用于制造眼镜片的方法和系统的制作方法
【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）的制造的领 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] 本发明还涉及一种被配置成制造此类眼镜片的制造系统。
【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指定的眼科特性。
[0005] 用于制造眼镜片的方法是已知的，该方法包括以下步骤：提供一种未处理或半成 品镜片坯件，即，一个镜片坯件不具有面或具有仅一个被称为成品的面（或换言之，限定一 个简单的或复杂的光学表面的一个面）。
[0006] 这些过程之后包括一个或多个步骤：机加工未处理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指定的（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] 粗加工步骤使得有可能开始于一个未处理或半成品镜片坯件，以便给出镜片坯件 中被称为它的（它们的）未完成的厚度和表面曲率半径的一个或多个面，而精加工（也称 为精磨）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准备（精磨）用于抛光步骤。这个抛光步骤是对一个或多个粗 糙的或光滑的弯曲表面进行表面修整，并使得眼镜片可能透明的一个步骤。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。
[0009] 将注意的是，称为"自由形式表面"或"数字表面"的一种类型的复杂光学表面需 要特别精确的机加工，这种表面例如结合环面和渐变。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该粗加工 步骤，或甚至用于该精加工步骤和抛光步骤；以及一个抛光器，该抛光器能够在使眼镜片变 形的情况下对在先前步骤中获得的一个或多个表面进行抛光。
【发明内容】
[0010] 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 形状和材料特性的镜片，从而满足大多数市场的个性化需求。
[0011] 因此，根据一个第一方面，本发明的主题是一种用于制造具有至少一个光学功能 的眼镜片的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
[0012]-通过沉积具有预定折射率的至少一种材料的多个预先确定体积元素以增材方式 制造一个中间光学元件，所述中间光学元件包括邻接到由所述多个体积元素的一部分组成 的一个额外厚度（Se)上的一个目标眼镜片；并且
[0013]-通过机加工从所述中间光学元件以减材方式制造所述目标眼镜片，该机加工是 以至少一个步骤的一个预定顺序执行的，所述预定顺序允许减去所述额外厚度，
[0014] 所述增材制造步骤包括确定所述中间光学元件的制造设置的一个步骤，在该步骤 中，所述额外厚度根据该减材制造步骤中定义的所述预定顺序来确定。
[0015] 根据本发明的制造方法是基于两个制造步骤，即一个增材制造步骤和一个减材制 造步骤的组合，并且在实现增材制造步骤时是根据该至少一个减材制造步骤的预定顺序， 所述顺序在确定该增材制造步骤的制造设置时被考虑在内。
[0016] 增材制造技术是满足本发明目标的一种特别适当的方式。
[0017] 表述"增材制造"被理解为意指，根据国际标准ASTM2792-12,制造技术包括以下 这样的一种方法：涉及熔化材料以便从3-D建模数据（典型地为计算机辅助设计（CAD)文 件）通常逐层地制造物体，而与减材制造方法如传统机加工相反。
[0018] 增材制造技术在于根据包含于一个CAD文件中的数字形式的一个预定安排通过 使固体材料单元并置来制造物体。
[0019] 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（选择性激 光熔融（SLM)或选择性激光烧结（SLS))。
[0020] 增材制造技术允许以极大的灵活性限定物体的几何形状，但是如果人们希望制造 以下这样的透明眼镜片时出现了许多问题：不散光并且通过镜片的每个面上的一种非常精 确的屈光镜几何形状来提供一种光学处方，这些屈光镜可以是球面的、或伪球面的、或复球 面的、或伪复球面的。
[0021] 特别会遇到以下问题：
[0022] -逐体元结构本身不适合很好地获得光学应用所需的光滑表面；并且
[0023]-增材构造技术使得难以利用一个光学应用所需的精度来控制该产品元件的尺寸 特征；具体地说，难以以极高的精度实现对镜片的曲率半径的局部控制。
[0024] 可见，本发明考虑了增材制造固有的这些问题以便使它们与一种眼镜片的制造相 容。
[0025] 将注意的是，该增材制造步骤允许获得一种中间光学元件，该中间光学元件具有 一个所希望的体积均匀性并且提供针对该佩戴者定制的该光学功能的至少一部分；并且在 该增材制造步骤之后执行的该减材制造步骤允许从可以通过粗糙度参数表征的该中间光 学元件最终确定并获得所希望的光学功能，该中间光学元件是具有表面粗糙度质量的一种 眼镜片。
[0026] 该增材制造步骤因此使得有可能提供一种中间光学元件，该中间光学元件包括该 目标眼镜片，并且包括超过它的将来外部表面中的全部或一些的一个额外厚度，该额外厚 度通过考虑去除用于执行该减材制造步骤的器件的容量的优化材料来限定。
[0027] 因此，由于确定该中间光学元件的制造设置的步骤是基于上述预定顺序，这个步 骤使得有可能考虑包括一个或多个减材制造机器的一个制造系统的材料去除容量（换言 之，从该中间光学元件可去除的厚度），应理解的是这个容量被包括在预定值范围[1μπι; 2000μm]内。
[0028] 该额外厚度可以随着相对于最终眼镜片的表面的位置的变化而变化。
[0029] 该额外厚度优选地具有低于或等于1000μπι的平均值，以便在不具有粗加工的情 况下借助于一个精加工步骤或抛光步骤而是可机加工的。更优选地，该额外厚度一般来说 (onaverage)被包括在预定值范围[30μπι和500μπι]内。
[0030] 这两个制造步骤的组合形成被称为一个混合过程的过程，该混合过程有利地允许 获得一种眼镜片，该眼镜片具有根据该佩戴者的需求完美地调节的正确的光学功能，以及 与眼科应用相容的表面粗糙度质量。
[0031] 表述"正确的光学功能"被理解为意指在眼镜片的某些点处可以达到+/_0. 12屈 光度的一个误差界限内，具有由该佩戴者提供的处方的一个光学功能。
[0032] 所谓与眼科应用相容的表面质量意指使得有可能保证该眼镜片在可见光谱 (380/700nm)内的透射度将高于85%，并且它的扩散比低于1%的一个表面质量。
[0033] 根据本发明的该制造方法尤其简单、容易和经济，而在产生各种光学功能（由于 这些光学功能的个性化）的背景下最重要的是，需要快速和灵活的制造方法。
[0034] 将注意的是，增材制造例如对应于一种三维打印过程，例如实现聚合物喷墨打印、 或立体光刻快速成型、或面曝光立体光刻快速成型、或选择性激光烧结（SLS)、或选择性激 光熔融（SLM)、或甚至热塑性细丝挤出，而减材制造对应于一种机加工过程，后者包括选自 以下各项的至少一个步骤：粗加工步骤、精加工步骤以及抛光步骤。
[0035] 还将注意的是，在本发明的背景中，以下表述具有以下含义：
[0036] - "粗加工步骤"，该步骤在于借助于例如切割器或金刚石刀头机加工该中间光学 元件，以便赋予它该目标眼镜片的厚度和曲率半径，或接近该目标眼镜片的那些的一个厚 度和曲率半径；
[0037] -"精加工步骤"，该步骤在于例如借助于金刚石刀头或具有磨蚀表面的一个工具 细化该中间光学元件的表面的晶粒和/或提高该表面的曲率半径，以便使该中间光学元件 准备好经历抛光步骤；以及
[0038] 抛光步骤"，该步骤在于赋予该中间光学元件该目标眼镜片所需的透明度；这个 步骤允许去除粗加工和精加工留下的痕迹；该抛光步骤特别地是借助于与在精加工步骤中 可实现的那些相比更柔软的一个抛光器以及具有更精细晶粒的一个磨料浆执行；这个步骤 还称为"轻度抛光";具体地说，称为基础矫正的主球面或复面（或伪球面或伪复面）矫正的 曲率或可能提供在称为"近视"区中的一个附加物的曲率不会受到轻度抛光步骤的显著影 响。
[0039] 因此，该粗加工步骤和精加工步骤是以下这样的步骤：独立于初始表面的形状和 曲率而设定处理表面的形状和曲率。将注意的是，另一个可能的机加工步骤是"硬抛光"步 骤，特别地是使用一个球面或复面硬抛光器，以及具有比先前步骤中使用的磨料溶液的晶 粒更精细的晶粒的磨料浆，通过使将要处理的表面旋转并对其进行研磨赋予后者与该硬抛 光器互补的一个球面曲率或复面曲率。在本发明的背景中，这种"硬抛光"是精加工步骤的 一个变体。
[0040] 还将注意的是，表述"光学功能"，当应用于一个镜片或一个中间光学元件时，应理 解为意指这个镜片或这个元件的光学响应，即，对穿过所讨论的镜片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，而不管进入光束的入射如何并且不管由入射光束 所照射的入光屈光镜的几何范围如何。
[0041] 更精确地，在眼科领域中，光学功能被定义为针对本镜片或本元件的佩戴者的所 有注视方向佩戴者屈光力和散光特征的分布以及与镜片或光学元件相关联的棱镜偏差和 高阶像差的分布。当然，这假定了已知镜片或光学元件相对于佩戴者的眼睛的几何位置。
[0042] 根据本发明的方法的优选的、简单的、实用的且经济