用于制造眼鏡片的方法和機器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及具有至少一種光學(xué)功能的眼鏡片（例如，漸進式眼鏡片）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鏡片的方法。
[0003] 本發(fā)明還涉及一種用于制造此類眼鏡片的機器。
【背景技術(shù)】
[0004] 眾所周知，眼鏡片經(jīng)歷各種制造步驟，以便賦予它們處方眼科特性。
[0005] 已知制造眼鏡片的方法包括一個提供未加工的或半成品的鏡片毛坯的步驟，即， 沒有一個面或其中只有一個面被稱為精加工面（或換言之，限定簡單或復(fù)雜光學(xué)表面的 面）的鏡片毛坯。
[0006] 這些方法則包括對未加工的鏡片毛坯的至少一個面進行車削的一個或多個步驟， 以便獲得被稱為成品面的面，從而限定了所尋求的提供眼鏡片的佩戴者的處方（可能復(fù)雜 的）眼科特性的光學(xué)表面。
[0007] 眼鏡片的光學(xué)功能主要是由與眼鏡片的正面和背面對應(yīng)的兩個屈光度提供的。要 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)用的函數(shù)的重新分配。
[0008] 表述"一個或多個機加工步驟"在此應(yīng)理解為是指被稱為粗加工、精加工和拋光 (通過表面加工的機加工）的加工。
[0009] 粗加工步驟從未加工的或半成品的鏡片毛坯開始使得能夠產(chǎn)生鏡片毛坯的被限 定為其未精加工表面曲率的那些面，而精加工（又稱為平滑化）步驟在于細化顆?；蛏踔?前述所獲得的這些面的曲率半徑的精度，并且允許制備（平滑化）所產(chǎn)生彎曲表面用于拋 光步驟。這個拋光步驟是一個對經(jīng)粗加工或平滑化的彎曲表面進行表面加工的步驟，并且 使得能夠使眼鏡片透明。粗加工步驟和精加工步驟是設(shè)置最終鏡片的厚度以及經(jīng)處理過的 表面的曲率半徑的步驟，與最初物體的厚度及其最初曲率半徑無關(guān)。
[0010] 通常，對眼鏡片的面進行機加工所花費的時間取決于所使用的機器、材料以及所 尋求的光學(xué)表面的復(fù)雜性。
[0011] 機加工速度也不是對生產(chǎn)的光學(xué)表面與所需表面的一致性沒有影響。因而，非常 低的速度可能使得能夠確保表面的一致性，但其會影響其生產(chǎn)率。相比之下，高速使得能夠 提高生產(chǎn)率，但是會影響一致性。
[0012] 通常，需要針對復(fù)雜表面進行試驗，以便確定最佳機加工速度，這降低了生產(chǎn)率。
[0013] 從專利申請W0 2011/083234和W0 2013/030495中已知用于獨立于這種鏡片的材 料、從有待生產(chǎn)的表面的幾何特點來確定對該鏡片進行機加工的最佳轉(zhuǎn)速的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014] 本發(fā)明的目的在于提供一種用于制造具有至少一種光學(xué)功能的眼鏡片的方法，本 方法不同于車削方法，并且實施起來特別簡單、方便和經(jīng)濟。
[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種光學(xué)功能的眼 鏡片的方法，該方法包括：
[0016] -根據(jù)目標(biāo)幾何包絡(luò)線，通過沉積具有預(yù)定折射率的至少一種材料的多個預(yù)定體 積元素以增材方式制造所述眼鏡片的步驟；
[0017] -在所述增材制造步驟的實施過程中至少一次確定實際幾何包絡(luò)線的步驟；以及
[0018] -如果在一個區(qū)中所述目標(biāo)幾何包絡(luò)線與所述實際幾何包絡(luò)線之間的差值大于預(yù) 定閾值則觸發(fā)校正動作的步驟。
[0019] 增材制造技術(shù)是滿足本發(fā)明的目的的一種特別適當(dāng)?shù)姆椒ā?br>[0020] 表述"增材制造"應(yīng)理解為是指，根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)ASTM 2792-12,包括一種涉及通常 將材料逐層放在一起或組合以便根據(jù)3-D建模數(shù)據(jù)（通常是計算機輔助設(shè)計（下文中是 CAD)文件）制造物體的方法的制造技術(shù)，與減材制造方法截然相反，如傳統(tǒng)機加工。
[0021] 增材制造技術(shù)在于通過根據(jù)CAD文件中包含的數(shù)字形式的預(yù)定安排對固體材料 元素進行并置而制造物體。
[0022] 可以使用各種不同的技術(shù)原理、例如通過借助于打印頭提供光聚合性單體滴狀 物、通過用一批單體表面附近的UV光源進行選擇性光聚合（立體光固化成型技術(shù)）、或通過 熔化聚合物粉末（選擇性激光熔化（SLM)或選擇性激光燒結(jié)（SLS))來創(chuàng)造并并置這些基 本體積元素，表示為"體元"。
[0023] 增材制造技術(shù)允許以很大的靈活性來限定物體的幾何結(jié)構(gòu)，但是如果希望制造不 散射光并且通過在鏡片的每個面上的非常精確的屈光鏡幾何結(jié)構(gòu)而提供光學(xué)處方的透明 眼鏡片，就產(chǎn)生了一些問題；這些屈光鏡可以是球面的、或偽球面的、或復(fù)球面的或偽復(fù)球 面的。
[0024] 特別會遇到以下問題：
[0025] -逐體元結(jié)構(gòu)本身不適合很好地獲得光學(xué)應(yīng)用所需的光滑表面；
[0026] -增材施工技術(shù)使得難以用光學(xué)應(yīng)用所要求的精度來控制產(chǎn)品元件的尺寸特點； 特別是難以以極高的精度實現(xiàn)對鏡片的曲率半徑的局部控制。
[0027] 可見，本發(fā)明考慮了增材制造固有的這些問題，以便其與眼鏡片的制造兼容。
[0028] 根據(jù)本發(fā)明的制造方法首先在需要快速且靈活的制造方法的廣泛多樣的光學(xué)功 能的生產(chǎn)背景下（因為這些光學(xué)功能的個性化）是特別簡單、方便且經(jīng)濟的。
[0029] 還應(yīng)注意的是，當(dāng)應(yīng)用于鏡片時，表述"光學(xué)功能"應(yīng)理解為是指該鏡片的光學(xué)響 應(yīng)，即對通過所討論的鏡片的光束的傳播和透射的任何修改進行限定的功能，無論進入光 束的入射如何并且無論由入射光束所照亮的入光屈光鏡的幾何范圍如何。
[0030] 更確切地，在眼科領(lǐng)域中，光學(xué)功能被定義為針對本鏡片的佩戴者的所有注視方 向佩戴者屈光力和散光特點的分布以及與該鏡片相關(guān)聯(lián)的更高階像差的分布。當(dāng)然，這假 定了已知鏡片相對于佩戴者的眼睛的幾何位置。
[0031] 根據(jù)本發(fā)明的方法使得能夠特別簡單且容易基于使用光學(xué)領(lǐng)域中的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)學(xué)工 具能夠獲得的值以增材方式精確地制造眼鏡片，這些數(shù)學(xué)工具使得能夠從通過有限數(shù)量的 點（各點被賦予自己的坐標(biāo)，例如在笛卡兒坐標(biāo)系中）對表面進行定義的文件中確定鏡片 的目標(biāo)幾何包絡(luò)線并且然后在其增材制造過程中確定鏡片的實際幾何包絡(luò)線，并且在必要 時取決于目標(biāo)包絡(luò)線與實際包絡(luò)線之間的幾何差值而觸發(fā)校正動作。
[0032] 因而，在根據(jù)本發(fā)明的方法中，在制造過程中不對材料沉積工具（如噴嘴）的位置 進行監(jiān)測，而是在鏡片制造過程中監(jiān)測鏡片的實際幾何包絡(luò)線；并且，如果需要的話，在制 造過程中對眼鏡片觸發(fā)校正動作。
[0033] 根據(jù)有利特征，所述校正動作包括在所述區(qū)上沉積至少一種附加的預(yù)定體積元素 和/或確定經(jīng)修改的目標(biāo)幾何包絡(luò)線，從而替換所述目標(biāo)幾何包絡(luò)線。
[0034] 應(yīng)注意的是，目標(biāo)幾何包絡(luò)線與鏡片的起始制造設(shè)置（或框架）相對應(yīng)，而經(jīng)修改 的目標(biāo)幾何包絡(luò)線與鏡片的經(jīng)修改的制造設(shè)置相對應(yīng)，這種修改是在檢測到物鏡（目標(biāo)鏡 片）與實際情況（制造的鏡片）之間的差值大于預(yù)定閾值之后做出的。
[0035] 沉積至少一個附加的預(yù)定體積元素和/或確定經(jīng)修改的目標(biāo)幾何包絡(luò)線而替換 產(chǎn)生的目標(biāo)幾何包絡(luò)線是對制造過程中填充的材料和/或被改變的眼鏡片的幾何結(jié)構(gòu)的 任何初生缺陷、任何不足進行校正的一種出色的方式，從而使得當(dāng)鏡片完成時獲得所尋求 的光學(xué)功能。
[0036] 因而，在眼鏡片制造過程中考慮的主要因素不是是否符合最初設(shè)置的幾何結(jié)構(gòu)， 而是是否符合其光學(xué)功能，制作的眼鏡片在某些情況下具有與最初設(shè)置的幾何結(jié)構(gòu)不同的 幾何結(jié)構(gòu)。
[0037] 當(dāng)然，適當(dāng)時進行多次修正。
[0038] 當(dāng)決定是否進行校正動作時所考慮的主要因素之一是到眼鏡片制造方法結(jié)束點 的時間。
[0039] 根據(jù)有利特征，所述觸發(fā)校正動作的步驟包括：
[0040] -如果在所述區(qū)中所述目標(biāo)幾何包絡(luò)線與所述實際幾何包絡(luò)線之間的差值大于第 一預(yù)定閾值且低于第二預(yù)定閾值，則實施第一校正動作；并且
[0041] -如果在所述區(qū)中所述目標(biāo)幾何包絡(luò)線與所述實際幾何包絡(luò)線之間的差值大于所 述第二預(yù)定閾值，則實施與該第一校正動作不同的第二校正動作。
[0042] 使用這些特征，在需要時實施的校正動作是特別好的，由此允許獲得高精度眼鏡 片。
[0043] 根據(jù)有利特征，所述第一校正動作包括在所述區(qū)上沉積至少一個附加的預(yù)定體積 元素而無需替換目標(biāo)幾何包絡(luò)線，這種沉積被稱為高度增加，而該第二校正動作包括確定 經(jīng)修改的目標(biāo)幾何包絡(luò)線，從而替換所述目標(biāo)幾何包絡(luò)線。
[0044] 根據(jù)本發(fā)明的方法使得能夠基于起始制造設(shè)置而啟動鏡片的增材制造，并且在目 標(biāo)包絡(luò)線與實際包絡(luò)線之間觀察到差值的情況下，取決于這個差值的幾何值，在高度方向 上將設(shè)定數(shù)量的預(yù)定體積元素添加到鏡片上，該制造方法繼續(xù)使用這些起始制造設(shè)置，或 者確定經(jīng)修改的目標(biāo)幾何包絡(luò)線，然后，該制造方法使用這些經(jīng)修改的制造設(shè)置。
[0045] 根據(jù)有利特征，該第二校正動作此外包括在所述區(qū)上沉積至少一個附加的預(yù)定體 積元素，這種沉積被稱為曲率增加。
[0046] 因而，取決于這些閾值，該校正動作可以是高度增加、曲率增加或?qū)δ繕?biāo)幾何包絡(luò) 線的簡單修改，而不增加材料。根據(jù)有利特征：
[0047] -所述確定實際幾何包絡(luò)線的步驟包括確定表示所述區(qū)中的平均曲率的至少一個 幾何值的步驟；并且
[0048] -為了確定在所述區(qū)中的所述差值，所述方法包括將表示該平均曲率的所述至少 一個幾何值與表示所述區(qū)的