专利名称：为眼科镜片或镜片组赋予倍率的预测性方法
技术领域：
本发明涉及为眼科镜片例如接触镜片(隐形镜片)或眼内镜片(人工晶状体)确定并赋予折射率。更特别地，本发明涉及一种从工具准确地获得和赋予眼科镜片或镜片组的倍率的方法，该工具用于制造形成镜片的模具。
背景技术：
在眼科镜片制造领域，特别是在目前的接触镜片制造领域，一个需要的步骤是测量镜片的折射率使得可以准确标明镜片倍率(power)进行销售。通常提供多种校正倍率的接触镜片进行销售，以弥补患者的近视眼(近视症)或远视眼(远视症)。镜片的倍率通常以屈光度为单位给出，通常是以0.25屈光度为增量。用于测量镜片倍率的仪器为人公知，可以参见如下专利文献 属于Essilor International的1976年10月12日公布的美国专利No.3985445 属于American optical Corporation的1981年8月11日公布的美国专利No.4283139 属于Allergan Humphery的1992年12月29日公布的美国专利No.5175594 属于Bausch&Lomb Incorporated的1992年6月23日公布的美国专利No.5123735 属于Nidek Co.的1995年7月11日公布的美国专利No.5432596 如上述专利文献所示，测量和赋予镜片折射率的常用方法涉及直接测量镜片本身。当采用亲水材料例如水凝胶制造接触镜片时，直接测量镜片的困难尤其明显。在含水状态下，镜片为柔性的并且难以操纵，这经常会导致倍率测量误差。
另一种用于确定镜片倍率的方法是测量用于制造镜片的模具部件的模具半径。因为模具部件的光学表面形成镜片的光学表面，因此通过测量模具半径可以计算镜片的倍率。这需要就在于模具部件中成型镜片之前测量模具半径，因为公知的是，由于材料收缩，模具部件将随着时间流逝而产生尺寸变化。虽然通过直接测量镜片和模具部件本身来确定和赋予倍率的方法在过去已经得到成功应用，但是仍然需要一种在制造位置确定和赋予镜片倍率的改进的方法，该方法成本更低并且潜在地更准确。
发明内容
本发明通过提供一种方法来满足上述需要，该方法通过从工具获得镜片或镜片组的倍率来确定和赋予镜片或镜片组的倍率，该工具用于制造浇注镜片的模具。
目前制造接触镜片的常用方法是在包括阴模部件和阳模部件的模具中浇注成型。阴模部件具有凹光学表面，阳模部件具有凸光学表面。液态镜片材料分散在阴模部件的凹光学表面中，并且阳模部件坐靠于该凹光学表面上。面对的阴模表面和阳模表面共同限定模腔，接触镜片材料在该模腔中固化并形成为镜片。模具部件本身通常通过注射成型来制造，并且只使用一次。模具部件可以采用任何塑性材料构成，而聚丙烯(PP)和聚氯乙烯(PVC)是制造模具部件的常用材料。
在制造模具部件的注射成型机中，具有准确凸光学表面的阴模金属嵌件工具形成阴模部件的凹光学表面。同样，具有准确凹光学表面的阳模金属嵌件工具形成阳模部件的凸光学表面。阴模部件和阳模部件的光学表面分别形成镜片的阴模(前部-凸出)表面和阳模(后部-凹入)表面，因此必须准确形成。金属嵌件工具的光学表面通常采用金刚石车床机加工并且进行抛光以获得其准确的光学表面。
因此可以认识到，由阴模部件的光学半径形成的接触镜片的光学前曲面以及由阳模部件的光学半径形成的接触镜片的光学后曲面之间的关系确定接触镜片的折射率。本发明人认识到，不仅可以像目前的相关技术那样通过测量镜片或模具部件本身来确定镜片的倍率，而且可以通过测量用于制造阴模部件和阳模部件(其用于制造镜片)的阴模光学工具和阳模光学工具的半径来确定镜片的倍率。利用光学工具半径对镜片倍率的线性回归模型可以准确地实现这一点，下面将更详细地说明。该镜片倍率确定和赋予方法使得不需要在制造线上直接操纵和测量镜片或模具部件，这大大降低制造时间和成本，并且使镜片倍率确定和赋予操作更可靠。
图1是用于制造接触镜片的示例性模具对在组装之前的正视图； 图2是显示已组装形式中的模具对的图1所示视图； 图3是在图1和图2所示模具组件中浇注的接触镜片的侧视图； 图4A和图4B分别是用于注射成型机中的阴模嵌件和阳模嵌件的透视图；以及 图5是显示基本的发明性过程的流程图。
具体实施例方式 现在参照附图，图1至图3显示用于制造接触镜片15的示例性接触镜片模具10。模具10包括具有凹光学表面12A的阴模部件(或前模部件)12以及具有凸光学表面14A的阳模部件(或后模部件)14。为了浇注镜片15，液态镜片材料16分散在前模凹光学表面12A中，并且后模凸光学表面14A坐靠于前模凹光学表面12A上。使该模具组件经历制造镜片15的固化周期。如图4A所示，设置具有凸光学表面18A的阴模(前模)侧倍率嵌件工具18，其用于制造如图1和图3所示阴模部件12的凹光学表面12A。如图4B所示，另外设置具有凹光学表面20A的阳模(后模)侧倍率嵌件工具20，其用于制造如图1和图3所示阳模部件14的凸光学表面14A。倍率嵌件工具18、20用于注射成型机(未显示)中，以采用合适的材料例如聚丙烯或聚氯乙烯(PVC)制造模具部件12、14。
在制造模具部件12、14之后，通过将一定数量的液态镜片材料16分散在阴模部件12的凹表面中并且将阳模部件14坐靠在阴模部件上，可以制造镜片15。然后使镜片材料经历导致形成镜片15的固化周期。
一旦模具部件12、14从注射成型机中排出，由于模具材料的冷却收缩，模具部件将随着时间流逝而经历尺寸变化。特别是在聚丙烯模具的情况下，在制造模具部件与使用模具部件浇注镜片之间经历的时间段通常在2小时至48小时的范围内，模具部件的光学表面的尺寸变化当然会导致模具部件所制造的镜片表面的变化。这导致更加不能确定将要制造的镜片实际上是否具有期望的折射率。通过研究和了解模具收缩率，回归模型可以用于确定随着时间流逝的模具收缩率。如前所述，为了确保镜片具有正确的倍率，现有技术需要就在成型镜片之前测量模具，或者直接测量镜片倍率。
本发明提供一种方法，该方法确保将要用于制造特定倍率的镜片的模具部件具有制造该镜片所需的正确尺寸。另外要提到，待浇注的镜片例如镜片15的倍率通过测量用于制造模具部件的倍率嵌件工具18、20的光学表面半径的方法来确定，该模具部件转而形成镜片。一旦得知倍率嵌件的半径，就可以使用前模侧倍率嵌件和后模侧倍率嵌件的光学表面半径对镜片倍率的回归模型确定或预测将要由给定模具组件制造的镜片的倍率。
因此，在第一方面，本发明包括一种通过如下方式预测镜片15或镜片组的倍率的方法，即首先测量模具光学表面12A、14A的一个或多个尺寸(例如，前模侧倍率嵌件或阴模侧倍率嵌件的半径和外径偏移，以及后模侧倍率嵌件或阳模侧倍率嵌件的半径偏移、柱面偏移和内径偏移)。更具体地，如图5中简化流程图所示，镜片制造过程始于测量倍率嵌件光学表面18A、20A，并且将测量结果输入计算机的数据库中。接下来，利用倍率嵌件注射成型阴模部件12和阳模部件14。注射成型的模具部件可以组装成为易于操纵的组或束，并且标记指示该模具制造时间的人工可读或机器可读的代码(例如，条形码或数据矩阵代码)。此时，模具部件或模具束可以发送至存储部。计算机还优选为模具部件或模具束分配唯一的存储位置，并且在数据库和标记中包括该信息。因为计算机知道倍率嵌件的尺寸、模具部件的制造时间以及模具部件的存储位置，因此当需要时，计算机稍后将能够快速定位所需的模具部件或模具束，这将在下面进一步说明。
产生模具收缩回归模型，并将该回归模型输入计算机中，该计算机用于计算给出存储时间的模具部件的预测尺寸。如上所述，将模具发送至存储部的时间输入计算机数据库中，并且在模具部件或模具束上进行标记。因此，计算机知道某一模具部件或模具束已经存储多长时间以及它们各自的存储位置。
模具收缩回归模型利用先前确定的实际模具收缩数据和容易获得的回归软件(例如Microtab，inc.的MICROTAB或微软公司的EXCEL)产生。一旦收缩回归模型已经产生并且输入计算机中，模具表面尺寸随着时间流逝的变化就可以计算出来，因此模具尺寸随着时间流逝的变化也可以计算出来。当要制造某一倍率的镜片时，计算机搜索存储部中具有制造该特定倍率的镜片所需的正确尺寸的模具部件或模具束。更具体地，计算机在其数据库中搜索存储部中的模具部件，该模具部件具有制造期望倍率的镜片所需的尺寸，该尺寸通过存储时间和模具收缩回归模型来预测。因为计算机数据库和模具部件或模具束上的标记包括初始模具尺寸、测量时间以及具有所搜索尺寸的模具的存储位置，因此计算机定位存储部中需要的模具部件或模具束。模具拾取单元可以用于物理上将这些模具部件从存储位置取出。优选的是，模具存储及拾取系统基于先进先出的方式操作，使得首先使用库存中最早的模具。一旦这些模具部件从存储位置取出，计算机就搜索匹配的模具部件，该匹配的模具部件与首先选择的模具部件组装之后(前模部件和后模部件都需要)将形成具有期望倍率的镜片。一旦已经确定模具部件，计算机就利用倍率回归模型计算采用这些模具部件浇注的镜片的预测倍率。
产生回归模型的例子如下 通过工具半径模型使用回归分析产生倍率的方法 1.建立与实际数据(该数据仅仅作为示例)的关系。
概要 输出 2.模型Y(预测倍率)＝截距+1/前模半径系数*(1/前模半径)+1/后模半径系数*(1/后模半径) 3.确定合适的半径以预测最接近0.25D的倍率 使用上述表格，为了获得目标值-0.25D，倍率嵌件和模具将制造成为如下名义值 a)前部名义值＝6.497 b)后部名义值＝7.505 上述适用于所使用倍率范围内的任何期望的SKU。
统计分析已经表明，通过测量形成给定模具部件的倍率嵌件半径而预测采用给定模具组件制造的镜片的倍率，该方法是准确的。这样，在制造过程中不再需要另外测量模具和/或镜片。于是可以在镜片和/或其包装上标记该预测倍率进行销售，而不必进行直接测量。
权利要求
1、一种为眼科镜片或镜片组赋予倍率的方法，所述方法从用于制造阴模部件和阳模部件的阴模侧倍率嵌件工具和阳模侧倍率嵌件工具的半径获得倍率，所述阴模部件和阳模部件分别形成所述镜片或镜片组的阴模侧光学表面和阳模侧光学表面。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述阴模侧倍率嵌件工具和阳模侧倍率嵌件工具在注射成型机中使用，以形成所述阴模部件的阴模侧光学表面和所述阳模部件的阳模侧光学表面。
3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述镜片的倍率是利用光学工具的半径对镜片倍率的回归模型来计算的。
4、一种为一系列镜片实现镜片倍率赋予的方法，所述方法包括如下步骤基于用于形成镜片光学表面的光学工具的半径产生回归模型。
全文摘要
通过测量阳模嵌件工具和阴模嵌件工具实现接触镜片的倍率赋予，所述嵌件工具在制造阴模部件和阳模部件的注射成型机中使用，所述阴模部件和阳模部件成型镜片。
文档编号B29C33/00GK1988999SQ20058002456
公开日2007年6月27日 申请日期2005年7月21日 优先权日2004年7月22日
发明者德莫特·基娜, 格里·穆尼, 约翰·D.·贾隆巴尔多 申请人:博士伦公司