本申請(qǐng)是2010年10月14日在中國(guó)專(zhuān)利局提交的申請(qǐng)?zhí)枮?01080046667.5(pct/ep2010/065475)、名稱(chēng)為“用于制造眼用鏡片的方法”的專(zhuān)利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

本發(fā)明涉及一種用于制造眼用鏡片的方法。本發(fā)明還涉及一種用于實(shí)施上述方法的設(shè)備。

背景技術(shù)：

優(yōu)選地，通過(guò)所謂的模制或全模(full-mold)工藝，旨在大量經(jīng)濟(jì)地生產(chǎn)眼用鏡片，特別是隱形眼鏡。在該工藝中，在兩個(gè)半模之間形成鏡片的最終形狀，使得既不需要隨后對(duì)鏡片的表面進(jìn)行加工，也不需要對(duì)邊緣進(jìn)行加工。此類(lèi)模制工藝?yán)缭趙o-a-87/04390、ep-a-0367513或us-a-5894002中被更詳細(xì)地描述。

在公知的模制工藝中，待生產(chǎn)的眼用鏡片的幾何形狀由半模的兩個(gè)鏡片形成表面之間的模腔限定。眼用鏡片的邊緣同樣形成在模具內(nèi)，其中邊緣的幾何形狀可由用于使鏡片形成材料交聯(lián)的uv光的空間限制所限定。

為了生產(chǎn)眼用鏡片如隱形眼鏡，通常在第一步驟中將規(guī)定量的可流動(dòng)鏡片形成材料引導(dǎo)到陰半模或凹半模內(nèi)。然后通過(guò)將陽(yáng)半模或凸半模放置在適當(dāng)位置而封閉模具。借助于用uv光照射和/或通過(guò)加熱來(lái)執(zhí)行鏡片形成材料隨后的聚合和/或交聯(lián)。在該工藝中，要么模腔中的鏡片形成材料和溢流區(qū)域或溢流區(qū)中的過(guò)剩材料兩者均交聯(lián)或硬化，要么僅模腔中的鏡片形成材料硬化，而溢流區(qū)域中的過(guò)剩材料保持“自蒸發(fā)(flash)”。為了獲得鏡片與過(guò)剩材料的無(wú)故障分離，必須在兩個(gè)半模彼此相接觸的區(qū)域內(nèi)或者在限定了用于使鏡片形成材料交聯(lián)的uv光的空間限制的區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)過(guò)剩材料的良好密封或排出。

在鏡片已形成后，拆卸模具并移除鏡片。在包裝之前最后可在鏡片上執(zhí)行另外的處理步驟，例如檢查、提取、水合、表面處理和消毒。

在鏡片形成材料聚合和/或交聯(lián)后，可能發(fā)生收縮，該收縮可能引起最終鏡片中的應(yīng)力和/或可引起不平整的鏡片表面，可將該鏡片表面稱(chēng)為具有所謂的“溝槽(groove)”或“線(xiàn)路圖(roadmap)”。鏡片形成材料固化(即，聚合和/或交聯(lián))后的收縮問(wèn)題在本領(lǐng)域中是公知的并且已通過(guò)不同的技術(shù)方案解決，例如以下技術(shù)方案：

ep-a-1014155公開(kāi)一種制造具有不同厚度區(qū)域的隱形眼鏡的方法，其中該隱形眼鏡設(shè)計(jì)補(bǔ)償了制造過(guò)程期間的差別收縮。該隱形眼鏡設(shè)計(jì)提供了相等但相反的力量來(lái)補(bǔ)償制造過(guò)程引起的不希望有的散光(toricity)。

us4,197,266公開(kāi)一種用于形成眼用鏡片的裝置，該裝置包括用于形成模腔的相互配合的第一和第二模具表面。組裝好的模具還包括與模腔連接的環(huán)形貯存器。在操作中，所述貯存器向鏡片的模腔提供鏡片形成材料，以補(bǔ)償鏡片材料在固化后的收縮。

us5,269,867公開(kāi)一種用于生產(chǎn)光學(xué)器件的方法，其中借助于過(guò)濾器使得對(duì)樹(shù)脂的輻照均勻地照射在樹(shù)脂上，從而防止在固化后樹(shù)脂表面上的應(yīng)力或收縮。

盡管現(xiàn)有技術(shù)作出了這些嘗試，收縮仍是要在眼用鏡片的制造中解決的一個(gè)問(wèn)題，特別是在使用剛性模具的隱形眼鏡的全自動(dòng)化制造中，且在硅水凝膠隱形眼鏡的制造中更加是如此。因此，本發(fā)明針對(duì)一種用于眼用鏡片、特別是硅水凝膠隱形眼鏡的制造的改進(jìn)的方法和裝置。

本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用于制造眼用鏡片、特別是硅水凝膠隱形眼鏡的改進(jìn)的方法，該方法減少或避免了由于鏡片形成材料在聚合和/或交聯(lián)后的收縮而可能出現(xiàn)的缺陷，特別是不平整的鏡片表面(帶有所謂的“溝槽”或“線(xiàn)路圖”)。

本發(fā)明的又一目的是提供一種用于形成眼用鏡片、特別是硅水凝膠隱形眼鏡的改進(jìn)的裝置，該裝置減少或避免了由于鏡片形成材料在聚合和/或交聯(lián)后的收縮而可能出現(xiàn)的缺陷，特別是不平整的鏡片表面(帶有所謂的“溝槽”或“線(xiàn)路圖”)。

本發(fā)明的再又一目的是提供一種用于制造眼用鏡片、特別是硅水凝膠隱形眼鏡的改進(jìn)的方法和裝置，該方法和裝置減少了最終鏡片中由于鏡片形成材料在聚合和/或交聯(lián)后的收縮而可能出現(xiàn)的應(yīng)力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

通過(guò)根據(jù)相應(yīng)獨(dú)立權(quán)利要求的方法和裝置來(lái)滿(mǎn)足這些目的。根據(jù)本發(fā)明的方法和裝置的改進(jìn)和有利的實(shí)施例在相應(yīng)的從屬權(quán)利要求中限定。

本發(fā)明在一方面涉及一種用于制造眼用鏡片的方法，包括以下步驟：提供模具組件，該模具組件包括具有第一模制表面的第一半模和具有第二模制表面的第二半模；將鏡片形成材料定量供給到第一半模內(nèi)；封閉第一和第二半模，以形成限定眼用鏡片的形狀的模腔；使模腔中的鏡片形成材料固化；開(kāi)啟第一和第二半模；從第一或第二半模移除鏡片，其中

(i)封閉第一和第二半模的步驟包括將第一和第二半模移動(dòng)到中間封閉位置，在中間封閉位置處第一和第二半模的第一和第二模制表面布置在相對(duì)于最終封閉位置的最終距離(d0)的距離增加(d1)處；并且

(ii)在鏡片形成材料的固化期間，使半模移動(dòng)到最終封閉位置。在中間封閉位置，相對(duì)于最終封閉位置中的最終距離的距離增加為優(yōu)選從1μm至100μm，更優(yōu)選從2μm至50μm，且最優(yōu)選從5μm至15μm。

優(yōu)選地，封閉第一和第二半模的步驟包括：

(a)使第一和第二半模移動(dòng)到最終封閉位置，在最終封閉位置中間距離增加(d1)為0；

(b)重新開(kāi)啟半模至中間封閉位置；并且此后在使鏡片形成材料固化的步驟中，

在鏡片形成材料的固化期間，使半模移動(dòng)回到最終封閉位置。

優(yōu)選地，所述重新開(kāi)啟步驟包括以下步驟：將第一半模鎖緊在最終封閉位置；將用于重新開(kāi)啟的裝置定位在第二半模的后表面處、第二半模的基準(zhǔn)表面處或者第一和第二半模的兩個(gè)基準(zhǔn)表面之間；將用于重新開(kāi)啟的裝置鎖緊在重新開(kāi)啟的位置；以及致動(dòng)用于重新開(kāi)啟的裝置，以使第二半模移動(dòng)到使得第一和第二半模位于中間封閉位置的位置。

在鏡片形成材料的固化期間，借助于致動(dòng)封閉裝置而使半模優(yōu)選地主動(dòng)移動(dòng)到最終封閉位置。更優(yōu)選地，使第一半模和/或第二半模以0.1μm/s至5μm/s、更優(yōu)選0.5μm/s至2μm/s、最優(yōu)選1μm/s的速度連續(xù)移動(dòng)到使得第一和第二半模在鏡片形成材料的固化期間位于最終封閉位置的位置。

此外，在鏡片形成材料的固化期間，優(yōu)選使用干涉式測(cè)量裝置測(cè)量距離增加(d1)，并且測(cè)得的距離優(yōu)選用于根據(jù)所述鏡片形成材料的固化處理的特征而控制第一和第二半模的相對(duì)移動(dòng)。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，干涉式測(cè)量裝置是激光干涉式測(cè)量裝置。

在本發(fā)明的另一方面，通過(guò)鏡片形成材料在鏡片形成材料的固化期間施加至半模的驅(qū)動(dòng)力而使半模被動(dòng)地移動(dòng)到最終封閉位置。

優(yōu)選通過(guò)用于使兩個(gè)半模關(guān)于彼此對(duì)準(zhǔn)和/或居中的裝置來(lái)使第一和第二半模對(duì)準(zhǔn)和居中，其中第一軸線(xiàn)關(guān)于第二半模居中的精度為≤5μm，并且其中兩個(gè)半模沿光學(xué)軸線(xiàn)方向相對(duì)于彼此對(duì)準(zhǔn)的傾斜誤差≤5μm。

在本發(fā)明的又另一方面，本發(fā)明涉及一種用于形成眼用鏡片的設(shè)備，該設(shè)備包括模具組件，該模具組件帶有具有第一模制表面的第一半模和具有第二模制表面(106)的第二半模，在所述兩個(gè)表面之間在模具組件的最終封閉位置，形成了限定眼用鏡片的形狀的模腔；用于將第一和第二半模布置在中間封閉位置的裝置；其中在中間封閉位置，第一和第二半模的第一和第二模制表面以相對(duì)于在半模的最終封閉位置的最終距離(d0)的距離增加(d1)間隔開(kāi)；以及用于使第一和第二半模從中間封閉位置移動(dòng)到最終封閉位置的裝置。

優(yōu)選地，位于中間封閉位置的第一和第二半模的第一和第二模制表面相對(duì)于在最終封閉位置的最終距離(d0)以1μm至100μm的距離增加(d1)彼此間隔開(kāi)，更優(yōu)選從2μm至50μm，且最優(yōu)選從5μm至15μm。

用于將第一和第二半模布置在中間封閉位置的裝置優(yōu)選地選自摩擦型裝置或墊片型裝置，例如側(cè)壁和導(dǎo)向套筒或墊片。用于將第一和第二半模布置在距離增加(d1)的裝置優(yōu)選包括可壓縮的套筒或可壓縮的導(dǎo)向套。

用于使第一和第二半模重新開(kāi)啟至中間封閉位置的裝置優(yōu)選地選自由塞縫塊(spline)、包括壓電元件的柱塞或包括壓電元件的攤鋪工具(spreadingtool)組成的群組。

優(yōu)選地，用于形成眼用鏡片的裝置還包括用于使兩個(gè)半模主動(dòng)移動(dòng)到最終封閉位置的裝置，該裝置選自由被致動(dòng)的柱塞(其可通過(guò)彈力、氣動(dòng)壓力、液壓壓力或者通過(guò)電動(dòng)或機(jī)械驅(qū)動(dòng)裝置致動(dòng))組成的群組。

用于形成眼用鏡片的裝置優(yōu)選還包括干涉式測(cè)量裝置，該測(cè)量裝置布置成使得在鏡片形成材料的固化期間能夠測(cè)量距離增加(d1)，且該測(cè)量裝置連接到用于使半模移動(dòng)的裝置，以根據(jù)測(cè)得的距離增加(d1)和用于鏡片形成材料的固化處理的特征而控制第一和第二半模的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，干涉式測(cè)量裝置是激光干涉式測(cè)量裝置。

本發(fā)明的再另一方面涉及如上所述的方法和/或裝置的用于制造硅水凝膠隱形眼鏡的用途。

附圖說(shuō)明

這些和再進(jìn)一步的特征將從下文參考未按比例繪制的示意圖對(duì)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的描述而變得明顯，在附圖中：

圖1示出了位于中間封閉位置的根據(jù)本發(fā)明的模具組件的一個(gè)實(shí)施例；

圖2示出了位于最終封閉位置的圖1的模具組件；

圖3示出了位于開(kāi)啟位置的根據(jù)本發(fā)明的模具組件的另一實(shí)施例；

圖4示出了位于中間封閉位置的圖3的模具組件；

圖5示出了位于中間封閉位置的根據(jù)本發(fā)明的模具組件的又一實(shí)施例；

圖6示出了圖5的模具組件，該模具組件仍位于中間封閉位置；

圖7示出了位于中間封閉位置的根據(jù)本發(fā)明的模具組件的再另一實(shí)施例；

圖8示出了位于最終封閉位置的圖7的模具組件；

圖9示出了位于中間封閉位置并且填充有鏡片形成材料的圖7的模具組件；

圖10示出了位于最終封閉位置并且填充有鏡片形成材料的圖9的模具組件；

圖11示出了位于中間封閉位置的根據(jù)本發(fā)明的模具組件的又一實(shí)施例；

圖12示出了在另一處理階段但仍位于中間封閉位置的圖11的模具組件；

圖13示出了包括位于開(kāi)啟位置的模具組件的根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例；

圖14示出了位于最終封閉位置的圖13的設(shè)備；

圖15示出了位于中間封閉位置的圖13的設(shè)備；

圖16示出了包括位于最終封閉位置的模具組件的根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的另一實(shí)施例；

圖17示出了包括位于中間封閉位置的模具組件的圖16的設(shè)備；

圖18是根據(jù)本發(fā)明制造的硅水凝膠隱形眼鏡的明視場(chǎng)圖像；

圖19是具有不平整的表面(即示出了“溝槽”或“線(xiàn)路圖”)的硅水凝膠隱形眼鏡的明視場(chǎng)圖像；

圖20示出了包括可壓縮的套筒的根據(jù)本發(fā)明的模具組件的又一實(shí)施例；

圖21示出了帶有干涉式測(cè)量裝置的圖1的模具組件；和

圖22示出了帶有干涉式測(cè)量裝置的圖2的模具組件。

定義

半模是優(yōu)選在模制或全模法中形成眼用鏡片、特別是硅水凝膠隱形眼鏡的模具組件的一部分。半模至少包括本體部分以及模制表面，即，鏡片形成區(qū)域。一般而言，用于陽(yáng)半模的鏡片形成區(qū)域具有凸形而用于陰半模的鏡片形成區(qū)域具有凹形。

當(dāng)組裝到模具上時(shí)，兩個(gè)半模的模制表面之間形成模腔，該模腔限定在陽(yáng)模制表面與陰模制表面之間的眼用鏡片的形狀。兩個(gè)模制表面在模具組件的最終封閉位置的最終距離d0限定最終鏡片的厚度，特別是所謂的中心厚度。模具組件的開(kāi)啟位置被限定為使得第二半模的模制表面不會(huì)與第一半模中的鏡片形成材料相接觸。更一般而言，模具組件的開(kāi)啟位置被限定為包括任何布置，其中兩個(gè)半模以一定距離被間隔開(kāi)，使得例如可完成將鏡片形成材料定量供給到第一半模內(nèi)而不會(huì)干涉第二半模。優(yōu)選地，開(kāi)啟位置的距離大于1mm。更優(yōu)選地，開(kāi)啟位置的距離大于5mm。最優(yōu)選地，開(kāi)啟位置的距離大于10mm。

模具組件的中間封閉位置被限定為所述模具組件的兩個(gè)半模緊鄰最終封閉位置但還沒(méi)有位于最終封閉位置。在中間封閉位置，第一和第二半模的模制表面以大于最終距離d0的距離間隔開(kāi)。相對(duì)于最終距離d0的該中間距離被指定為中間距離d0+d1，其中d1是所謂的增加或距離增加。距離增加處于增加至最終距離的幾微米至幾十微米的范圍內(nèi)。在中間封閉位置，第二半模的模制表面已經(jīng)與第一半模中的鏡片形成材料相接觸，并且距離增加d1大于0。更優(yōu)選地，在中間封閉位置的距離增加d1介于1μm與100μm之間，更優(yōu)選2μm與50μm之間，且最優(yōu)選5μm與15μm之間。不過(guò)應(yīng)指出，位于中間封閉位置的第二半模的模制表面不必一定與鏡片形成材料相接觸。

本發(fā)明的上下文中的術(shù)語(yǔ)“固化”包括聚合和/或交聯(lián)。優(yōu)選地，本文的術(shù)語(yǔ)“固化”包括單體系統(tǒng)的聚合和/或大分子單體或預(yù)聚物系統(tǒng)的交聯(lián)，或它們的混合。

主動(dòng)封閉被定義為半模在固化期間的封閉，其中所述封閉可被控制為符合限定的封閉輪廓。封閉裝置可以是例如被致動(dòng)的柱塞或壓電元件。在一個(gè)實(shí)施例中，封閉步驟優(yōu)選以限定的封閉速度完成，該封閉速度適合相應(yīng)固化處理的特征。例如，在10μm的中間距離d1和5秒的固化時(shí)長(zhǎng)下，基于特定固化處理中的相應(yīng)鏡片形成材料的收縮特征而將封閉速度選擇為2μm/秒。這種封閉輪廓也可被稱(chēng)為連續(xù)封閉輪廓或線(xiàn)形封閉輪廓。在另一實(shí)施例中，封閉步驟符合限定的封閉輪廓，該封閉輪廓可包括用于固化處理的每個(gè)時(shí)間增量的不同封閉速度。

被動(dòng)封閉取決于鏡片模具的模制表面的表面特性和鏡片形成材料。進(jìn)一步的標(biāo)準(zhǔn)可以是導(dǎo)向套筒和模具側(cè)壁的表面特性；陽(yáng)半模的自重以及收縮的鏡片形成材料所施加的力。在模具組件的一個(gè)特定實(shí)施例中，模具的被動(dòng)封閉要求第二半模的自重力所施加的力和收縮的鏡片形成材料的驅(qū)動(dòng)力之和大于模具的側(cè)壁與導(dǎo)向套筒之間的摩擦力。

鏡片形成材料在固化時(shí)的收縮的力測(cè)量值為零顯示出關(guān)于所述鏡片形成材料的特定收縮輪廓，其中零力意味著沒(méi)有外力干涉收縮的鏡片形成材料本身中所施加的力。本發(fā)明的模具組件僅在所述組件的所有機(jī)械構(gòu)件完全剛性和無(wú)摩擦的情況下，在使模具從中間封閉位置被動(dòng)封閉至最終封閉位置后符合所述零力輪廓。在第一近似位置，使用封閉裝置主動(dòng)封閉半?？墒褂眠@種零力輪廓來(lái)限定用于主動(dòng)封閉模具組件的輪廓。然而，封閉裝置的限定的封閉輪廓實(shí)際上僅在所有機(jī)械構(gòu)件完全剛性并且無(wú)摩擦的情況下符合特定的收縮輪廓。由于該假設(shè)通常難以在制造過(guò)程中實(shí)現(xiàn)，所以將希望通過(guò)閉環(huán)測(cè)量和控制過(guò)程來(lái)符合鏡片形成材料的實(shí)際收縮輪廓。干涉式測(cè)量裝置的使用允許監(jiān)控實(shí)際模具間隙，即，兩個(gè)半模之間的距離。與來(lái)自相應(yīng)的鏡片形成材料的固化后收縮的零力測(cè)量的數(shù)據(jù)相結(jié)合，能夠以對(duì)應(yīng)于所述鏡片形成材料的實(shí)際收縮輪廓的封閉輪廓來(lái)致動(dòng)封閉裝置。因此，模具組件的主動(dòng)封閉可與模具組件的零力封閉輪廓相似。應(yīng)指出，通過(guò)所述閉環(huán)測(cè)量和控制過(guò)程，可適于使鏡片形成材料固化以形成隱形眼鏡的任何其它封閉輪廓均能夠應(yīng)用于封閉裝置。

具體實(shí)施方式

圖1示出了總體上以參考標(biāo)號(hào)100表示的根據(jù)本發(fā)明的模具組件的一個(gè)實(shí)施例。模具組件100包括第一半模101和第二半模102。第一半模101為陰半模，具有模制表面105。第二半模102是陽(yáng)半模并具有模制表面106。模制表面105、106以?xún)蓚€(gè)半模進(jìn)行接觸的區(qū)域?yàn)榻纭８鶕?jù)圖1，該區(qū)域由第一半模101上的突出體103和第二半模102上的支承部104形成。圖1示出了位于中間封閉位置的模具組件，其中突出體103和支承部104間隔開(kāi)中間距離d1。中間距離d1限定兩個(gè)半模相對(duì)于半模的最終封閉位置的接近程度，在最終封閉位置模制表面彼此間隔開(kāi)最終距離d0，該最終距離d0對(duì)應(yīng)于鏡片的期望厚度，即，鏡片的中心厚度。在中間封閉位置，模制表面間隔開(kāi)距離d1+d0，而在最終封閉位置，d1為0，模制表面間隔開(kāi)最終距離d0。

如圖2所示，在半模封閉為最終封閉位置時(shí)(圖1中的箭頭a所示)，突出體103接觸支承部104。第一模制表面105和第二模制表面106形成限定鏡片形狀的模腔201。模腔填充有鏡片形成材料202。距離d0對(duì)應(yīng)于最終鏡片的厚度。圖1中的箭頭a表示第二半模從中間封閉位置移動(dòng)至圖2所示的最終封閉位置的方向。在圖2中，最終距離d0表示在最終封閉位置的第一模制表面105與第二模制表面106之間的距離。鏡片形成材料202在第一模制表面與第二模制表面106之間固化而形成鏡片。

圖2中包括的細(xì)節(jié)放大象征性地示出了在鏡片形成材料固化后鏡片的收縮。圖2的細(xì)節(jié)放大中的箭頭b表示鏡片(或鏡片形成材料)的邊緣203在固化后縮回的方向。通常具有12mm至16mm、優(yōu)選約14mm的直徑以及80μm至120μm、優(yōu)選約100μm的厚度的鏡片的收縮在千分尺測(cè)量范圍內(nèi)。出于圖示的目的，圖2的示意性表示中的收縮被顯著夸大。

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的模具組件的另一實(shí)施例，該模具組件包括被示出位于開(kāi)啟位置的第一半模101和第二半模102。圖3的實(shí)施例還包括附接到第一半模101的導(dǎo)向套筒107。導(dǎo)向套筒以這樣的方式形成，即，它能夠接納第二半模102，其中第二半模102的側(cè)壁108與導(dǎo)向套筒107的內(nèi)表面109滑動(dòng)接觸。

圖4示出了填充有鏡片形成材料202的模腔。該模具組件被示出位于中間封閉位置，其中兩個(gè)半模間隔開(kāi)比最終封閉位置的最終距離的大中間距離d1。第二半模的模制表面接觸隱形眼鏡形成材料202。圖4中的箭頭a表示第二半模102從中間封閉位置移動(dòng)到最終封閉位置的方向。第二半模102的側(cè)壁108與導(dǎo)向套筒107的內(nèi)表面109的滑動(dòng)接觸提供了限定的摩擦力，該限定的摩擦力在第一步驟中允許將第二半模102布置在中間位置。在第二步驟中，該限定的摩擦力允許第二半模在鏡片形成材料固化期間受控地移動(dòng)到最終封閉位置。第二半模的移動(dòng)由于驅(qū)動(dòng)力而發(fā)生，所述驅(qū)動(dòng)力通過(guò)與收縮的鏡片形成材料202的接觸而施加至第二半模的模制表面。

圖5示出了模具組件的另一實(shí)施例，該模具組件類(lèi)似于圖1的模具組件。該模具組件包括被示出位于中間封閉位置的第一半模101和第二半模102。根據(jù)圖5，設(shè)置了墊片110，該墊片110在第一半模101和第二半模102移動(dòng)到中間封閉位置后限定突出體103與支承部104之間的中間距離d1。為了使模腔中的鏡片形成材料202固化以形成最終鏡片，如圖5中的箭頭d所示的移除墊片110。圖6中的箭頭a表示在墊片110已被移除之后第二半模從中間封閉位置移動(dòng)到最終封閉位置的方向。優(yōu)選地，在移除墊片110之后并且在鏡片形成材料固化后，通過(guò)驅(qū)動(dòng)力使第二半模102移動(dòng)到最終封閉位置，所述驅(qū)動(dòng)力通過(guò)與收縮的鏡片形成材料202接觸而施加至第二半模的模制表面。

圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的模具組件的又一實(shí)施例，該模具組件包括第一半模101和第二半模102。第一半模101為陰半模，具有模制表面105。第二半模102是陽(yáng)半模并具有模制表面106。模制表面105、106以?xún)蓚€(gè)半模進(jìn)行接觸的區(qū)域?yàn)榻?。根?jù)圖7，該區(qū)域由第一半模101上的突出體103和第二半模102上的支承部104形成。導(dǎo)向套筒117附接到第二半模102。導(dǎo)向套筒以這樣的方式形成，即，它能夠接納第一半模101，其中第一半模101的側(cè)壁118與導(dǎo)向套筒117的內(nèi)表面119滑動(dòng)接觸。導(dǎo)向套筒優(yōu)選以這樣的方式構(gòu)成，即，在操作中，它使兩個(gè)模具相對(duì)于彼此對(duì)準(zhǔn)和/或居中。

在圖7中，模具組件被示出位于中間封閉位置，其中突出體103和支承部104間隔開(kāi)中間距離d1。該實(shí)施例還包括第一半模101的第一外基準(zhǔn)表面113和第二半模102的第二外基準(zhǔn)表面114。在中間封閉位置，兩個(gè)基準(zhǔn)表面113、114間隔開(kāi)對(duì)應(yīng)于中間距離d1加距離d5的距離d2，其中d5是兩個(gè)基準(zhǔn)表面在最終封閉位置的距離，在最終封閉位置中間距離d1為0。在中間封閉位置，模制表面間隔開(kāi)距離d1+d0。而在最終封閉位置，d1為0，模制表面間隔開(kāi)最終距離d0。最終距離d0是最終封閉位置的第一模制表面105與第二模制表面106之間的距離。第一模制表面105和第二模制表面106形成限定鏡片形狀的模腔201。最終距離d0對(duì)應(yīng)于最終鏡片的期望厚度。在圖7中，跨外基準(zhǔn)表面113、114測(cè)量的模具組件的外徑用d4表示，而包括導(dǎo)向套筒117的模具組件的內(nèi)徑用d3表示。

可設(shè)置用于使半模102從最終封閉位置移動(dòng)到中間封閉位置的塞縫塊111。圖8中的箭頭c表示塞縫塊111移動(dòng)以便將半模提升到圖7所示的中間封閉位置的方向。沿反方向移除塞縫塊111將再次將半模102降低至圖8所示的最終封閉位置。

圖9和10基于圖7和8。圖9示出了位于中間封閉位置的根據(jù)圖7的模具組件。鏡片形成材料202被示出位于模腔中以便形成最終鏡片。在鏡片形成材料固化后，第二半模將通過(guò)驅(qū)動(dòng)力而如圖10所示那樣移動(dòng)到最終封閉位置，所述驅(qū)動(dòng)力通過(guò)與收縮的鏡片形成材料202的接觸而施加至模制表面。距離d6表示用于使鏡片形成材料固化的uv光的空間限制。在圖10中，分別示出了鏡片或鏡片形成材料的邊緣203，該邊緣203由用于使鏡片形成材料固化的uv光的空間限制所限定。

圖11示出了位于中間封閉位置的根據(jù)圖7的模具組件。圖11中所描繪的實(shí)施例還包括墊片112，該墊片112在使第一半模和第二半模移動(dòng)到中間封閉位置后限定第一基準(zhǔn)表面113與第二基準(zhǔn)表面114之間的距離d2。墊片112被如圖11中的箭頭d所示的移除以便使模腔中的鏡片形成材料固化從而形成最終鏡片。圖12中的箭頭e表示第二半模從中間封閉位置移動(dòng)到最終封閉位置的方向。優(yōu)選地，在移除墊片112之后且在鏡片形成材料固化后，第二半模由于驅(qū)動(dòng)力而移動(dòng)到最終封閉位置，所述驅(qū)動(dòng)力通過(guò)與收縮的鏡片形成材料的接觸而施加至第二半模的模制表面。

圖13示出了包括位于開(kāi)啟位置的根據(jù)圖7的模具組件的根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備。該模具組件包括第一半模101和第二半模102。此外，該裝置包括可移除地附接到第二半模102上的定位和封閉裝置300。定位和封閉裝置300包括柱塞301、用于柱塞的致動(dòng)器302以及兩個(gè)鎖銷(xiāo)303。此外，定位和封閉裝置300包括壓電元件304。圖13中的箭頭f表示致動(dòng)器302使柱塞301連同壓電元件304和第二半模102一起移動(dòng)到圖14中所描繪的最終封閉位置。通過(guò)將鎖銷(xiāo)303致動(dòng)到使得半模位于最終封閉位置的位置(箭頭g，圖14)而鎖緊柱塞301，其中模制表面間隔開(kāi)最終距離d0。圖15示出，如箭頭h所示的，通過(guò)激活壓電元件304，柱塞301連同第二半模102移動(dòng)到中間封閉位置，在中間封閉位置模制表面之間的距離增加了中間距離d1。在圖中未示出的又一步驟中，通過(guò)停用壓電元件304，第二半模102再次移動(dòng)回到最終封閉位置。

圖16示出了包括位于最終封閉位置的根據(jù)圖7的模具組件的根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的另一實(shí)施例。該模具組件包括第一半模101和第二半模102以及基準(zhǔn)表面113和114。此外，該設(shè)備設(shè)置有布置在兩個(gè)半模101和102的兩個(gè)基準(zhǔn)表面113和114之間的攤鋪工具400。攤鋪工具400包括具有上、下半體的本體401、能夠由楔塊403鎖緊的兩個(gè)鎖銷(xiāo)402、和壓電元件404。在操作中，攤鋪工具400首先接近模具組件而被布置在兩個(gè)半模101和102的兩個(gè)基準(zhǔn)表面113和114之間，其中攤鋪工具400位于封閉位置(圖16中的箭頭i所示)。然后，鎖銷(xiāo)402被致動(dòng)，以便與兩個(gè)基準(zhǔn)表面113和114接合。一旦完成，便通過(guò)致動(dòng)楔塊403而將鎖銷(xiāo)402鎖緊到位。如圖17中的箭頭j所示，隨后，壓電元件404被激活，以便迫使攤鋪工具400的兩個(gè)半體彼此分離而進(jìn)入開(kāi)啟位置。由此，第一半模101和第二半模102彼此移動(dòng)分開(kāi)到中間封閉位置。在圖中未示出的又一步驟中，壓電元件404被停用，攤鋪工具再次移動(dòng)到封閉位置且因此能夠從模具組件被移除。然后，在鏡片形成材料固化期間使第一半模101和第二半模102被動(dòng)或主動(dòng)移動(dòng)到中間距離增加d1為0的最終封閉位置。

在圖中未示出的替換實(shí)施例中，在第一步驟中將前述根據(jù)圖1至17的實(shí)施例中任何一個(gè)的模具組件封閉到最終封閉位置。然后，在第二步驟中，例如通過(guò)將第二半模提升到距離增加d1而將模具組件重新開(kāi)啟到中間封閉位置。最后，在鏡片形成材料固化期間，使第二半模再次移動(dòng)回到最終封閉位置。

可通過(guò)驅(qū)動(dòng)力使半模從中間封閉位置被動(dòng)封閉到最終封閉位置，所述驅(qū)動(dòng)力通過(guò)與收縮的鏡片形成材料的接觸以及通過(guò)第二半模的自重力而施加至模制表面。

或者，在鏡片形成材料固化期間，可將外部結(jié)合力施加至一個(gè)或兩個(gè)半模，以使兩個(gè)半模從中間封閉位置主動(dòng)封閉到最終封閉位置。主動(dòng)封閉兩個(gè)半模是本發(fā)明的優(yōu)選操作模式。

圖20示出了根據(jù)本發(fā)明的模具組件500的另一實(shí)施例，該模具組件包括被示出處于中間封閉位置的第一半模501和第二半模502。圖20的實(shí)施例還包括固定地附接到第一半模501的本體501a的導(dǎo)向套筒507。導(dǎo)向套筒以這樣的方式形成，即，它能夠接納第二半模502的本體502a，其中第二半模的本體502a的側(cè)壁508與導(dǎo)向套筒507的內(nèi)表面508滑動(dòng)接觸。第一半模501為陰半模，具有模制表面505。第二半模502是陽(yáng)半模并具有模制表面506。模制表面505、506以?xún)蓚€(gè)半模接觸的區(qū)域?yàn)榻纭８鶕?jù)圖20，該區(qū)域由第一半模501的本體501a上的突出體504和第二半模502的本體502a上的支承部503形成。導(dǎo)向套筒507優(yōu)選以這樣的方式構(gòu)成，即，在操作中，它使兩個(gè)半模相對(duì)于彼此對(duì)準(zhǔn)和/或居中。此外，導(dǎo)向套筒507優(yōu)選具有可壓縮部分510，該可壓縮部分510至少可在距離增加(d1)的范圍內(nèi)壓縮。在操作中，導(dǎo)向套筒的突出部分511以其第一外基準(zhǔn)表面514接觸支承表面513(或第二半模本體502a的第二外基準(zhǔn)表面513)。在使兩個(gè)半模朝彼此移動(dòng)(這在圖20中通過(guò)放大細(xì)節(jié)中的兩個(gè)豎直箭頭表示)之后，導(dǎo)向套筒507的可壓縮部分510被壓縮直到兩個(gè)半模位于中間距離增加d1為0的最終封閉位置。如上所述，半模501、502的所述移動(dòng)可以是由封閉裝置(在此實(shí)施例中未示出)致動(dòng)的主動(dòng)移動(dòng)，或者半模501、502可以通過(guò)在鏡片形成材料固化期間由鏡片形成材料(在此實(shí)施例中未示出)施加至半模的驅(qū)動(dòng)力而被動(dòng)移動(dòng)。

在本發(fā)明的再另一實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備和方法中的半模還包括用于使半模對(duì)準(zhǔn)和/或居中的裝置，如已公開(kāi)的專(zhuān)利申請(qǐng)wo-a-99/20455中所述，該申請(qǐng)通過(guò)引用結(jié)合入本文。特別地，wo-a-99/20455的第8頁(yè)第1行至第9頁(yè)第9行和wo-a-99/20455的第9頁(yè)第27行至第10頁(yè)第15行通過(guò)引用結(jié)合入本文作為公開(kāi)的用于使半模對(duì)準(zhǔn)和/或居中的裝置。

圖21示出了帶有附接到或布置于模具組件100的干涉式測(cè)量裝置600的圖1的模具組件。該干涉式測(cè)量裝置經(jīng)第一半模101將測(cè)量光束601發(fā)射到第二半模102。測(cè)量光束被第一模制表面105和第二模制表面106(部分)反射。由于模制表面的彎曲幾何形狀，優(yōu)選將測(cè)量光束601引向兩個(gè)半模的中心使得盡可能多的測(cè)量光束被充分反射以在干涉式測(cè)量裝置進(jìn)行檢測(cè)。因此，在鏡片形成材料202固化期間，能夠通過(guò)干涉式測(cè)量裝置直接測(cè)量距離增加d1的變化，直到達(dá)到在最終封閉位置的最終距離d0(在圖22中示出)，該最終距離d0對(duì)應(yīng)于固化的隱形眼鏡的中心厚度。此外，可設(shè)置用于使半模移動(dòng)的裝置(在圖21和22中未示出)，該裝置可以與干涉式測(cè)量裝置600連接，使得實(shí)際測(cè)得的距離能夠被用于根據(jù)相應(yīng)鏡片形成材料固化時(shí)的特定特征來(lái)控制半模101、102的相對(duì)移動(dòng)。

在如上述干涉式測(cè)量裝置中使用的干涉測(cè)量?jī)x的典型設(shè)置中，確定兩個(gè)光束之間的光程長(zhǎng)度差。例如，在光學(xué)元件例如半反射鏡中，將初始光束劃分為基準(zhǔn)光束和測(cè)量光束?；鶞?zhǔn)光束例如從光學(xué)纖維分離并且立即引導(dǎo)回到纖維中作為基準(zhǔn)。也從光學(xué)纖維分離的測(cè)量光束離開(kāi)光學(xué)元件并且被引導(dǎo)到待測(cè)量物體的表面，在這里它被所述表面反射并且被引導(dǎo)回到接收器。在接收器(例如，michelson干涉儀或任何其它干涉測(cè)量式探測(cè)器)中，兩種信號(hào)被疊加，其中測(cè)量光束相對(duì)于基準(zhǔn)光束的延遲允許以高精度確定與反射表面的距離。在一個(gè)實(shí)施例中，干涉式測(cè)量裝置是激光干涉式測(cè)量裝置。

由于干涉式測(cè)量是光學(xué)路徑長(zhǎng)度測(cè)量，所以折射率是要考慮的一個(gè)參數(shù)。鏡片形成材料的折射率在固化處理期間改變。因此，必須考慮該可變性來(lái)修正(或者標(biāo)定)在固化處理期間的任何測(cè)量值。為估計(jì)用于測(cè)量值標(biāo)定的參數(shù)(即，折射率)，第一在模腔充有空氣時(shí)、第二在模腔充有未固化的鏡片形成材料時(shí)、第三在鏡片形成材料完全固化(即，最終鏡片)時(shí)，測(cè)量位于最終封閉位置的半模的距離。所獲得的數(shù)據(jù)用于修正在固化處理期間的光學(xué)路徑長(zhǎng)度測(cè)量值。

本發(fā)明的方法和裝置在水凝膠(sihy)隱形眼鏡的制造中特別有用，所述隱形眼鏡從單體或大分子單體鏡片形成材料開(kāi)始制造，并且鏡片形成材料固化時(shí)的收縮在1％至10％的范圍內(nèi)。

示例

圖19中示出了具有不平整表面(即，示出了“溝槽”，分別地“線(xiàn)路圖”)的硅水凝膠隱形眼鏡的圖像，而圖18示出了根據(jù)本發(fā)明制造的相同鏡片形成材料的硅水凝膠隱形眼鏡。圖18的鏡片具有平整表面(即，示出了無(wú)“溝槽”，分別地?zé)o“線(xiàn)路圖”)。

用于以上的硅水凝膠隱形眼鏡的硅水凝膠形成材料具有以下組分：

33％ce-pdms大分子單體

17％三丙烯酰胺(tris-acrylamide)：n-[三(三甲基甲硅烷氧基)-甲硅烷基丙基]丙烯酰胺

24％n,n-二甲基丙烯酰胺(dimethylacrylamide)

0.5％l-peg200：(n-(羰基-甲氧基聚乙二醇-200)-1,2-二硬酯酰基-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺，鈉鹽)

1.0％1173，光引發(fā)劑

24.5％1-丙醇

ce-pdms大分子單體是含末端甲基丙烯酸酯基團(tuán)的增鏈聚二甲基硅氧烷乙烯類(lèi)大分子單體并按以下方式制備：

在第一步驟中，通過(guò)使49.85克α,ω-雙(2-羥基乙氧基丙基)-聚二甲基硅氧烷與11.1克異佛爾酮二異氰酸酯(ipdi)在150克無(wú)水甲乙酮中在0.063克二月桂酸二丁基錫(dbtdl)存在下發(fā)生反應(yīng)，將異佛爾酮二異氰酸酯將α,ω-雙(2-羥基乙氧基丙基)-聚二甲基硅氧烷(mn＝200，shin-etsu,kf-6001a)封端。該反應(yīng)在40℃下將保持4.5小時(shí)，形成ipdi-pdms-ipdi。在第二步驟中，將164.8克α,ω-雙(2-羥基乙氧基丙基)-聚二甲基硅氧烷(mn＝300,shin-etsu,kf-6002)和50克無(wú)水甲乙酮的混合物逐滴添加到已添加了另外0.063克dbtdl的ipdi-pdms-ipdi溶液中。使該反應(yīng)器在40℃下保持4.5小時(shí)，形成ho-pdms-ipdi-pdms-ipdi-pdms-oh。然后減壓除去mek。在第三步驟中，通過(guò)添加7.77克甲基丙烯酸異氰基酯基乙酯(iem)和另外0.063克dbtdl，末端羥基被甲基丙烯酰氧基乙基封端，形成iem-pdms-ipdi-pdms-ipdi-pdms-iem。

用于使用被動(dòng)模具封閉來(lái)制造鏡片的方法

在第一步驟中，將約40微升的上述制備的鏡片形成材料分配到根據(jù)圖11的陰半模中。

將墊片112(厚度：d5+d1，其中d1為約10μm)放置到陰半模的外套筒基準(zhǔn)表面上，借助于使外殼居中定位陽(yáng)模(單模對(duì)齊)并使陽(yáng)模下降直到陽(yáng)模和陰模的外套筒基準(zhǔn)表面兩者均與墊片相接觸。因此，陽(yáng)模精確地定位在陰模上方并且陰模和陽(yáng)模的內(nèi)套筒基準(zhǔn)表面之間的距離增加d1為約10μm。

將帶有被夾持在外套筒基準(zhǔn)表面之間的墊片的封閉模具輸送到照射裝置。在通過(guò)uv照射使鏡片材料交聯(lián)之前很小心地移除墊片112(根據(jù)圖12)。

通過(guò)用hamamatsu燈使封閉的模具固化15至120秒而獲得根據(jù)圖18的隱形眼鏡，其中使用約1至20mw/cm²的強(qiáng)度(如通過(guò)覆蓋(或匹配)光引發(fā)劑的吸收特征(或光譜)的uv傳感器(此類(lèi)傳感器可從諸如德國(guó)esegmbh之類(lèi)的制造商獲得)測(cè)量)，并且使用由德國(guó)ing.hanstafelmaierdünnschicht-technikgmbh制造的在328納米傳輸率為50％的離子鍍截止濾光片。在聚合期間，收縮引起隱形眼鏡中和附接到模制表面的鏡片表面上的應(yīng)力。該應(yīng)力施加驅(qū)動(dòng)力。

比較例

在比較例的方法中，如上所述充有鏡片形成材料的模具被完全封閉而未設(shè)置墊片。然后將封閉的模具輸送至照射裝置并且如上所述利用uv照射使鏡片材料交聯(lián)。

盡管發(fā)明人并不希望受任何具體理論約束，但相信在不提供半模的基準(zhǔn)表面之間的距離增加使得半模能夠適應(yīng)收縮的情況下(即，具有完全封閉或固定的半模)，聚合材料的收縮產(chǎn)生使從模制表面形成的鏡片(至少部分)分離或剝離的驅(qū)動(dòng)力。相信這種不穩(wěn)定的鏡片分離或剝離在鏡片表面中或其上形成諸如像“溝槽”或“線(xiàn)路圖”一樣的曲徑之類(lèi)的缺陷(參看圖19)。

然而，在半模的基準(zhǔn)表面之間存在約5μm至約15μm的距離增加的情況下(即，至少一個(gè)移動(dòng)的半模的情況下)，表明得到的驅(qū)動(dòng)力將半模朝彼此拉動(dòng)，使得模制表面能夠適應(yīng)聚合材料的收縮。特別地，如果陰半模被固定，則陽(yáng)半模被動(dòng)地朝陰半模移動(dòng)(即，被動(dòng)地封閉模具)。鏡片形成材料始終保持附接到(移動(dòng)的)模制表面并且形成平整的鏡片表面(參看圖18)。