。14. 如權(quán)利要求12至13之一所述的系統(tǒng),其特征在于,所述增材制造機(jī)器是三維打印機(jī) 器、或立體光固化成型機(jī)器、或掩模投影立體光固化成型機(jī)器或甚至是選擇性激光熔融或 燒結(jié)機(jī)器、或熱塑性細(xì)絲擠出機(jī)器。15. 如權(quán)利要求12至14中任一項(xiàng)所述的制造系統(tǒng),其特征在于,所述增材制造機(jī)器(1) 包括制造固持器(12),該制造固持器是可移除的并且被配置成用作該軟拋光機(jī)器(21)的制 造固持器。
【文檔編號(hào)】B29C67/00GK105829074SQ201480068905
【公開日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2014年12月9日
【發(fā)明人】A·古羅德
【申請(qǐng)人】埃西勒國際通用光學(xué)公司
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