专利名称：隐形眼镜的运输及检验单元的制作方法
技术领域：
本发明涉及光学装置的检验单元或检验盒(inspection cell)，更具体地说，涉及用于隐形眼镜的、能方便地或者自动地从该检验单元中取出镜片的检验单元。
背景技术：
现有技术中隐形眼镜的检验通常是在一单独的平底玻璃单元中对各隐形眼镜进行检验，其中是手动将隐形眼镜放入到该单元中的。这种现有技术的隐形眼镜检验过程通常需要用手将隐形眼镜弄平放到该单元的底部，利用一比较仪来进行外观检验，然后用手将其取出。用手将合格的镜片放置到包装机器上进行下一步处理。应当指出，现有技术的装置包括一种不可转动的带有一凹进部分的单元，术语“不可转动的”是指缺少能将隐形眼镜从该单元中或者从支撑该单元的装置中轻松取出的特征。现有技术检验装置所用的检验单元缺少转动特征，使得隐形眼镜在不移动隐形眼镜支撑装置的情况下无法方便地取出隐形眼镜。这种现有技术的检验装置也不能提供一种能自动从检验单元中取出隐形眼镜的机构，甚至不能提供一种能简单手动取出的机构。
通常隐形眼镜要装在托盘中或者小瓶中来从一个地点运输到另一个地点。这些托盘或者小瓶可以自动装入隐形眼镜，但是在运输后将镜片自动取出(singulating)已被证明是一件相当困难的事。
从上述说明中可知，显然在本领域内需要提供一种被制造成可以在检验完成后自动或者通过简便过程就能将隐形眼镜从检验单元中取出的检验单元。本领域中还需要提供一种能够在检验之后轻松取出(singulating)镜片的装置。
发明内容
本发明解决了现有技术所存在的缺点，提供了一种检验单元，能使隐形眼镜可以以已知的方向提供给操作者或者检验视觉系统。该单元可以倾翻以使检验过的镜片当通过检验时能放置在一已知的拾取杯位置，或者如果镜片未通过检验则被丢弃。镜片的放置或者丢弃可以容易地通过选择该单元倾翻的速度来自动进行。
本发明的这些以及其它目的通过提供一种用于光学装置的检验单元来实现，其具有一个用光学透明材料制成的块，其内部形成有一个碗，一个泄流道与该碗形成一体；和一通过一个枢转点来进行支承该块以使该块可以进行倾翻的保持装置以及一个在泄流道内的镜片支撑件。
图1a和1b是本发明的检验单元的透视图；图2是示出了一个隐形眼镜放在本发明检验单元中的剖面图；图3a和3b是可用在本发明中的两个可选碗形的剖面图。
具体实施例方式
参考图1，本发明的储水单元5被设计成可注入适当量的流体，优选为水，储水单元5在凹进位置中盛有一片隐形眼镜，凹进位置位于一直径为20mm的目标区域中。另外，本发明的储水单元5被设计成利用储水单元5中流体(优选为水)与制造隐形眼镜的材料的相对密度来通过重力让隐形眼镜位于所需位置或目标区域上。本发明提供了一种技术方案，如果储水单元5在运输过程中或者由于其它原因而受到扰动时，隐形眼镜可以自动返回到目标区域。当处于目标区域内时，穿过储水单元5目标区域的入射光可以用来成像隐形眼镜。(在数量以及质量方面)足够的光线可穿过本发明的储水单元5使得可在显示屏上显现出眼镜的图像，以确定镜片的质量。本发明的储水单元5可以使用两种操作模式来在检验后取出镜片。镜片的取出过程可以是将不合格镜片完全、快速的排出，或者以较慢的速度倾倒该储水单元5来将被认为是合格的“好”镜片取出。这两种模式使得可以通过手动或者自动来收回镜片。本发明的储水单元5也可以提供区分合格镜片和不合格镜片的自动检验装置。这些被认为不合格的镜片通过快速倾翻该储水单元5来进行处理，随着储水单元5中的水的流出而将该不合格镜片有效排出。通过慢慢地倾斜该储水单元5并使镜片由一个铰接在储水单元5上的装置接收，可将那些被认为是合格的“好”镜片提供给操作者来进行最终封装。
本发明的储水单元5，如图1所示，具有多个所需部件来执行前面描述的功能。设有一个玻璃块10，在该块10上形成有大约2英寸表面直径的碗。该碗12可以是球形或非球形。已发现球形碗12比非球形碗12更易于散射光线，然而这两种实施方式在本发明中都是可行的。碗12通过传统的研磨过程而形成在玻璃块10上。用于制成玻璃块10的玻璃优选是一种光学玻璃，然而，还可以使用光学塑料和丙烯酸树脂。在检验过程中碗12中注入水。将镜片放入碗12中并且由于重力作用而使镜片大致在碗12的底部中心。当镜片沉到碗12的底部时就位于中心，储水单元5确保镜片准确位于20mm的目标区域中。在移动储水单元组件过程中所发生的镜片的任何移位都会随着镜片再次沉到碗12底部而在几秒钟内得到纠正。与玻璃块10配套的是一个泄流道16。如图1所示，该泄流道16被设计成与碗12形成无缝过渡，从而当储水单元倾翻时镜片和水可以通过该泄流道流出。在该泄流道的末端是一个拾取杯18。该拾取杯18被用作一个能将合格镜片提供给操作者以运输到最终包装工序的位置。当储水单元5移动时，根据储水单元的移动速度和总角度，镜片或者从碗12中通过泄流道16随水倒出，或者排出到停在拾取杯18内，在此处，有一个狭槽使得镜片可以用手或者自动镊子抓住。玻璃块10通过一个可以使其倾翻的枢转点15而支承在一保持装置14内。
碗12的形状要选择为能够适合小直径碗所需的快速定位特性以及大直径碗所需的光学特性。优选地，玻璃块10的底部内设有一个平凸透镜。该平凸透镜的尺寸被设计成可以纠正由碗12与水交界所引起的任何光学失真。优选实施例中碗12包含一个平凸透镜，然而玻璃块10底部也可以保持是平的，并且用一个外部透镜来纠正预期的光学失真，而不采用在玻璃块10底部设置平凸透镜的方法。
图2是玻璃块10的剖面图，示出了液面25和搁置在碗12底部上的镜片23。碗12底部为一曲面22。另外，玻璃块10的底部具有一曲面20。可以看出该曲面22能作为一个透镜来纠正预期的光学失真。还可以看出曲面20还能单独作为一个透镜，或者与曲面22结合。可选地，如果玻璃块10底部不是曲面而是平面，则碗12就会散射光，这种后果是所不希望的，但可以通过一外部透镜来进行纠正。优选地，检验系统的光学特性使得光线可以穿过储水单元5，以使光线可以在入射到储水单元5内的镜片上时被校准。曲面22和曲面20优选被设计成能补偿液体(优选是水)与块10材料之间的折射差异。
图3a和3b示出了优选实施方式的另外两种具有不同碗形状的附加实施例，示出了和玻璃储水单元5底部结合使用的平凸透镜的相应形状。图3a具有一形成在块30内的非球形碗32，且块30的底部是非球形的。图3b示出了一形成在块40内的球形碗42，而块40的底部是非球形的。
这种新型的储水单元能够提供一种检验系统，这种检验系统可以不通过工作者手动参与就能自动地进行运送、检验和分配。该单元被设计成球形或非球形凹陷都能通过沉降来进行自动对中，并能提供一清晰的检验光学路径。泄流道16和拾取杯18被构型成根据适当的选择倾翻速度和倾翻量，镜片可以被完全从该单元中倒出或者被准确地提供给机械操作装置来进行进一步处理。
可以预见使用该储水单元5的检验系统可以被具体设计成与本发明储水单元所提供的特征相适应。当隐形眼镜位于储水单元5内时，使用该储水单元5的检验系统可以观察隐形眼镜的三维图像。已知对镜片施加一个窄孔可以增加成像系统中获得的区域深度。特别可以预见到，使用本发明储水单元5的检验系统使得隐性眼镜可以作为一个真实的三维物体来进行检测。在目标区域中的隐性眼镜的三维图像可以通过以下步骤来获得对盛有隐形眼镜的储水单元施加一准直光束，储水单元5带有一个有窄孔的透镜，将从储水单元5射出的光线进行会聚，并将来自带窄孔的透镜的光线向一个显示屏进行反射。块10的底部可以具有一个曲面，或者是平的而带有一个外部透镜以补偿从玻璃到水的折射率的变化。
将含有镜片的检验单元提供给一视觉系统或者一镜片检察员，来判断镜片是否外观合格。如果镜片被确认为是“好的”，则绕着枢转点慢慢转动检验单元，从而镜片由泄流道承载并进入泄流道末端的“镜片袋”中。然后一机械操作装置将镜片从镜片袋中取出并将其放到下一处理工序中(例如泡罩包装)。
前述说明介绍了发明人最优选的实施方式。对于本领域技术人员来说这些实施例的变形是显而易见的。因此，本发明的范围应当由所附权利要求来限定。
权利要求
1.一种用于光学装置的检验单元，包括一个用光学透明材料制成的块，其内部形成有一个碗；与该碗形成一体的泄流道；和一通过枢转点来支承该块以使该块可以进行倾翻的保持装置。
2.根据权利要求1的检验单元，其特征在于，还包括一个设置在泄流道端部用来支承镜片的镜片杯。
3.根据权利要求2的检验单元，其特征在于，该镜片杯具有一个狭槽以露出镜片边缘的一部分。
4.根据权利要求1的检验单元，其特征在于，该块是由光学玻璃制成的。
5.根据权利要求1的检验单元，其特征在于，碗底部是一非球形形状。
6.根据权利要求5的检验单元，其特征在于，碗的底部具有一内部非球形形状和一外部非球形形状。
7.根据权利要求5的检验单元，其特征在于，该碗的底部具有一内部球形形状和一外部非球形形状。
8.根据权利要求1的检验单元，其特征在于，还包括组合在碗上的透镜。
9.根据权利要求1的检验单元，其特征在于，该块是由光学丙烯酸树脂制成的。
10.一种检验镜片的方法，包括以下步骤提供一个块，其用光学透明材料制成并具有一个碗，一个泄流道与该碗形成一体；将该块转动安装在一个能使该块倾翻的保持装置内，在碗中注入流体；将镜片放入碗内；并且倾翻碗以清空流体和镜片。
11.根据权利要求10的方法，其特征在于，所述提供步骤还包括在泄流道内提供一个镜片支撑件。
12.根据权利要求11的方法，其特征在于，所述倾翻步骤还包括将块以一个能使镜片被该镜片支撑件捕获的速度倾翻。
13.根据权利要求11的方法，其特征在于，所述倾翻步骤还包括将块以一个使镜片从泄流道流出而不被镜片支撑件捕获的速度倾翻。
14.根据权利要求11的方法，其特征在于，所述倾翻步骤还包括分别根据识别该镜片是否合格的信号，选择性地将块以一个或者镜片被镜片支撑件捕获或者不被镜片支撑件捕获的速度倾翻。
全文摘要
一种用于检验单元的方法和装置，使得隐形眼镜可以以已知的方向提供给操作者或者检验视觉系统。该检验单元可以倾翻以使检验过的镜片当通过检验时能放置在一已知的拾取杯位置，或者如果镜片未通过检验则被丢弃。镜片的放置或者丢弃可以容易地通过选择该检验单元倾翻的速度来自动进行。
文档编号G01M11/02GK1864056SQ200480029205
公开日2006年11月15日 申请日期2004年10月6日 优先权日2003年10月7日
发明者马克·贝延达尔, 戴维·莱威森, 小雷蒙德·H·普费尔 申请人:博士伦公司