用于制造至少一个眼镜片的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及具有至少一个光学功能的眼镜片(例如，渐进式眼镜片)的制造领域。
[0002]本发明更具体地涉及一种用于制造此类眼镜片的方法。
[0003]本发明还涉及一种用于制造此类眼镜片的机器。
【背景技术】
[0004]众所周知，眼镜片经历各种制造步骤以便赋予它们处方眼科特性(又称为“光学功能”)。
[0005]用于制造眼镜片的方法是已知的，这些方法包括以下步骤:提供未加工或半成品镜片坯件，即，其没有一个面或仅一个面被称为成品的镜片坯件(或换言之，限定简单的或复杂的光学表面的面)。
[0006]这些方法随后包括一个或多个步骤:机加工所谓的“未加工”镜片坯件的至少一个面，以便获得被称为成品面的面，从而限定向眼镜片的佩戴者提供处方(可能是复杂的)光学特性的所寻求的光学表面。
[0007]表述“一个或多个机加工步骤”此处应理解为意指被称为粗加工、精加工以及抛光(通过表面修整来机加工)的步骤。
[0008]眼镜片的光学功能主要是由与眼镜片的正面和背面对应的两个屈光度实现的。有待生产的表面的形貌取决于镜片的正面与背面之间所应用的功能的重新分配。
[0009]粗加工步骤使得能够开始于未加工或半成品镜片坯件，以便赋予被称为非成品的镜片坯件的面的厚度和表面曲率半径，而精加工(又称为磨光)步骤在于细化晶粒或甚至提高预先获得的这些面的曲率半径的精度，并且允许所产生的一个或多个弯曲表面被制备(磨光)用于抛光步骤。这个抛光步骤是对粗加工的或磨光的弯曲表面进行表面修整的步骤，并使得能够使眼镜片透明。粗加工步骤和精加工步骤是以下这样的步骤:设定最终镜片的厚度以及经处理的表面的曲率半径，而与初始物体的厚度及其初始曲率半径无关。
[0010]将注意的是，用于制造称为“自由形式表面修整”或“数字表面修整”的复杂光学表面的一种技术涉及特别精确的机加工，这种表面例如结合了环面和渐变。这种复杂的光学表面的机加工使用以下各项执行:至少一个精度极高的机床，该至少一个精度极高的机床至少用于粗加工步骤，或甚至用于精加工步骤和抛光步骤；和/或抛光机，该抛光机能够在不使眼镜片变形的情况下对在先前步骤中获得的表面进行抛光。
【发明内容】
[0011]本发明旨在提供一种用于制造具有至少一个光学功能的眼镜片的方法，该光学功能实现起来特别简单、容易和经济，并且还能够快速地且灵活地实现具有非常多样的几何形状以及眼科和材料特性的镜片，从而满足大众市场的个性化需求。
[0012]因而，根据第一方面，本发明的主题是一种用于制造具有至少一个光学功能的至少一个眼镜片的方法，其特征在于，该方法包括:
[0013]-提供所述至少一个眼镜片的起始光学系统的步骤，该起始光学系统具有由所述起始光学系统的正面和背面所实现的基本光学功能；以及
[0014]-以增材方式制造与所述至少一个眼镜片互补的光学元件的步骤，通过直接在所述起始光学系统的所述正面和背面中的至少一个面上沉积具有预定折射率的至少一种材料的多个预定体积元素来进行，
[0015]所述增材制造步骤包括以下步骤:根据有待提供给所述至少一个眼镜片的所述至少一个光学功能的特征、根据所述起始光学系统的所述至少一个基本光学功能的特征、根据所述起始光学系统的几何特征以及根据所述至少一种材料的所述预定折射率来限定所述互补光学元件的制造设置。
[0016]根据本发明的方法因而使得能够获得由起始光学系统(又称为底部镜片)、以及直接在该起始光学系统上以增材方式制造的互补光学元件(又称为额外光学厚度)形成的眼镜片。术语“直接”意指在起始光学系统与互补光学元件之间不存在中间零件(例如增材制造机器的制造支持器)，不管在其制造过程中还是一旦该眼镜片已制成时都不存在。将注意的是，可以在起始光学系统的面(额外厚度可以在其上制造)上执行预定处理，这个处理被配置成用于促进该材料的附着从而形成互补光学元件，然而，如果没有该处理，那么该材料将成为中间零件。这个处理可以是一个或多个化学或物理表活化处理，例如像电晕或等离子体处理、在包含酒精或钠的溶液中的处理或辐射处理。同样地，起始光学系统可以包括键合层和/或可以包括至少一个层，该至少一个层允许当所述系统和元件具有不同折射率时，起始光学系统的光学阻抗与互补光学元件的光学阻抗匹配。
[0017]将注意的是，表述“眼镜片”此处理解为意指具有眼科质量的光学镜片，该光学镜片意图被装配在一副眼镜的镜架中。因此可能是具有镜架的形状的眼镜片或仍需要磨边的镜片、或甚至已被紧固地装配在镜架中的镜片的问题。因此可能是在渐进式、多焦距、双焦点或单视觉镜片或者甚至意图面向右眼和左眼的单个眼科眼镜的问题，这类眼科眼镜尤其被称为防护镜或遮护镜。
[0018]该起始光学系统的其上直接制造该互补光学元件的(正或背)面至少部分弯曲，并且因此在其表面上具有曲率或曲率半径。
[0019]将注意的是，起始光学系统可以包括能够接收意图分别面向右眼和左眼的两个分开的眼镜片的镜架，或者能够接收意图面向右眼和左眼的单个眼科眼镜(防护镜或遮护镜)的镜架。将注意的是，在本发明的上下文中，包括至少一个镜架和至少一个眼科眼镜的光学系统的这些部件可以被分开或整体制造。
[0020]将注意的是，互补光学元件例如可以包括在起始光学系统的正面和背面的至少一个面上产生的额外厚度，或者事实上在起始光学系统的正面上产生的额外厚度和在起始光学系统的背面上产生的额外厚度。
[0021]将注意的是，由于眼镜片是起始光学系统和互补光学元件的组合的结果，这个系统和这个元件的固有特性存在于该眼镜片中。因而，例如选择具有预定特性的起始光学系统以将这些预定特性赋予给镜片是特别有利的。例如存在具有预定刚性和/或由具有高耐热性的材料形成的起始光学系统的问题。
[0022]借助于根据本发明的方法，没必要通过增材制造来制造眼镜片的整体。因而，这个方法凭借起始光学系统的使用(起始光学系统优选地使用常规技术(例如模制并且任选地机加工)制造)允许用来获得眼镜片的增材制造材料的量得以最优化。此外，形成起始光学系统和互补光学元件的这些材料可以被选成具有不同的对应的折射率，以便最优化(减小)互补光学元件的厚度，并且因而最优化用来获得眼镜片的增材制造材料的量。此外，因而能够更新佩戴者的处方，同时允许他保持他的起始光学系统的其他功能，例如特定处理，如光致变色处理或者偏振滤光镜或者，在有源眼镜的情况下，允许他保持他的设置和/或有源系统。
[0023]根据本发明的制造方法因此使得能够获得具有光学功能的眼镜片，光学功能由起始光学系统的(零或非零)基本光学功能和互补光学元件的(非零、简单的或复杂的并且潜在地附加)互补光学功能的组合而成。
[0024]有可能来将简单的光学功能限定为利用球面或圆环面获得的光学功能。
[0025]相反，有可能来将复杂的光学功能限定为利用不是简单的至少一个表面(即，例如具有与镜架设计、或甚至自由曲线关联的功能的非球面或双面非球面)获得的光学功會泛。
[0026]另外，有可能来将附加光学功能限定为随着在眼镜上的位置和/或随着时间展示可能连续屈光力变化的光学功能。这例如可以是渐进式光学功能或多焦点光学功能，如双焦距或三焦点功能，或者屈光力随时间受控的光学功能，这如可以例如是流体镜片或具有积极功能的镜片或信息性镜片的情况。
[0027]将注意的是，正是互补光学元件允许由起始光学系统获得眼镜片所希望的光学功能，尽管起始光学系统已经具有光学功能。换言之，在没有这个互补光学元件的情况下，眼镜片就不会具有其处方光学功能。这个互补光学元件因此与简单表面涂层，如减反射涂层、防雾化涂层、防划痕涂层或甚至防斑点涂层无关。
[0028]将注意的是，在本发明的涉及眼科领域的上下文中，有待赋予给眼镜片的光学功能使得能够校正像差，即光学系统、就是眼镜片的佩戴者的眼睛中的缺陷，这些缺陷在此处只是所谓的低阶缺陷。换言之，有待赋予给眼镜片的光学功能至少必须使得能够校正低阶像差，并且不限于允许对所谓的高阶像差的校正。
[0029]在实践中，在眼科领域中，指定给眼镜片的佩戴者的眼科特性(这些特性限定有待赋予给这个镜片的光学功能)通常以屈光度(D)表述并且以增量0.2f5D量化。
[0030]将注意的是，在制造这类眼镜片的过程中，约0.06D至0.12D的制造公差通常是可接受的。因而，在眼科领域中，有待提供的屈光力至少高于0.06D并且优选地高于0.12D，并且例如包括在区间[0.12D ；12D]中，并且优选地在区间[0.25D ；5D]中。
[0031]此外，将注意的是，光焦度或在光学功能已被赋予给眼镜片时因而获得的佩戴者屈光力由通常根据标准IS0_10322-2(F)通过焦度计获得的测量值来计算，并且因此具有至少约3至5mm的焦度计分析光瞳。
[0032]增材制造技术是满足本发明目标的一种特别适当的方式。
[0033]表述“增材制造”被理解为意指，根据国际标准ASTM 2792-12，制造技术实现以下这样的一种方法:涉及熔化材料以便从通常表示逐层设计的3D建模数据(典型地为计算机辅助设计(以下CAD)文件)制造物体，而与减材制造方法如传统机加工相反。
[0034]增材制造此处例如对应于涉及例如聚合物的喷墨打印的三维打印方法、或光固化快速成型方法、或甚至面曝光光固化快速成型方法、或选择性激光熔化(SLM)或选择性激光烧结(SLS)方法、或事实上热塑性长丝挤出方法。
[0035]增材制造技术在于根据包含于CAD文件中的数字形式的预定安排通过使材料元素并置来制造物体。这些以增材方式制造的体积元素的组分材料可以是固体、液体或采取凝胶的形式，尽管在增材制造方法结束时，该材料常规地实质上是固体。
[0036]表示为“体元”的这些初步体积元素可以使用以下各种不同的技术原理来创造和并置:例如通过借助于打印头来提供可光聚合单体的滴料，通过在单体浴的表面附近利用UV光源来选择性地光聚合(立体光刻快速成型技术)，或通过熔融聚合物粉末(SLM)。
[0037]将看出，起始光学系统形成为用于互补光学元件的这种制造支持器。此处，制造支持器因此不属于增材制造机器，该增材制造机器包括意图用于接收该起始光学系统的接收支持器。因而，该制造支持器(起始光学系统)区别于该接收支持器，该接收支持器并不意图形成眼镜片的一部分。
[0038]根据本发明的制造方法因此首先在需要快速且灵活的制造方法的广泛多样的光学功能的生产背景下(因为这些光学功能的个性化)是特别简单、方便且经济的。
[0039]将注意的是，表述“光学功能”，当应用于镜片、系统或光学元件时，应理解为表示这个镜片、这个系统或这个元件的光学响应，即，对穿过所讨论的镜片、系统或光学元件的光束的传播和透射的任何修改进行限定的功能，对于进入光束的任何入射以及超过由入射光束所照射的进入屈光度的几何范围均适用。
[0040]更确切地，在眼科领域中，光学功能被定义为针对这个镜片、这个系统或这个元件的佩戴者的所有注视方向的佩戴者屈光度以及与镜片、系统或光学元件相关联的散光特征和棱镜偏差的分布。当然，这假定了已知镜片、系统或光学元件相对于佩戴者的眼睛的几何位置。
[0041]根据本发明的方法的优选的、简单的、实用的且经济的特征:
[0042]-所述增材制造步骤包括以下步骤:根据有待提供给所述互补光学元件的至少一个互补光学功能的特征、根据所述起始光学系统的所述几何特征、以及根据所述至少一种材料的所述预定折射率来确定所述互补光学元件的和/或所述至少一个眼镜片的几何特征；
[0043]-所述增材制造步骤包括以下步骤:根据有待提供给所述至少一个眼镜片的所述至少一个光学功能的所述特征以及根据所述起始光学系统的所述至少一个基本光学功能的所述特征来确定有待被提供给所述互补光学元件的至少一个互补光学功能；
[0044]-所述增材制造步骤包括以下