相關(guān)專利申請(qǐng)

本專利申請(qǐng)要求提交于2011年11月28日的美國(guó)專利申請(qǐng)序列號(hào)13/305,655以及提交于2010年11月30日的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)序列號(hào)61/418,148的優(yōu)先權(quán)，所述專利申請(qǐng)的內(nèi)容是可信賴的并且以引用方式并入。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明描述了用于獲取干式角膜接觸鏡片的精確三維測(cè)量的非接觸方法的設(shè)備，更具體地講描述了使用干式鏡片計(jì)量以獲知角膜接觸鏡片的精確厚度的非接觸方法的設(shè)備。

背景技術(shù)：

眼科鏡片通常通過(guò)鑄塑成型制成，其中將單體材料沉積在由相對(duì)的模具部件的光學(xué)表面之間限定的腔體中。用于將水凝膠塑造成可用制品(例如，眼科鏡片)的多部件模具可包括例如第一模具部件和第二模具部件，所述第一模具部件具有與眼科鏡片的后曲面對(duì)應(yīng)的凸面部分，所述第二模具部件具有與眼科鏡片的前曲面對(duì)應(yīng)的凹面部分。為了使用此類模具部件來(lái)制作鏡片，將未固化的水凝膠鏡片制劑放置在一次性塑性前曲面模具部件與一次性塑性后曲面模具部件之間。

前曲面模具部件和后曲面模具部件通常采用注塑技術(shù)形成，其中迫使熔化的塑料進(jìn)入具有至少一個(gè)光學(xué)質(zhì)量表面的精加工鋼質(zhì)模具中。

根據(jù)期望的鏡片參數(shù)將前曲面和后曲面模具部件結(jié)合在一起以成形鏡片。隨后，例如通過(guò)暴露于熱和光使鏡片制劑固化，從而形成鏡片。固化之后，分開(kāi)模具部件，并且從模具部件取出鏡片。

對(duì)于鏡片大小和光焦度種類不多但批量很大的情況，鑄塑成型眼科鏡片尤其有用。然而，注塑工藝的特性和設(shè)備使得很難根據(jù)具體患者的眼睛或具體應(yīng)用來(lái)定制鏡片。因此，已研究出其他技術(shù)，例如車床加工鏡片鈕和立體光刻技術(shù)。然而，車床加工需要高模量的鏡片材料，費(fèi)時(shí)且可用表面范圍有限，而立體光刻技術(shù)尚未制造出適合人眼使用的鏡片。

在現(xiàn)有技術(shù)描述中，已經(jīng)描述了用于通過(guò)使用基于體素的光刻技術(shù)形成定制鏡片的方法和設(shè)備。這些技術(shù)的一個(gè)重要方面是以新穎的方式制造鏡片，其中兩個(gè)鏡片表面之一以自由成形方式形成，而不采用鑄塑成型、車床加工或其他模具。自由成形表面和基部可包括自由成形表面中所包括的自由流動(dòng)流體介質(zhì)。這種組合將得到有時(shí)稱為鏡片前體的裝置。通?？衫霉袒椛浜退咸幚韺㈢R片前體轉(zhuǎn)化成眼科鏡片。

可能需要測(cè)量以這種方式形成的自由曲面鏡片以確定鏡片的物理參數(shù)。因此，需要設(shè)備和方法以用于測(cè)量由前體形成的鏡片。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明涉及用于測(cè)量眼科鏡片的方法和設(shè)備，并且在一些實(shí)施例中，可利用非接觸光學(xué)器械來(lái)確定眼科鏡片的精確厚度測(cè)量。一些實(shí)施例另外包括用于對(duì)眼科鏡片進(jìn)行三維測(cè)量的測(cè)量設(shè)備和方法。

一般來(lái)講，本發(fā)明包括共焦位移傳感器和光學(xué)組件，其中在一些實(shí)施例中，所述光學(xué)組件可包括成形光學(xué)件，所述成形光學(xué)件被用作后曲面以形成眼科鏡片。在一些優(yōu)選實(shí)施例中，光學(xué)組件可安裝在運(yùn)動(dòng)學(xué)安裝裝置上，該安裝裝置可牢固地附接到空氣軸承旋轉(zhuǎn)臺(tái)。

一些實(shí)施例還可包括用于對(duì)保持眼科鏡片的成形光學(xué)件芯軸和測(cè)量裝置中的一者或兩者的定位進(jìn)行調(diào)節(jié)的設(shè)備。例如，在一些實(shí)施例中，可調(diào)節(jié)設(shè)備，直至成形光學(xué)組件和位移傳感器的旋轉(zhuǎn)中心可為對(duì)準(zhǔn)的，其中可通過(guò)調(diào)節(jié)設(shè)備來(lái)精確地測(cè)量鏡片和成形光學(xué)組件。

在另一方面，例如在一些實(shí)施例中，位移傳感器可測(cè)量不含有鏡片的成形光學(xué)件芯軸。隨后，可將成形光學(xué)件測(cè)量的數(shù)據(jù)文件用作基準(zhǔn)文件，該基準(zhǔn)文件可用于與含有鏡片的成形光學(xué)件測(cè)量進(jìn)行比較。在一些實(shí)施例中，獲得的測(cè)量數(shù)據(jù)可存儲(chǔ)在各種實(shí)施例中。

在又一方面，在一些實(shí)施例中，成形光學(xué)組件可被安裝在運(yùn)動(dòng)學(xué)安裝裝置上并且還可被使用多于一次以形成眼科鏡片。隨后，可測(cè)量含有安裝于其上的鏡片的成形光學(xué)組件，并且隨后可將獲取的測(cè)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在各種實(shí)施例中?？稍诿枋龀尚喂鈱W(xué)件、眼科鏡片以及其上含有眼科鏡片的成形光學(xué)件中的一個(gè)或多個(gè)的測(cè)量數(shù)據(jù)之間進(jìn)行比較。

其他方面可包括數(shù)據(jù)文件，所述數(shù)據(jù)文件包含測(cè)量信息，該測(cè)量信息稍后可從球形徑向坐標(biāo)轉(zhuǎn)化成軸向坐標(biāo)和其他空間指標(biāo)中的一者或兩者?？刹捎脭?shù)學(xué)方式比較各種數(shù)據(jù)文件以形成測(cè)量鏡片的軸向厚度文件。

附圖說(shuō)明

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的芯軸上的眼科鏡片和共焦位移傳感器的平面圖。

圖2A示出了運(yùn)動(dòng)學(xué)安裝裝置和成形光學(xué)組件的橫截面。

圖2B示出了運(yùn)動(dòng)學(xué)安裝裝置和成形光學(xué)件芯軸的俯視圖。

圖3A示出了包括傳感器旋轉(zhuǎn)軸和多個(gè)位移傳感器調(diào)節(jié)器的計(jì)量設(shè)備的側(cè)視圖。

圖3B示出了包括成形光學(xué)件旋轉(zhuǎn)軸和多個(gè)成形光學(xué)件調(diào)節(jié)器的計(jì)量設(shè)備的更近側(cè)視圖。

圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的某個(gè)附加方面的方法步驟。

圖5A和5B示出了球形徑向坐標(biāo)中代表的計(jì)量數(shù)據(jù)。

圖6示出了可用于實(shí)施本發(fā)明的一些實(shí)施例的處理器。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供了用于測(cè)量鏡片和鏡片前體中的一者或兩者的厚度的方法和設(shè)備。以下章節(jié)將詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。對(duì)優(yōu)選實(shí)施例和可供選擇實(shí)施例兩者的描述均僅為示例性實(shí)施例，但是應(yīng)當(dāng)理解其變化、修改和更改對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言可能是顯而易見(jiàn)的。因此應(yīng)當(dāng)了解所述的示例性實(shí)施例并不限制下述發(fā)明的各個(gè)方面的廣泛性。在本文說(shuō)明中，將本文所述的方法步驟以邏輯順序列出。然而，除非另有說(shuō)明，否則該順序絕不限制這些方法步驟可被執(zhí)行的次序。此外，并非所有步驟都是實(shí)施本發(fā)明所必需的，本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例中可包括其他步驟。

術(shù)語(yǔ)

在涉及本發(fā)明的本說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)中，可使用將適用以下定義的各種術(shù)語(yǔ)：

如本文所用，“光化輻射”是指能夠引發(fā)化學(xué)反應(yīng)例如反應(yīng)性混合物的聚合的輻射。

如本文所用，“弓形”是指像弓一樣的彎曲形狀。

本文中提及的“比爾定律”并且有時(shí)稱“比爾-朗伯定律”是：I(x)/I0＝exp(-αcx)，其中I(x)是強(qiáng)度，其為距照射表面的距離x的函數(shù)，I0是表面處的入射強(qiáng)度，α是吸收組分的吸收系數(shù)，并且c是吸收組分的濃度。

本文所用的“使準(zhǔn)直”表示限定輻射的錐角，例如接收輻射作為輸入的設(shè)備作為輸出而發(fā)出的光輻射；在一些實(shí)施例中，可限定錐角，使得發(fā)出的光線平行。因此，“準(zhǔn)直儀”包括執(zhí)行此功能的設(shè)備，“已準(zhǔn)直”則描述作用于輻射的結(jié)果。

如本文所用，“DMD”是數(shù)字微鏡裝置，一種由功能性地安裝在CMOS SRAM之上的可運(yùn)動(dòng)微鏡陣列組成的雙穩(wěn)態(tài)空間光調(diào)制器。通過(guò)將數(shù)據(jù)載入反射鏡下的存儲(chǔ)單元來(lái)獨(dú)立控制每一面反射鏡使反射光轉(zhuǎn)向，從而將視頻數(shù)據(jù)的像素空間映射到顯示器上的像素。數(shù)據(jù)以二進(jìn)制方式靜電地控制反射鏡的傾斜角，其中反射鏡狀態(tài)為+X度(開(kāi))或-X度(關(guān))。對(duì)于當(dāng)前的裝置，X可為10度或12度(標(biāo)稱)。由開(kāi)反射鏡反射的光隨后穿過(guò)投影鏡片并投射到屏幕上。光在反射關(guān)閉時(shí)產(chǎn)生暗視場(chǎng)，并且限定用于圖像的暗電平基準(zhǔn)。圖像通過(guò)介于開(kāi)電平與關(guān)電平之間的灰度調(diào)制形成，開(kāi)關(guān)速率足夠快以讓觀看者將其視為完整圖像。DMD(數(shù)字微鏡裝置)有時(shí)是DLP投影系統(tǒng)。

如本文所用，“DMD腳本”應(yīng)指空間光調(diào)制器的控制協(xié)議以及任何系統(tǒng)元件的控制信號(hào)，系統(tǒng)元件例如為光源或?yàn)V光輪，其中任何一者均可包括一系列時(shí)序命令。使用首字母縮寫(xiě)詞DMD并不表示將該術(shù)語(yǔ)的使用限于空間光調(diào)制器的任何一種具體類型或大小。

如本文所用，“固化輻射”是指足以使包括鏡片前體或鏡片的基本上所有反應(yīng)性混合物中的一種或多種聚合并且交聯(lián)的光化輻射。

如本文所用，“流體鏡片反應(yīng)介質(zhì)”表示反應(yīng)性混合物，其天然形態(tài)、反應(yīng)后的形態(tài)或部分反應(yīng)后的形態(tài)是可流動(dòng)的，并且所有反應(yīng)介質(zhì)或一部分可在進(jìn)一步加工成為眼科鏡片的一部分之后形成。

如本文所用，“自由成形”是指由反應(yīng)性混合物交聯(lián)形成的表面，而不是按照鑄塑成型、車床加工或激光燒蝕成形的。

如本文所用，“凝膠點(diǎn)”應(yīng)指第一次觀察到凝膠或不溶物的點(diǎn)。凝膠點(diǎn)是轉(zhuǎn)化程度，在該點(diǎn)液態(tài)聚合混合物變?yōu)楣虘B(tài)。

如本文所用，“鏡片”是指位于眼睛內(nèi)或眼睛上的任何眼科裝置。這些裝置可提供光學(xué)矯正或可為美容的。例如，術(shù)語(yǔ)鏡片可指用于矯正或改進(jìn)視力或提升眼部機(jī)體美觀效果(例如虹膜顏色)而不會(huì)影響視力的角膜接觸鏡片、眼內(nèi)鏡片、覆蓋鏡片、眼部插入物、光學(xué)插入物或其他類似的裝置。在一些實(shí)施例中，本發(fā)明的優(yōu)選鏡片是由有機(jī)硅彈性體或水凝膠制成的軟質(zhì)角膜接觸鏡片，其中水凝膠包括但不限于有機(jī)硅水凝膠和含氟水凝膠。

如本文所用，“鏡片前體”表示由鏡片前體形式和與鏡片前體形式接觸的流體鏡片反應(yīng)混合物組成的復(fù)合物。例如，在一些實(shí)施例中，在一定體積的反應(yīng)性混合物內(nèi)制備鏡片前體形式的過(guò)程中，形成流體鏡片反應(yīng)性介質(zhì)。從用于制備鏡片前體形式的一定體積的反應(yīng)性混合物中分離出鏡片前體形式和所粘附的流體反應(yīng)性介質(zhì)，可得到鏡片前體。另外，鏡片前體可通過(guò)移除大部分流體鏡片反應(yīng)性混合物或?qū)⒋蟛糠至黧w鏡片反應(yīng)介質(zhì)轉(zhuǎn)化成非流體復(fù)合材料而轉(zhuǎn)化成不同的實(shí)體。

如本文所用，“鏡片前體形式”表示具有至少一個(gè)光學(xué)質(zhì)量表面的非流體物，其經(jīng)進(jìn)一步加工即可相容地復(fù)合到眼科鏡片中。

如本文所用，術(shù)語(yǔ)“鏡片形成混合物”或“反應(yīng)性混合物”或“RMM”(反應(yīng)單體混合物)是指可交聯(lián)形成眼科鏡片的單體或預(yù)聚物材料。各種實(shí)施例可包括鏡片形成混合物，其中鏡片形成混合物具有一種或多種添加劑，例如紫外線隔離劑、著色劑、光引發(fā)劑或催化劑以及眼科鏡片(例如角膜接觸鏡片或眼內(nèi)鏡片)可能需要的其他添加劑。

如本文所用，“模具”是指可用于利用未固化的制劑來(lái)形成鏡片的剛性或半剛性物體。一些優(yōu)選的模具包括形成前曲面模具部件和后曲面模具部件的兩個(gè)模具部件。

如本文所用，術(shù)語(yǔ)“輻射吸收組分”是指可與活性單體混合制劑組合并且可在特定波長(zhǎng)范圍吸收輻射的輻射吸收組分。

反應(yīng)混合物(在本文中有時(shí)也稱為鏡片形成混合物或反應(yīng)單體混合物，與“鏡片形成混合物”的意思相同)。

如本文所用，“從模具脫離”表示鏡片完全從模具分離，或者只是松松地連接著，使得可通過(guò)輕輕晃動(dòng)取出或用藥簽推出。

如本文所用，“立體光刻鏡片前體”表示鏡片前體形式是使用立體光刻技術(shù)制成的鏡片前體。

如本文所用，“基底”表示在其上布置或形成其他實(shí)體的物理實(shí)體，在本文中有時(shí)稱為基底或芯軸。

如本文所用，“瞬態(tài)鏡片反應(yīng)性介質(zhì)”表示保留在鏡片前體形式上并且不完全聚合并且可保持流體或非流體形態(tài)的反應(yīng)性混合物。在結(jié)合到眼科鏡片中之前，瞬態(tài)鏡片反應(yīng)性介質(zhì)可通過(guò)清洗、溶劑化和水合步驟中的一個(gè)或多個(gè)被大量移除。因此，為清楚起見(jiàn)，鏡片前體形式和瞬態(tài)鏡片反應(yīng)性混合物的組合不構(gòu)成鏡片前體。

文中所用的“體素”或“體素光化輻射”是一種體積元，表示三維空間中規(guī)則格網(wǎng)上的值。然而，體素可被看成三維的像素，其中像素代表二維圖像數(shù)據(jù)，而體素包括第三維。此外，其中體素常用于可視化以及醫(yī)療和科研數(shù)據(jù)分析，在本發(fā)明中，體素用于限定到達(dá)特定體積的反應(yīng)性混合物的光化輻射量的邊界，從而控制該具體體積的反應(yīng)性混合物的交聯(lián)或聚合反應(yīng)速度。舉例來(lái)說(shuō)，本發(fā)明中的體素被視為存在于與二維模具表面共形的單層內(nèi)，其中光化輻射可垂直地輻射到二維表面并以每一個(gè)體素的共同軸向尺寸表示。例如，具體體積的反應(yīng)性混合物可按768×768個(gè)體素交聯(lián)或聚合。

如本文所用，“基于體素的鏡片前體”表示鏡片前體形式是使用基于體素的光刻技術(shù)形成的鏡片前體。

如本文所用，“Xgel”是可交聯(lián)反應(yīng)性混合物的化學(xué)轉(zhuǎn)化率，在該化學(xué)轉(zhuǎn)化率下，混合物中凝膠份額變得大于零。

如本文所用，“芯軸”包括用于固定眼科鏡片的具有成形表面的制品。

現(xiàn)在參見(jiàn)圖1，其示出了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的成形光學(xué)件芯軸102上的眼科鏡片101和共焦位移傳感器100的平面圖。在一些實(shí)施例中，位移傳感器100可包括物鏡106、激光束源107和照相機(jī)108中的一個(gè)或多個(gè)。在一些附加實(shí)施例中，透過(guò)物鏡106的中心光學(xué)件部分，激光束109可聚焦到目標(biāo)表面上。在一些其他實(shí)施例中，物鏡106可上下振蕩，從而改變激光束109焦點(diǎn)，直至照相機(jī)108確定物鏡106可在哪個(gè)位置獲得銳聚焦。另外，在一些實(shí)施例中，激光束109可從表面反射到照相機(jī)108上，其中可確定位移傳感器100的目標(biāo)高度。

此外，在一些實(shí)施例中，位移傳感器100可計(jì)算表面的位移。例如，在一些優(yōu)選實(shí)施例中，位移傳感器100可具有30mm的操作范圍并且可測(cè)量正1mm至負(fù)1mm的厚度，同時(shí)保持足夠的位移精度。出于示例性目的，在一些實(shí)施例中，位移傳感器100可包括型號(hào)Keyence LT-9030M(日本)或本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何其他位移傳感器。

如圖1所示，成形光學(xué)件芯軸102可被用于形成鏡片101的后曲面。在一些實(shí)施例中，成形光學(xué)件芯軸102可位于金屬框架103，一起構(gòu)成成形光學(xué)組件104。在一些其他實(shí)施例中，運(yùn)動(dòng)學(xué)安裝裝置105可將成形光學(xué)組件104緊固就位。對(duì)于本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員而言，運(yùn)動(dòng)學(xué)安裝裝置105可被定義為用于將一個(gè)物體相對(duì)于另一個(gè)物體安裝在固定位置的機(jī)構(gòu)。在一些實(shí)施例中，利用運(yùn)動(dòng)學(xué)安裝裝置105以及實(shí)施該安裝裝置的安裝技術(shù)，可允許成形光學(xué)組件104在每次可在運(yùn)動(dòng)學(xué)安裝裝置105上安裝成形光學(xué)組件104時(shí)保持精確位置。此外，在一些實(shí)施例中，相對(duì)于其中位移傳感器100可對(duì)成形光學(xué)件102進(jìn)行基準(zhǔn)測(cè)量的位置，對(duì)于成形光學(xué)組件104可能功能上重要的是每次保持精確安裝位置以獲得精確測(cè)量數(shù)據(jù)。因此，例如在一些實(shí)施例中，保持精確位置的成形光學(xué)組件104可允許鏡片101的形成和測(cè)量中的一者或兩者每次在成形光學(xué)件102的精確位置進(jìn)行，并且成形光學(xué)件102的測(cè)量每次在精確位置進(jìn)行。

現(xiàn)在參見(jiàn)圖2A和2B，圖2A示出了運(yùn)動(dòng)學(xué)安裝裝置205和成形光學(xué)組件204的橫截面，其中成形光學(xué)組件204包括成形光學(xué)件芯軸202和金屬框架203兩者。圖2B示出了運(yùn)動(dòng)學(xué)安裝裝置205和成形光學(xué)件芯軸202的俯視圖。在一些實(shí)施例中，運(yùn)動(dòng)學(xué)安裝裝置205的板頂部可包括被包括在孔中的一個(gè)或多個(gè)球狀物200。在一些附加實(shí)施例中，運(yùn)動(dòng)學(xué)安裝裝置205可包括一個(gè)或多個(gè)螺釘201，所述螺釘可幫助調(diào)節(jié)球狀物200的高度，直至球狀物200可在單一點(diǎn)觸及成形光學(xué)組件204，由此可在成形光學(xué)件旋轉(zhuǎn)軸上將成形光學(xué)組件204調(diào)平。

此外，在一些其他實(shí)施例中，運(yùn)動(dòng)學(xué)安裝裝置205可包括調(diào)節(jié)器球狀物銷207和柱塞206中的一個(gè)或多個(gè)，其可幫助將運(yùn)動(dòng)學(xué)安裝裝置205固定就位。因此，在一些實(shí)施例中，彈簧銷組件210可包括下列組件中的一個(gè)或多個(gè)：可跨置在溝槽中的柱塞206，可位于柱塞206后面的彈簧208，以及可夾緊彈簧208的彈簧銷組件螺釘209。

在本發(fā)明的一些方面，柱塞206可自由地進(jìn)出運(yùn)動(dòng)，其中柱塞206可通過(guò)將自身推入凹口211來(lái)使成形光學(xué)組件204接合到位。更具體地講，例如在一些實(shí)施例中，當(dāng)彈簧208可將柱塞206推入凹口211時(shí)，凹口211可固定成形光學(xué)組件204以保持鎖定為直角。在一些附加實(shí)施例中，彈簧銷組件210通過(guò)柱塞206可沿某個(gè)方向(例如，左或右)推動(dòng)成形光學(xué)組件204，其中成形光學(xué)組件204的邊緣可與一個(gè)或兩個(gè)調(diào)節(jié)器球狀物銷207緊密接觸。此外，在一些實(shí)施例中，對(duì)調(diào)節(jié)器球狀物銷207進(jìn)行調(diào)節(jié)可允許對(duì)成形光學(xué)組件204的整個(gè)X,Y定位進(jìn)行調(diào)節(jié)。

在另一方面，可使用負(fù)氣壓泵通過(guò)成形光學(xué)件旋轉(zhuǎn)軸向成形光學(xué)組件204與運(yùn)動(dòng)學(xué)安裝裝置205之間的空間提供負(fù)氣壓或真空壓212。例如，在一些實(shí)施例中，可使用真空將成形光學(xué)組件204以可釋放的方式向下固定到一個(gè)或多個(gè)球狀物200上，然而不這樣做，可使得抑制彈簧208和柱塞206中的一者或兩者緊靠一個(gè)或兩個(gè)調(diào)節(jié)器球狀物銷207推壓成形光學(xué)組件204。

現(xiàn)在參見(jiàn)圖3A和3B，圖3A示出了包括傳感器旋轉(zhuǎn)軸301和多個(gè)位移傳感器300調(diào)節(jié)器的計(jì)量設(shè)備的側(cè)視圖。圖3B示出了包括成形光學(xué)件旋轉(zhuǎn)軸308和多個(gè)成形光學(xué)件302調(diào)節(jié)器的計(jì)量設(shè)備的更近側(cè)視圖。例如，在一些實(shí)施例中，傳感器300可通過(guò)傳感器旋轉(zhuǎn)軸301和被安裝在運(yùn)動(dòng)學(xué)安裝裝置305上的成形光學(xué)組件304旋轉(zhuǎn)，并且可在測(cè)量的整個(gè)持續(xù)時(shí)間內(nèi)通過(guò)成形光學(xué)件旋轉(zhuǎn)軸308旋轉(zhuǎn)。出于示例性目的，成形光學(xué)件旋轉(zhuǎn)軸308和傳感器旋轉(zhuǎn)軸301均為先進(jìn)的空氣軸承機(jī)動(dòng)伺服軸，其允許兩個(gè)軸的有限徑向跳動(dòng)和軸向運(yùn)動(dòng)。在一些優(yōu)選實(shí)施例中，位移傳感器300和成形光學(xué)件芯軸302可被對(duì)準(zhǔn)，其中在測(cè)量期間傳感器300可在成形光學(xué)件芯軸302的中心球體上方保持居中。

例如，在一些實(shí)施例中，可通過(guò)對(duì)傳感器x調(diào)節(jié)器303、傳感器y調(diào)節(jié)器306和傳感器z調(diào)節(jié)器307中的一個(gè)或多個(gè)進(jìn)行調(diào)節(jié)來(lái)手動(dòng)地使位移傳感器300對(duì)準(zhǔn)。因此，在一些實(shí)施例中，傳感器x調(diào)節(jié)器303可通過(guò)允許傳感器300沿x軸進(jìn)出運(yùn)動(dòng)來(lái)幫助使位移傳感器300對(duì)準(zhǔn)。在一些附加實(shí)施例中，傳感器y調(diào)節(jié)器306可通過(guò)使傳感器300沿y軸進(jìn)出運(yùn)動(dòng)來(lái)幫助使位移傳感器300對(duì)準(zhǔn)。此外，在一些實(shí)施例中，傳感器z調(diào)節(jié)器307可通過(guò)使傳感器300沿z軸上下運(yùn)動(dòng)來(lái)幫助使位移傳感器300對(duì)準(zhǔn)。另外，在優(yōu)選實(shí)施例中，傳感器z調(diào)節(jié)器407可幫助將位移傳感器300運(yùn)動(dòng)至指定工作半徑，優(yōu)選在成形光學(xué)件芯軸302上方30mm。

在一些其他實(shí)施例中，可通過(guò)對(duì)成形光學(xué)件x調(diào)節(jié)器309和成形光學(xué)件y調(diào)節(jié)器310中的一者或兩者進(jìn)行調(diào)節(jié)，手動(dòng)地使通過(guò)運(yùn)動(dòng)學(xué)安裝裝置305調(diào)節(jié)的成形光學(xué)組件304對(duì)準(zhǔn)。例如，在一些實(shí)施例中，對(duì)成形光學(xué)件x調(diào)節(jié)器309和成形光學(xué)件y調(diào)節(jié)器310中的一者或兩者的調(diào)節(jié)可在成形光學(xué)組件304安裝在成形光學(xué)件旋轉(zhuǎn)軸308上時(shí)使其偏心，其中成形光學(xué)件302可圍繞成形光學(xué)件旋轉(zhuǎn)軸308的中心旋轉(zhuǎn)。

此外，在一些附加實(shí)施例中，在測(cè)量時(shí)，如果位移傳感器300被定位在成形光學(xué)件芯軸302正上方，則其可通過(guò)傳感器旋轉(zhuǎn)軸301旋轉(zhuǎn)到與相對(duì)于傳感器300可位于的位置成大約65度的點(diǎn)。因此，在一些實(shí)施例中，執(zhí)行測(cè)量的位移傳感器300的起始角度可相對(duì)于表面直徑的尺寸和表面部分的尺寸中的一者或兩者更大或更小。例如，在一些實(shí)施例中，與測(cè)量整個(gè)鏡片形成對(duì)照以及與測(cè)量沒(méi)有鏡片的成形光學(xué)件302形成對(duì)照，位移傳感器300的起始角度對(duì)于測(cè)量鏡片的視區(qū)而言可能較小。

因此，在測(cè)量期間成形光學(xué)件旋轉(zhuǎn)軸308可開(kāi)始持續(xù)旋轉(zhuǎn)。例如，在一些實(shí)施例中，在鏡片測(cè)量期間，在成形光學(xué)件旋轉(zhuǎn)軸308進(jìn)行一次完整旋轉(zhuǎn)之后，位移傳感器300可在鏡片邊緣外部的成形光學(xué)件302的剩余部分上將自身歸零。在一些另外的實(shí)施例中，針對(duì)由成形光學(xué)件旋轉(zhuǎn)軸308構(gòu)成的每個(gè)1/4旋轉(zhuǎn)度，位移傳感器300可在球形徑向坐標(biāo)中執(zhí)行數(shù)據(jù)點(diǎn)測(cè)量，由此旋轉(zhuǎn)軸308的每次完整旋轉(zhuǎn)收集總共1440個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)。

在一些附加實(shí)施例中，對(duì)于成形光學(xué)件旋轉(zhuǎn)軸308的每個(gè)旋轉(zhuǎn)θ°，可存在針對(duì)θ的值和針對(duì)傳感器旋轉(zhuǎn)軸301的每個(gè)ρ角的值，其中可確定位移值。例如，在一些實(shí)施例中，可計(jì)算Rho值，使得可在測(cè)量過(guò)程中收集均勻遞增的軸向數(shù)據(jù)環(huán)，其中當(dāng)傳感器旋轉(zhuǎn)軸301同時(shí)運(yùn)動(dòng)至下一個(gè)ρ位置時(shí)，一個(gè)數(shù)據(jù)環(huán)可能需要成形光學(xué)組件304的一次旋轉(zhuǎn)，然后是后續(xù)旋轉(zhuǎn)。此外，在一些方面，傳感器旋轉(zhuǎn)軸301結(jié)合位移傳感器300可向上運(yùn)動(dòng)至每個(gè)ρ位置，其中可在測(cè)量過(guò)程中為每個(gè)軸向環(huán)(例如，最多140個(gè)軸向環(huán))收集數(shù)據(jù)點(diǎn)。

作為另外一種選擇，在本發(fā)明的一些附加方面，現(xiàn)在參見(jiàn)圖4，流程圖示出了可實(shí)施以獲得計(jì)量數(shù)據(jù)并且確定未水合眼科鏡片軸向厚度的方法步驟。在一些實(shí)施例中，可制備眼科鏡片并且需要對(duì)該鏡片進(jìn)行測(cè)量以確定鏡片是否滿足期望規(guī)格。在400處，在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，可使計(jì)量設(shè)備對(duì)準(zhǔn)，使得位移傳感器可中心位于成形光學(xué)件球體的中心的正上方。在401處，可在成形光學(xué)件的表面(M1)上在無(wú)鏡片的情況下對(duì)成形光學(xué)件芯軸執(zhí)行基準(zhǔn)測(cè)量。在402處，可對(duì)根據(jù)上述401處的相同成形光學(xué)件(M2)形成的鏡片執(zhí)行測(cè)量，其中可能已對(duì)成形光學(xué)件執(zhí)行基準(zhǔn)測(cè)量。在403處，從測(cè)量M1和M2獲取的計(jì)量數(shù)據(jù)可從球形徑向坐標(biāo)轉(zhuǎn)化成笛卡爾坐標(biāo)(參見(jiàn)圖5)。在404處，可計(jì)算鏡片軸向厚度(M3)值，其中M3值可等于M2計(jì)量數(shù)據(jù)文件減去M1計(jì)量數(shù)據(jù)文件的差值。

現(xiàn)在參見(jiàn)圖5A和圖5B，圖5A示出了對(duì)成形光學(xué)芯軸502上的鏡片501執(zhí)行測(cè)量的位移傳感器500，其中計(jì)量數(shù)據(jù)以球形徑向坐標(biāo)表示。圖5B示出了成形光學(xué)件芯軸502的俯視圖，其中計(jì)量數(shù)據(jù)以球形徑向坐標(biāo)表示。在一些示例性實(shí)施例中，所記錄的球形徑向坐標(biāo)的轉(zhuǎn)化可轉(zhuǎn)化成笛卡爾坐標(biāo)中的軸向厚度，例如利用各種數(shù)學(xué)計(jì)算中的一種或多種的X,Y坐標(biāo)。以下表示可使用的一些示例性計(jì)算，其中：

R_i＝極半徑

r_s＝來(lái)自單獨(dú)測(cè)量的成形光學(xué)組件的半徑

key＝基恩士傳感器讀取值

公式1：

Sin(90-ρ)＝Z/(r_s+key)

Z＝(r_s+key)sin(90-ρ)

對(duì)于θ而言，Z_i＝(r_s+key_i)sin(90-ρ_i)

公式2：

Cos(90-ρ_i)＝R_i/r_s+key_i

R_i＝(r_s+key_i)(cos(90-ρ_i))

公式3：

cosθ_i＝X_i/R_i

X_i＝(r_s+key_i)(cos(90-ρ_i))(cosθ_i)

公式4：

sinθ_i＝Y(jié)_i/R_i

Y_i＝(r_s+key_i)(cos(90-ρ_i))(sinθ_i)

徑向格式：

三個(gè)坐標(biāo)：θ,ρ和基恩士讀取值+球體半徑

軸向格式：

三個(gè)坐標(biāo)：X,Y和Z，其中Z可代表厚度

現(xiàn)在參見(jiàn)圖6，其示出了可用于實(shí)施本發(fā)明一些方面的控制器600?？砂ㄒ粋€(gè)或多個(gè)處理器的處理器單元601連接到被配置成通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的通信裝置602。通信裝置602可用于例如與一個(gè)或多個(gè)控制器裝置或制造設(shè)備部件進(jìn)行通信。

處理器601也可用于與存儲(chǔ)裝置603通信。存儲(chǔ)裝置603可包括任何合適的信息存儲(chǔ)裝置，包括磁存儲(chǔ)裝置(例如，磁帶和硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器)、光學(xué)存儲(chǔ)裝置和/或半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置(例如，隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)裝置和只讀存儲(chǔ)器(ROM)裝置)的組合。

存儲(chǔ)裝置603可存儲(chǔ)用于控制處理器601的可執(zhí)行軟件程序604。處理器601執(zhí)行軟件程序604的指令，從而根據(jù)本發(fā)明例如上述方法步驟來(lái)操作。例如，處理器601可接收描述包括成形光學(xué)件基準(zhǔn)測(cè)量、鏡片測(cè)量等的計(jì)量數(shù)據(jù)的信息。存儲(chǔ)裝置603還可存儲(chǔ)一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)605和606中的相關(guān)數(shù)據(jù)。

結(jié)論：

雖然已結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解在不脫離本發(fā)明的范圍的前提下可作出各種變化，或使用等效物代替其元件。此外，在不脫離本發(fā)明的范圍的前提下，可根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)內(nèi)容作出許多修改形式，以適應(yīng)具體情況或材料。

因此，旨在使本發(fā)明不受限于作為執(zhí)行本發(fā)明的最佳設(shè)想方式公開(kāi)的具體實(shí)施例，而是本發(fā)明將包括落入所附權(quán)利要求書(shū)的范圍和實(shí)質(zhì)內(nèi)的所有實(shí)施例。