自动制造眼镜片的过程的制作方法

专利名称：自动制造眼镜片的过程的制作方法
技术领域：
本发明涉及眼镜片。实际上，本发明提供了一种高效的自动制造精加工眼镜片的过程。
背景技术：
众所周知，使用眼镜片来校正屈光异常。大多数眼镜片不是在一单个自动过程中生产的。而是制造镜片毛坯，然后必须将该毛坯送到进行研磨、抛光和修边的表面加工实验室。或者，某些眼镜片，比如单视镜片，是利用整体镜片铸造来制造。然而，整体镜片铸造效率低，因为它需要使用大量模具，特别是在生产多焦点镜片时。此外，整体镜片铸造生产与目前所希望的厚度不同的镜片。而且，无论镜片毛坯还是用于生产眼镜片的整体镜片铸造方法都不能用于大量生产专用于特定配镜者的镜片。所以，需要一种用于生产眼镜片且克服这些缺点的方法。


图1是本发明过程的实施例的流程图；图2是图1中所示过程的一部分的流程图；图3是用于本发明的过程的设备顶视图；图4是用于图3中所示设备中的传送装置的示意性视图；图5用于图3中所示设备中的平台的放大透视图；图6是图1中所示过程的一部分的流程图；图7是图6中所示过程的一部分的流程图；图8是图1中所示过程的一部分的流程图；图9是用于本发明过程的机器的顶视图；图10是在图9所示机器中的研磨工作站处的平台的透视图；图11是图9所示机器的一工作站的透视图；图12是用于本发明过程的铸造机的部件的平面示意图；
图13是在模具传送到图12所示铸造机中的万向架固定装置时，正确取向的模具的透视图；图14是预制件从图12所示铸造机中的分段输送带上取下时，预制件的透视图；图15是传送到图12所示铸造机的可转式平台时，预制件的透视图；图16是图12所示铸造机的预制件夹持器的透视图；图16a是图12所示预制件夹持器的局部视图；以及图17是图12所示铸造机的万向架固定装置的分解图；具体实施方式
本发明提供高效地自动批量生产眼镜片的方法。此外，与现有技术的过程相比，本发明可以自动生产专用于特定配镜者的镜片。本发明的方法可以用于生产任何类型的眼镜片，比如单视和多焦点镜片。然而，本发明最适用于多焦点镜片，尤其是递增的加成镜片(additionlens)的生产。
在一个实施例中，本发明提供了一种自动生产眼镜片的方法，可取的是多焦点镜片，更可取的是递增的加成镜片，该方法包括，基本包含以及包含a)生产多个光学预制件，每一预制件包括，基本包含以及包含至少一个第一屈光力；b)制造多个未完成的镜片，每一未完成的镜片包括、基本包含以及包含该多个光学预制件中的一个和至少一层铸在该预制件上的铸层，该铸层包括、基本包含以及包含至少一个第二屈光力；c)精加工该多个未完成的镜片。对本发明而言，“光学预制件”或“预制件”指的是能折射光且适用于生产眼镜片的、成形的光学透明物品。
本发明还提供了镜片制造商可以直接为用户提供精加工、修边的眼镜片的方法。本发明的方法不需要制造商和订货人之间的中间环节。而且，不需要维持未修边的、精加工镜片和半精加工毛坯的库存。
因此，在另一实施例中，本发明的方法包括、基本包含以及包含步骤a)用户从镜片制造商处订货，从镜片制造商处订购至少一对精加工、修边的眼镜片；b)镜片制造商制造所述的至少一对镜片，该制造步骤包括、基本包含以及包含i)生产多个光学预制件，每一预制件包括、基本包含以及包含至少一个第一屈光力；ii)制造多个未完成的镜片，每一未完成的镜片包括、基本包含以及包含该多个光学预制件中的一个和至少一层铸在该预制件上的铸层，该铸层包括、基本包含以及包含至少一个第二屈光力；iii)精加工该多个未完成的镜片；眼镜片；d)将该至少一对精加工、修边的眼镜片送达消费者。
“消费者”指的是眼镜片的订货人。镜片订货人例如包括，但不限于眼科医师、验光师、眼镜商、镜片零售商、配镜人等。可取的是，本发明的方法以企业对企业的系统实现。
对于本发明而言，“订货”指的是提供有效量的关于所希望的镜片的订货信息，该信息可以使镜片制造商生产并交付所希望的精加工、修边的镜片。适当的订货信息包括，但不限于a)镜片处方信息，包括，但不限于球面、柱面、轴线、增加度数、配带高度、远景区瞳孔距离等及其组合；b)框架信息，包括，但不限于轮廓数据，安装类型，制造商，型号等及其组合；c)镜片配带者信息；d)镜片信息，包括，但不限于所希望的涂层，斜面布局等及其组合；以及e)交付信息，包括，但不限于承运方，目的等及其组合；和f)处方、框架、配带者、镜片信息和交付信息的组合。
订货可以通过任何方便的订货方式实现，包括，但不限于电话、传真发送、因特网网站等以及其组合。在一优选实施例中，订货是由消费者经镜片制造商的因特网网站使用任何能与镜片制造商的服务器系统(网页服务器或网站)通讯的装置实现的。用于与网站通讯的适当装置包括，但不限于个人计算机和调制解调器。因此，在另一实施例中，本发明的方法包括、基本包含以及包含步骤a)消费者使用计算机系统将至少一对精加工、修边的眼镜片的订货信息发送给镜片制造商的服务器系统；b)镜片制造商制造该至少一对眼镜片；以及c)镜片制造商直接将该至少一对精加工、修边的眼镜片交付给消费者。
为了提供框架轮廓数据，可取的是消费者生成一个轮廓数据文件，该文件可以在发送步骤中上传到制造商的网页服务器框架数据库。或者，但不是优选的，轮廓数据可以由第三方在收到消费者的框架之后提供给镜片制造商。在另一实施例中，也不是优选的，消费者可以将与镜片一起使用的框架提供给镜片制造商，镜片制造商采集作为镜片制造过程的一部分的轮廓数据。
参照图1，示出了本发明过程的实施例的流程图。该过程包括预制件的生产(101)，未完成的镜片的制造(102)，和镜片精加工(103)。执行该过程所需的各种设备或机器，和包括该机器的模块最好互相相对地放置，以便可以使预制件、未完成的镜片和精加工镜片连续不断的移动。光学预制件、未完成的镜片和精加工镜片从工作站到工作站移动，或从机器到机器移动，以任何方便的传送装置贯穿整个自动过程，该传送装置包括，但不限于输送带，机器人装置等及其组合。可取的是镜片载架与传送装置一起使用，从而输送预制件或镜片，而不使镜片变形，相反则使其损坏。适当的载架包括，但不限于单个或多个镜片托盘，夹具等及其组合。此外，该预制件和镜片可以在工作站或机器处利用输送带、机器人装置、分度台、夹具等及其组合操作。
本发明的过程在生产镜片的过程中具有很大的灵活性，因为至少两个步骤，预制件生产和未完成的镜片的制造，用于提供所需的处方或屈光力。通过将处方的一部分加入该至少两个步骤的每一个中，可以使用预制件和模具的组合生产比目前的镜片制造过程范围更大的处方镜片。
而且，本发明的过程通过将预制件的厚度和直径控制在约100微米内，预制件和模具精度控制在约10微米内，预制件和模具表面光滑度控制在约1微米内，可以有更好的精加工镜片的再现性。此外，该过程在固化时光学预制件和模具每个保持精确的相对关系，而不需柔性部件，比如垫圈。因此，可以相对于预制件在模具上精确设置光学特性，比如读取区，圆柱轴等。
本发明的过程还可以定制利用普通的镜片生产方法无法实现的镜片例如，由一第一折射率的材料制成的具有特别设计的凸凹表面的预制件可以与一第二折射率的材料的铸造过程一起使用。由于预制件和铸造树脂之间的折射率差别，精加工的镜片可以包括设计成赋予配带者的特定光学参数的多个光有效表面。
最后，本发明的过程可以针对特定的眼科处方定制镜片，而不需附加的镶嵌件或模具。例如，光学预制件可以切割成，使几何和光学中心不一致，从而设定不同的瞳距。或者，预制件可以在铸造过程中相对于模具定位，从而实现处方棱镜或边缘厚度的平衡。作为另一替代例，预制件可以相对于模具横向移动或转动，从而实现光学特性的不对准。这种位于或转动可以实现不希望的散光或失真最小化，槽长度定制，棱镜附加，或装配点定制中的一项或多项。此外，预制件相对于模具的转动可用于利用相同的预制件和模具形成左、右镜片。
预制件生产在本发明的过程中使用的每一光学预制件最好具有通常凸起的正面，和通常凹入的背面，两表面中的一个或全部具有至少第一屈光力。“正面”指的是经使用该预制件的配带镜片观看时最接近物体的表面。“背面”指的是最接近配带者眼睛的表面。第一屈光力可以是精加工镜片所需的远视、近视、中视力，或圆柱能力(或度数)或处方的棱镜能力(或度数)的全部，或一部分，或者其组合。可取的是，第一屈光力是由预制件形成的特定镜片所需的远视屈光力的一部分。此外，在该优选实施例中，预制件表面中一个或两者都可以具有近视屈光力，中视屈光力，圆柱能力及其组合或一部分。
用于本发明的优选预制件公开在美国专利US5907386中，其整体在此结合用作参考。用于本发明的另一预制件公开在美国专利申请No.09/270390(代理人案号No.INT-70)中，其整体在此结合用作参考。所公开的预制件提供所需镜片的一部分远视度数(或能力)，在未完成的镜片的制造步骤(102)中，附加的远视度数(能力)以一层或多层的形式增加到预制件上，从而实现所希望的镜片的最终远视处方。本领域的普通技术人员将认识到远视度数)在预制件和添加到预制件上的一层或多层之间的分布可以是任何增量变化。可取的是，使用下述预制件远视度数(或能力)和增加的远视度数(或能力)约+2至约+5屈光度，而增加的度数约0至约+6屈光度；约0至约+3屈光度，而增加的度数约0至约+6屈光度；约-1至约+1屈光度，而增加的度数约-6至约+6屈光度；-1至约-5屈光度，而增加的度数约0至约-6屈光度。
更优选的是预制件的远视度数可以从下述度数中选择约+3.50屈光度；约+1.50屈光度；约+0.00屈光度；或约-3。00屈光度。而且，对于这些预制件度数，优选的是预制件的背面是下述基本曲率约-2.50屈光度；约-4.00屈光度；约-5.50屈光度；或约-7.00屈光度。类似地，虽然可以为预制件增加任何远视度数增量，但优选的是增加到具体预制件的正面的增加层和背面曲率如表1所列。表1中的全部数值以“约”开始。
表1

更可取的是，用于本发明的预制件具有球形、递增、递减，或非球面的正面，和递增或递减的背面，该递增或递减的表面可以具有圆柱能力(或度数)。“递增加成表面”指的是具有远视和近视区以及连接远视和近视区的增加屈光度的区的连续非球形表面。“递减表面”指的是具有远视和近视区以及连接远视和近视区的减少屈光度的区的连续非球形表面。更可取的是，用于本发明的预制件具有球形正面，和递增加成表面作为背面，该递增加成表面可包括圆柱能力(或度数)。
在使用具有环形递增背面的预制件的情况下，可取的是，该表面这样形成，即环形递增表面不以每一圆柱轴的度数提供。相反，使用在配镜者所需的圆柱轴的一组度数内的圆柱轴，可取的是在约0至约25度内，可取的是约0至约20度，更可取的是配镜者所需的圆柱轴的约0至约11度。可取的是，所选择的圆柱轴方位是少于180个可行方位的一组方位中的一个，更可取的是该轴是一组约20个方位中的一个，更可取的是该方位相对于3点钟位置为9、27、45、63、81、99、117、153或171度。
例如，具有凹入的递增加成表面的预制件可以具有在表面上相对于三点钟位置的9、27、45、63、81、99、117、153或171度处设置圆柱轴，而近视区中心沿270度轴定位，即6点钟位置。在未完成的镜片制造步骤(102)中，递增加成表面铸在预制件正面上，可取的是利用适于铸造该表面的模具。模具的近视区可以位于任何方便的位置，但可取的是位于与配镜者的近视瞳孔位置对齐的位置。通常，根据制造的是左镜片还是右镜片，这一位置在模具的270度轴，6点钟位置，的两侧。可取的是，该位置在270度轴的两侧上于约0度至约20度内，更可取的，约5度至约15度，最更可取的，约8度至约10度。可取的是，该预制件形成有标记，比如划线标记或墨记，或开缺口，从而指示近视区的位置，在随后的制造步骤中有利于预制件相对于模具的定位。
该预制件相对于用于铸造所选择凸面的模具定位或转动，从而使所生成的镜片的圆柱轴是配镜者所需要的。例如，如果配镜者需要的圆柱轴是左眼180度，预制件具有为9度轴的背面圆柱度数，其中近视区在270度的位置，那么该预制件转动，从而使其背面圆柱轴沿模具的180度轴下降，然后使用模具将一表面铸造到预制件上。
参照图2，以流程图的形式示出该过程的预制件生产部分的子步骤和可选子步骤。预制件的形成(104)可以通过任何方便的方式来完成，比如铸造、热成型或模制。出于生产的预制件的效率和质量，且为了实现约100微米的优选的预制件厚度和直径，约10微米的预制件精度，和约1微米的表面光滑度，使用压力注射模制，或使用精压与精确的镶嵌件一起的注射模制。更可取的是，使用精压和精确的镶嵌件的注射模制。使用精压的适当注射模制方法是公知的。在这种过程中，适当的材料被加热到其软化温度或之上，注入模腔内，并从模具中推出或取出成形的预制件。
适用于形成预制件的材料是任何能用作眼镜片材料的材料。示例材料包括，但不限于聚碳酸酯，比如双酚A聚碳酸酯，烯丙基二甘醇碳酸酯，比如二甘醇双烯丙基碳酸酯(CR-39TM)，烯丙酯，比如三烯丙基氰尿酸酯，三烯丙基磷酸酯和三烯丙基柠檬酸酯，丙烯酸酯，丙烯酸盐，甲基丙烯酸酯，比如甲基-乙基和丁基丙烯酸甲酯和丙烯酸酯，聚苯乙烯，聚酯等及其组合。此外，该预制件可以由美国专利US6008299中公开的氧化膦中的一种或多种制成，在此整体结合用于参考。
可取的是，该预制件形成有相关的结构，比如沿预制件周边的突出部，以有利于推出和随后的搬运，和标记或缺口，以利于在下游的处理过程中定位。该模制的预制件由机器人从注射模中取出，并输送到去浇口工作站，在此使用任何适当的装置去除该突出部，其中该适当装置包括，但不限于加热的刀、激光、水射流等及其组合。
可取的是，该去浇口的预制件由传送装置输送到用于光学检查、表观检查或两者检查的自动检查工作站。可以使用任何适当的检查装置来检查该预制件，比如市售的Pro-Laser LENSPECTORTM系统。发现预制件在所希望的误差范围内，那么经过检查可以沿生产线继续，进行下一步处理，或者可取的是通过传送装置移动到包装工作站。在这个工作站，预制件被放入适当的储存包装件中而包装(105)，比如通过塑料盖热封的聚合物包装件。然后被包装的预制件通过送入存储单元而储存(106)。随后，包装的和储存的预制件可以手工打开(107)，或最好通过任何公知的自动装置打开。
成形的预制件，或打开包装(107)的储存预制件由传送装置输送到自动区域，在该区域进行未完成的镜片的制造(102)。可选且最好是，在发送到未完成的镜片制造步骤(102)之前，在预制件的一个或多个表面上涂覆(108)有各种所需的涂层。更可取的是，涂覆预制件的背面。适当的涂层包括，但不限于可着色或不可着色的耐刮擦涂层、底涂层、光致变色涂层、偏振涂层或其组合。本领域的普通技术人员会认识到该涂涂覆阶段可能需要使用任何方便的方式涂覆涂层，包括，但不限于旋转涂覆，浸沾涂覆等。可取的是使用旋转涂覆。涂覆的预制件可以通过任何装置固化，包括，但不限于辐射固化、热固化、可见光固化等及其组合。更可取的是，预制件背面是用耐刮擦涂层旋转涂覆的，然后固化。
在优选的方法中，背面涂覆机器包括多个工作站，其加载、清洗、干燥、填注、旋转、固化、涂覆和UV固化耐刮擦涂层。实现这类涂覆过程的适当机器，比如可从加利福尼亚的Simi Valley的Calmation，Inc.得到。
涂覆和未涂覆的预制件可选且最好是在进入未完成的镜片制造之前进行预切割(109)。该预制件可以是预切割成任何能减小预制件直径且重新定位其几何中心的形状，从而根据完成的最终镜片产生预制件的有效直径。“有效直径”指的是最小圆，其中心在装配点处，可以包围所希望的镜片的框架尺寸。预切割最终可以形成具有最小厚度的精加工镜片。将预制件切割而得到的形状取决于单眼距瞳距、框架眼圈尺寸、有效直径和框架形状。此外，在预切割步骤中，在预制件上设有方位标记，用于未完成的镜片的制造步骤中，该标记与原预制件的标记或缺口处于相同的角度方位。
用于该过程的优选的预切割器在美国专利申请No.09/468467中公开，名称为“Pre-Cutter and Edger Machine”(代理人案号INT-81)，在此整体结合用于参考。图3是用于预制件的预切割的优选的预切割设备5的顶视图。预切割器5通过机械装置设置于预制件的几何中心；检测预制件的高度和背面上接近边缘的方位标记；相对于该几何中心同心或偏心地将预制件切割成所需的形状、直径或该两项；将方位标记转移到新的边缘；清洁干燥预制件；且检验预制件的新直径。预切割器5包括传送装置10，比如具有旋转臂202和夹持器203的机械手，或机器人，该夹持器包含有两个指状件204，如图4所示。可取的是，该夹持器至少是双边的(未示出)，且能够夹持两个或多个镜片。传送装置10通过安装座205连接于旋转臂202。打开装置，比如气缸206，用于通过在水平面内关于预制件1将指状件204彼此相对移动，而打开、闭合夹持器。
如图3所示，机器5具有送入工作站15、扫描工作站25、粗磨工作站35、精磨工作站40、检验和开缺口工作站45、清洗干燥工作站50和排出工作站55。预制件手工或可取的是通过机器人或传送装置放在送入工作站15的平台上。传感器产生信号，该传输给远程、或本地设置的中央处理器60，指示预制件位于送入工作站15。在处理器60接收到来自传感器的镜片放在送入工作站的指示时，产生表示预制件准备预切割的信号。
传送装置10将预制件加载到图5所示的平台上。该预制件通过可垂直位移的比如气缸730，支撑部件705和固定支撑部件710保持在衬垫715之间。转台30转动预制件，直到它位于扫描工作站25，在此位置探头扫描预制件的正面，以确定其绝对高度，而第二探头扫描背面，而查找设于背面上的方位标记。然后将预制件转到粗磨工作站35，在此磨轮用于将预制件的周边研磨成特定的直径或形状，该直径和形状可以从机器的存储装置中选择，或通过键盘输入。在研磨完成之后，转台30将预制件转动到用于终磨的细磨工作站40。可取的是，两磨轮与被研磨的预制件一起在保持装置中隔离，比如封罩内，而容纳研磨产生的碎屑，通过去除装置可以去除磨屑，该去除方式包括，但不限于利用水、空气等或其组合。
转台30将预制件转动到检验和开缺口工作站45，用于检验直径和在方位标记的前一位置在该周边上切缺口。然后预制件从工作站45卸载并移动到清洗干燥工作站50，在此夹持器用于将预制件输送到一对可垂直位移的支撑部件，类似于图5所示的，但更小。镜片的两表面喷涂适当的清洁剂，比如水、去离子水、空气等或其组合，然后预制件旋转而干燥，此后传送装置10将预制件移动到排出工作站50。然后预制件输送到未完成的镜片的制造步骤(102)。
未完成的镜片的制造为了制造特定屈光处方的未完成的镜片，生产适当的预制件或使用的储存中找到适当的预制件，然后将一层或多层处方层铸在预制件上。“处方层”指的是将至少一个第二屈光力增加到预制件上的一层。该第二屈光力可以是要形成的精加工镜片的远视、近视、中视或圆柱屈光力的一部分或全部，或其组合。可取的是，第二屈光力是所需的远视能力(或度数)的一部分。更可取的是，该铸层形成递增的表面，最好是在预制件的正面上形成该递增表面。
参照图6，该预制件进入模具组装步骤(110)。这一过程步骤可以，且最好在定制的基础上进行，其中制造执行系统接收要生产的镜片处方，然后选择适当的预制件和模具。所选择的预制件和模具输送到镜片铸造机器。预制件和模具可以互相位移和转动，以形成所需的中心厚度，并实现最佳的光学平衡。在预制件上铸造处方层的方法公开在美国专利US5147585、US5178800、US5219497、US5316702、US5358672、US5480600、US5512371、US5531940、US5702819、US5793465、US5859685、US5861934和US5907386，以及美国专利申请No.09/178471、09/270390和09/315477中公开，在此整体结合用作参考。
如图7中的步骤115-117所示，一旦预制件和模具匹配(115)，那么模具相对于预制件定位(116)，预制件定向(117)。所形成的位置由许多因素确定，包括，但不限于在树脂固化过程中预制件和模具之间的所需的分隔量，模具的主基准点横向位移而匹配偏心的主基准点，预切割的预制件而使正镜片的厚度最小，模具相对于预制件倾斜而适应边缘厚度平衡，预制件相对于模具的转动而解决散光处方的圆柱轴，以及模具和预制件的转动以便生产左、右镜片。模具相对于预制件的角度方位可以调节，从而使该铸层用于特定配镜者的瞳孔聚集或圆柱处方。而且，模具相对于预制件的几何方位可以调节而增加棱镜，或生产用于独特框架尺寸的定制的未完成的镜片。
模具和预制件的定位可以利用任何方便的定位装置来完成，比如万向保持架、夹持器、真空夹持器等及其组合。可取的是，通过使用定位装置比如在能万向动作的固定装置上抽吸的模具来完成。所需的模具位移和倾斜是通过伺服马达完成的。
中心加厚和变薄(111)实现了待铸造的未完成的镜片边缘厚度平衡和中心厚度控制。在一个优选实施例中，边缘厚度平衡是通过使预制件接触模具并倾斜模具，而使预制件尽可能地深入模具中且不造成损坏完成的。模具的倾斜最好绕预制件的凹面的光学中心，否则预制件和模具的光学中心将不对准。本发明发现这种方法生产出铸造递增镜片的大致均匀的边缘厚度。此外，在该实施例中，中心厚度控制是通过随后预制件垂直地离开模具表面预定距离而形成分配树脂的内腔而实现。本领域的普通技术人员将认识到过大的距离将增加镜片的厚度，致使从外观上无法接收，而过小将导致铸层固化不均匀。
一旦所希望的模具-预制件方位达到，树脂，指的是一种或多种单或多官能单体、引发剂及其组合分配到模具组件中(112)，该树脂随后固化而形成铸造的处方层。用于本发明的过程的适当树脂包括，但不限于在美国专利US5470892中公开的那些，其整体在此结合用作参考。其他的适当单体包括，但不限于烯丙基和双(烯丙基)碳酸酯，例如二乙烯基乙二醇双(烯丙基)碳酸酯，双酚A乙二烯碳酸酯等，丙烯酸，多功能丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯，比如二丙烯酸乙二醇酯，二丙烯酸四甘醇酯，二丙烯酸三丙二醇酯，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，氢糠甲基丙烯酸酯氢糠丙烯酸酯，己二醇甲基丙烯酸酯，甲基丙烯酸甲酯，丁基丙烯酸甲酯，丙基丙烯酸甲酯，季戊四醇戊丙烯酸酯，聚氨酯丙烯酸酯，和丙烯酸甲酯，苯乙烯和苯乙烯衍生物，比如二乙烯基苯，4-乙烯基苯甲醚，各种酯或马来酸和衣康酸，甲基丙烯酸和丙烯酸酐等及其组合。这些单体是市场上可得到的，或它们的生产方法是公知的。
特别有用的单体是那些在形成高折射率的镜片时有用的。这些单体的示例是双酚A二丙烯酸酯和二甲基丙烯酸酯，乙氧化双酚A二丙烯酸酯和二甲基丙烯酸酯，二环氧甘油双酚A的丙烯酸酯和丙烯酸甲酯，环氧丙烯酸酯和丙烯酸甲酯，四溴双酚A丙烯酸酯和丙烯酸甲酯，双酚S丙烯酸酯和丙烯酸甲酯，二环氧甘油四溴双酚S丙烯酸酯和丙烯酸甲酯，四氢呋喃丙烯酸酯和丙烯酸甲酯等。该单体可以单独使用或与下述之一个或多种组合使用环氧丙烯酸酯和丙烯酸甲酯；乙氧基苯丙烯酸酯和丙烯酸甲酯；异冰片基丙烯酸酯和丙烯酸甲酯；二乙烯基苯；苯甲基丙烯酸酯和丙烯酸甲酯；聚乙二醇二丙烯酸酯和二丙烯酸甲酯；N-乙烯基咔唑等。优选的配方是使用重量百分比约50％至约80％的双酚A二丙烯酸酯，约5％至约40％的苯甲基丙烯酸酯，约2％至约30％的氢糠基丙烯酸酯，和约0.5％至约50％的一缩二季戊四醇戊丙烯酸酯。
该树脂可以通过任何方便的装置分配到模具组件中。可取的是，预制件从模具中后退，树脂从容器中分配到模腔内，可选且最好是在容器中树脂被加热到大约40℃或之上，更可取的是到固化树脂的玻璃态转化温度Tg或之上。分配过程最好是平稳地、较少气泡地流入模腔内。分配到模腔的树脂量将是有效形成预制件上的所需层的量，该量取决于选择的树脂、所需的要形成的表面的参数、铸造树脂的表面尺寸和形状。通常，所使用的树脂量约为2至约20g。
在树脂分配到模腔之后，预制件再次接触模具和树脂，而形成模具组件，通过任何适当的方式使铸造的树脂固化(113)，从而形成未完成的镜片，包括，但不限于辐射固化、热固化、可见光固化及其组合。可取的是，使用紫外线固化，更可取的是二段式UV固化，其中模具组件暴露于低强度的紫外光下，然后暴露于高强度紫外光下。优选的二段式UV固化方法在美国专利申请No.09/468973中公开，名称为“Methods and Compositions for the Manufacture of OphthalmicLenses”(代理人案号INT-77)，其整体在此结合用作参考。
对于本发明而言，低强度的UV光是强度约为0.5至约50mW/cm2，可取的是约1至约5mW/cm2的UV光。高强度UV光的强度为约50至约2000mW/cm2，可取的是约500至约1500mW/cm2。进行曝光的波长可以是且最好是相同的。适当的波长约300至约450nm，可取的是约360至约400nm。低强度曝光的时间取决于所选择的用于铸造在预制件上的树脂、所使用的引发剂的类型和数量、树脂粘度、反应基团的性质、待铸造的树脂层的厚度、UV光的强度。通常，总的低强度曝光时间约5至约300秒，可取的是约60至约120秒。
低强度曝光最好一步完成。然而，某些镜片组件可能需要低强度曝光分两步或多步完成，在每次低强度曝光之间使用约5至约60秒进行UV光的非曝光，或关闭时间。可取的是，曝光时间约30至约60秒，交替有约5至约60秒的非曝光时间。低强度曝光中止之后，在适于完成树脂固化的条件下，模具组件暴露于高强度UV光下。对于低强度曝光时间来说决定性的因素与对于高强度曝光时间来说同样是决定性的。通常，曝光时间约3至约60秒，可取的是约5至约15秒。高强度曝光可以且最好是一次连续的曝光过程。然而，高强度曝光也可以使用交替的UV曝光时间和非曝光时间进行。总的UV曝光时间，低强度和高强度，约150秒或更小，可取的是约130秒或更小。
低和高强度聚合步骤可以在约10至约50℃之间的温度和大气压下进行，可取的是在环境温度下。更可取的是，聚合过程在约40℃或之上进行，更可取的是在固化树脂的Tg或之上。可以通过任何方便的装置进行加热，包括，但不限于使用炉子、加热循环器或其组合。优选温度下的聚合也通过任何方便的装置实现，包括，但不限于使用强迫通风将固化室保持在优选的温度下。在优选实施例中，高强度UV固化在约80％至约100％的氮气或约0.35％至约100％的二氧化碳的大气下进行。
低和高强度UV曝光可以以任何方式进行，其中可以使光穿过模具组件均匀分布。用在模具组件中的半个模可以是任何适当材料制成的，该材料能使UV光穿透，包括，但不限于玻璃和塑料。
低强度UV光源包括，但不限于水银和氙弧灯、荧光灯泡等及其组合。高强度UV光源包括，但不限于水银、氙，和水银-氙弧灯，FUSIONTM微波点燃灯等及其组合。用于本发明的适当的UV光源是市售的。
铸在预制件上的层可以形成任何变化的规定度数，包括，但不限于远视、近视、中视和圆柱度数及其组合。此外，该预制件可以这样生产，即预制件的铸有层或各层的表面提供这些处方的度数中的一个或多个。然而，使用这种邻近铸层的预制件层需要预制件和铸层材料是不同的折射率。而且，使用相邻的预制件表面提供处方的度数可以这样限制，即通过这种使用可以使该表面可见。这种可见性可以通过在预制件表面上涂覆折射率位于该表面和铸层的折射率之间的材料而补偿。在这种情况下，涂层的折射率最好是预制件和铸层材料的折射率的几何平均数。使预制件具有改变折射率的铸层的方法公开在美国专利US5847803、5861934和5907386中，其整体在此结合用作参考。
固化之后，通过任何方便的脱模装置使未完成的镜片脱模。可取的是，脱模通过冷却模具组件比如使用冷的囊状物而使未完成的镜片与模具分离来完成。
用于执行步骤110至114的优选机器是与本申请同时提交的美国专利申请“Apparatus for Automated Ophthalmic Lens Fabrication”(代理人案号No.INT 87)所公开的镜片铸造机，其整体在此结合用作参考。参照图12，示出了该机器的实施例，其中设有分度盘800，在分度盘中形成整个模具组件900，使树脂分配到模具组件中，且使整个组件通过固化装置载运。使模具组件转换角度的分度盘800的替代装置包括，但不限于转动的分度盘、线性分度台及其组合。
可取的是，固化装置810(未详细描述)是其中供应UV光的固化室。在完成固化部分之后，箭头B示出的分度盘800连续分度使整个模具组件901，其中有固化的树脂，位于机械臂910下，该机械臂使该组件的其余部分脱离接合万向固定装置1000。该模具和附着的镜片可以放在输送带920上，该输送带运载部件经过冷却器和逐渐冷却的通道921。或者，冷却器和通道可以是分度盘的一部分。在经过冷却通道之后，夹爪设备922将现已冷却的模具和镜片一同到输出输送带923。镜片被从模具上取下，以便进一步处理，而模具循环经过该设备。
模具200被从传送输送器或分度盘(未示出)上取下，并放在分段输送皮带2001上，重复该过程。当分段输送皮带2001沿箭头A所示的方向移动时，一个模具2000，最好是玻璃模具，放在抽吸设备2013之下，该设备提升模具2000，并将其放在照相转台2004上，在此进行光学扫描和转动，以便根据所需镜片的处方正确确定方位。虽然在此和其他地方提到了抽吸设备，但可以使用本领域公知的其他装置，用于移动和放置玻璃模具。然后模具2000被运到分度盘800，并放入空的万向固定装置1001中，该固定装置已经从它与模具组件的其他部分分离的位置移动。分段输送皮带2001和盘800转换角度，而不是连续移动，从而该设备的各部分对准，同时可以在每一分度步骤完成一个以上的操作。
除了分段皮带2001之外，可以有一第二分段皮带3001，预制件300在该第二分段皮带上沿方向C输送，且在抽吸设备3003下转换角度。该预制件通过抽吸设备运载到预制件转台3004，该转台使用频闪照相机3005确定预制件的方向，从而使其相对于模具处于适当的位置，使预制件匹配整个模具组件900。或者，分度盘可以构形成，将预制件放在该分度盘上，并确定预制件在分度盘上的方向。在该实施例中，预制件夹持器930与预制件3000一起放在转台3004上，并牢固地夹持预制件。适于优选使用的是抽吸式夹持器，但也可以使用其他夹持器比如3指式和隔膜式。
机械臂(仅示出了一部分)将夹持器与吸附的预制件一起移动到万向固定装置1001上方的位置。采用图12中未示出的装置，附有预制件3000的预制件夹持器930通过伺服马达下降，而进入万向组件1001中，直到预制件延伸最远的部分接触模具，而在此点产生一信号。将万向环适当地定位，而夹持器和预制件离开万向固定装置升高，通过任何适当的装置将所需量的树脂输送到模具内。如图所示，可收缩的出口820可用于将树脂从容器821输送到模具中。预制件和夹持器下降进入万向固定装置1001中，预制件3000与模具2000间隔选定的微米数，可取的是约20至约200微米，可取的是约50至约100微米。然后，万向固定装置1001锁定在预制件夹持器930上，以形成完整的模具组件900，该模具组件如上所述进行处理。
该模具可以是没有环或保持架的模具、水平固定在环中的模具、以预定斜度固定在环中的模具，或机械安装在该环中的模具。在一优选实施例中，该模具水平地机械安装在环或保持架中。
图13示出了一种玻璃模具2000，该模具包括保持架2002和模制树脂的凹面玻璃2003。凹面模具2003利用凸脊(未示出)固定在保持架2002中。模具具有凸肩(未示出)，从而使其可以放入并支撑在空万向固定装置1001中。在该模具中根据处方使用开口(未示出)适当地确定模具2000在照相转台2004上的方位，其中模具以施加到预制件上的树脂成形。该模具继续移动到照相转台2004上方的位置，并通过与模具开口一起工作的感应装置提供适当的信号，以便正确对准模具。该对准是通过模具的转动实现的。随后对准的模具2000通过三臂夹持器2020提升，移动到图13中的位置2020a，在空的万向组件1001上方且对准。也可以使用其他的夹持器类型，比如隔膜和真空夹持器。
预制件，和用于输送并确定预制件的方位以便最后插入整个模具组件中的设备通过缺口确定方位，可取的是，预制件边缘，在该边缘上设置一突起，或在该边缘上划刻或墨印标记。预制件3000可以通过任何适当的装置从分段输送皮带3001上拾取并提升，比如如图14所示的收缩抽吸设备3011，且如图15所示从位置3012a移动到位置3012b。然后预制件下降到预制件转台3004，且收缩设备3012与预制件3000脱开。
机械探头，比如频闪照相机向前移动，该频闪闪光通过棱镜作用而控制预制件3000的转动，直到到达根据该缺口或标记确定的适当方位。为了使预制件3000定位而不造成损坏，且提供完成整个模具组件900组装的装置，可以使用的预制件夹持器最好是真空夹持器。在图16和16a中示出了一种预制件夹持器的实施例，该预制件夹持器内部具有腔室935。刻槽的螺栓937通过弹簧部件940的作用在该腔室935的密封部分938内保持就位，该弹簧部件作用在滚花的螺母941上。O形环975位于预制件夹持器的底部，其可以下降到靠着保持在预制件转台3004内的预制件3000放置。
用于水平和垂直移动预制件的装置，比如机械臂，接触在预制件夹持器的上部960上形成的凸肩983，且该部件向上移动。然后，预制件夹持器930放在适当定位的预制件上，然后夹持器向下移动直到O形环975接触预制件。在机械臂内的杆朝着弹簧940下压滚花的螺母941，从而使刻槽的螺栓937离开槽938移动，并抽吸成真空，将预制件3000吸引在O形环975上。该杆退回，使弹簧940朝着滚花的螺母941移动，通过刻槽的螺栓937的移动而闭合开口。腔室935内的真空保持预制件靠着O形环。然后整个组件向上移动，收缩器腿(未示出)保持抵靠凸肩983，致使附有预制件的预制件夹持器930向上移动。机械臂向旁边移动，夹持设备，比如三爪设备，抓住附有预制件300的预制件夹持器930。然后该组件从预制件转台上的位置移动到万向固定装置1001上方的位置。
在图17中示出了空的万向固定装置的分解图，且包括平台1010，在该平台上安装着三个相同的支座1011；相同的支腿1012通过销子1013可枢转地保持在每一支座内，使各支腿移动到支腿1012基本上直立的位置，或者移动到镜片的上部离开空万向固定装置的中心移动的位置。每一支腿的上部可以且最好覆盖橡胶垫圈(未示出)或具有足够使另一金属部件保持就位的摩擦力的类似装置。每一支腿的一部分穿过板1010，而进入保护的腔1021，该部分通过弹簧1022连接于牢固安装的柱1020上。延伸的部件(未示出)在板1027内形成的槽1026中移动，与板1010一起形成腔室1021。这些延伸的部件1025是从顶部旋入的。
板1027设有三个开口1030。可转动部件安装在形成整个模具组件的位置的下方的分度盘800上。在预制件放入万向固定装置的位置，该可转动部件沿迫使部件1025沿槽1026克服弹簧1020的作用的方向移动，致使支腿1012向外枢转，形成用于预制件夹持器930的自由间隙。
两个附加的支座1035连接在板1010上。轴1031和1032穿过支座1033，并固定连接在万向固定装置1000上形成的万向架的外环1034上。每一支座1033包括本领域公知的制动机构，在适当的位置阻止万向架外环的转动，并使其保持位置。内部万向架1035在穿过外环1034和内环1035的轴1036上枢转。弹簧部件1037设于内环上，以在适当的位置阻挡内环的转动。
带有模具的万向固定装置向前转换到该位置，在此预制件夹持器930就在其上方，夹爪设备将其释放，使其通过重力下落，或者通过伺服马达(未示出)驱动到预制件的顶点接触玻璃模具的位置。夹爪设备可以装有测量装置，比如负载单元、平衡重、驱动马达的反馈电流，或测量在接触点处施加到模具上的力的光学形变(未示出)。当测量装置到达临界值时，电反馈机构(未示出)提升夹爪设备。可取的是，该值是这样的，即在预制件和用于所有预制件的模具之间留有75微米间隙，且这样设定，即由于作用力而使预制件的变形小于约0。这样启动伺服机构(未示出)，当夹持器再次下降时，在预制件3000和模具2000之间保持所需的间隔。
此外，预制件和模具的接触导致万向环的转动而使模具正确定向。附有预制件的预制件夹持器升高，树脂可以从可收缩出口820流入模具内。夹持器再次下降，下降到在预制件和模具之间留有所需的间隔的位置。现在可转动部件转动而使支柱1012向内移动，且位于牢固地座靠预制件夹持器930的位置，并保持预制件和模具之间的间隔。
此时，完成模具组件900，且转换到固化室810，在固化室受到UV辐射的作用而使树脂固化。可以通过任何方便的方式将热量施加到该腔室或从该腔室取出。该腔室最好封闭(未示出)，使其在所需的温度范围内恒温。例如，整个腔室可以分成两个或多个恒温区，每一区分别控制，而使空气进入。继续转换角度，直到整个模具组件到达位置901，在此，设置装置比如机械臂910用于从分度盘800提升预制件夹持器/预制件组件和模具。固化的树脂附着在模具上，模具和其他部分一起取出。机械臂在输送带920上移动组件，在此该腔室936内的真空被释放，而使预制件夹持器930和预制件3000分离。保持该夹持器装置并返回到用于在预制件转台3004上夹持另一预制件的位置。
连接的预制件和模具保持在输送带920上，以便分离，可取的是通过冷却到约-14℃的温度，通过囊状件将冷却的空气引导到组合部件上，经具有入口和出口导管的腔室循环冷却空气。其他冷却方式，比如可以使用浸入冷液体或吹冷空气的方式。模具和镜片互相分离，在输送器的端部，由夹持器拾取，移动到排出输送带。冷却的预制件例如通过抽吸部件从模具中取出，且模具返回到分段输送皮带。将镜片送出进行下一步处理。或者，冷却的预制件和模具的分离可以在适当构形的转动台上进行，而不需要输送器920。
与预制件分离的模具最好通过任何方便的装置清洗，以便在过程中重新使用。更可取的是，模具用蒸气清洗，如美国专利申请No.09/328629中所公开的，其整体在此结合用作参考。
参照图8，在镜片进入精加工步骤之前，未完成的镜片最好经过一些步骤，包括修整(118)，后烘干(119)，和涂覆(120)。未完成的镜片可以修整(118)掉多余的树脂。可以使用任何公知的用于完成这种修整的设备。可取的是，使用图9所示的自动修整器，该修整器是美国专利申请No.09/468974的主题，名称为“Automatic TrimmerMachine”(代理人案号No.INT-82)，其整体在此结合用作参考。
图9是自动修整机50的顶视图，该机器位于未完成的镜片的几何中心，从镜片的外周边修整掉毛边树脂，直到选定的直径，清洗并干燥镜片，并检验镜片的直径。自动修整机50包括传送装置11，比如具有枢转臂12的机械臂或机器人。传送装置11最好是如图10所示双边的，或者更可取的是多边的。如图10所示，有能夹持两个镜片的两个夹持器300a、300b。夹持器通过安装座315连接于枢转臂12，且可以沿Z轴位移。每一夹持器300a、300b具有两个在水平面内可在打开位置和闭合位置之间分别通过马达310a、310b彼此相对位移的指状件。传送装置11用于加载和卸载未完成的镜片，并在包括送入工作站13、成像工作站16、研磨工作站18、清洁干燥工作站17和送出工作站14的操作工作站之间输送或移动光学部件。
未完成的镜片手工或最好通过机器人装置放在送入工作站13的平台上。平台上的传感器(未示出)给远程或本地的中央处理器产生一信号，指示镜片已经放在送入工作站13。从多个存储在处理器20的存储器中的规定处方中选择处方。响应于所选择的处方由处理器20产生一信号，指示镜片随时可处理。传送装置11从送入工作站13的平台上拾取镜片，并将光学部件移动到光源505和电荷耦合装置500之间的成像工作站16，采集镜片的图像，以确定其中心，如图11所示。
在优选实施例中，镜片的中心利用普通的暗场光而使镜片的边缘光亮来确定。具体而言，在铸造之后，由于多余或毛边树脂，镜片的外边缘是不规则的形状。然而，当镜片被光照亮时，基本上圆形的内边缘是可见的。基本上圆形的内边缘用作确定镜片中心的基准。或者，机械探头可以位于镜片周边附近，利用公知的技术确定中心。一旦已经确定镜片的中心，那么中央处理器20计算移动光学部件所需的距离，而使其与平台同心。
接着，传送装置11将镜片从成像工作站16移动到研磨工作站18，如图10所示。在研磨工作站18处，待清洗的镜片位于衬垫405之间，且通过一对垂直位移的支撑部件400a、400b定位。具体而言，在将镜片加载到平台上时，下支撑部件400b经气缸415向旁边下降，且定位，从而接触上支撑部件400a，同时由夹持器400a保持。在该光学部件已经与上支撑部件400a同心之后，下支撑部件400b通过气缸415升高，直到它同时顶推光学部件1和夹持器300a，致使该指状件径向向外延伸并释放镜片，其中该镜片牢固地保持在上、下支撑部件400a、400b之间。弹簧410保持下支撑部件400b接触镜片。
在研磨工作站18，利用研磨轮将多余的树脂从镜片的周边修整掉。可取的是，利用水平和垂直马达使研磨轮移动而接近光学部件的周边，一旦正确定位，由马达驱动该轮。研磨轮、平台400a、400b和镜片70最好装在容纳碎屑的封罩(未示出)内。在从镜片的周边去除多余树脂时，沿该封罩的周边设置的一排喷嘴对着封罩的内壁喷洒流体，例如去离子水，空气等，或其组合。研磨颗粒或碎屑被吸引到喷洒的水中，并从该罩底板上的一系列通道从碎屑容纳封罩流出。
在已经从镜片的周边修整掉多余的树脂之后，传送装置11从研磨工作站18的垂直支撑部件400a、400b之间下载光学部件，并将光学部件移动到清洗干燥工作站17。为了从研磨工作站18的垂直支撑部件400a、400b之间取出光学部件，夹持器300a的指状件放在镜片的周边附近，然后使下支撑部件400b下降，从而释放镜片。
在清洗干燥工作站17处，镜片通过结构类似于研磨工作站18的平台保持。一旦镜片已经位于清洗干燥工作站17的平台上，光学部件的两表面被喷洒清洗流体，比如去离子水。垂直支撑部件400a、400b偏心地安装在连接于中心轴的轴上，该轴由伺服马达驱动。光学部件的转动产生的离心力使清洗流体从镜片的表面上滑落，撞击在水和空气容纳封罩的侧壁上，落入用于接收流出的清洗流体的通道中。
传送装置11将镜片从清洗和干燥工作站17移动到排出工作站14。在将镜片移动到排出工作站14时，夹持器同时检验镜片的直径并将检测信息输送到处理器20，以检查它是否与选定的处方一致。在镜片已经放在排出工作站14的平台上，且传送装置11已经向旁边移动之后，该机器将信息传递到处理器20，发出光学部件的处理结束的信号。当从排出工作站14的平台上拾取镜片时，信号复位。
除了修整之外或者作为选择，未完成的镜片经过后固化步骤(119)，其中每一镜片加热而释放固化导致的应力。可取的是，镜片被修整和后固化。后固化加热可以通过任何方便的方法实现，包括，但不限于使用热、红外，或微波能或其组合。可取的是，镜片利用热能加热，约1至约30分钟，可取的是约5至约15分钟，在约50至约125℃的温度下，可取的是约80至约110℃。
可选且最好是，在后固化之后，未完成的镜片还经过在预制件上铸造的层的涂覆(120)过程。可以使用各种涂层，包括，但不限于抗反射涂层、耐刮擦涂层、光致变色涂层、偏振涂层等及其组合。本领域的普通技术人员将认识到涂覆阶段可能需要通过各种方式固化涂覆的预制件，包括，但不限于辐射固化、热固化、可见光固化等及其组合。
在优选实施例中，利用涂覆机比如ASC500在未完成的镜片的正面施加耐刮擦涂层。在这种过程中，所施加的涂层经红外加热器提供的热固化而固化，该加热器在适于使涂层不剥落的条件下运行。通常，在约900至约1100°F的温度下进行固化。
然后，可取的是，未完成的镜片经过外观检查、度数检查，或两者都检查。为了检查，未完成的镜片通过传送装置输送到自动检查工作站。可以使用任何适当的检查装置来检查镜片，比如市售的Pro-Laser LENSPECTORTM系统。
然后，经过检查的镜片在适于完成坚硬的或耐刮擦涂层固化的条件下经过热固化。同时，适当的条件是约115至约125℃的固化温度，和约2至约3小时的曝光时间。在热固化之后，未完成的镜片随时可进入镜片精加工阶段。
镜片精加工在镜片精加工(103)中，未完成的镜片经过光学检查、标记、修边和包装中的一项或多项。在热固化完成之后，可取的是，镜片经传送装置输送到光学检查和标记工作站。测量镜片的厚度以及球面度数、增加度数、圆柱度数、圆柱轴、棱镜和基本度数中的一项或多项，以检验它们是否在所希望的误差范围内。可以标记装配点、远视和近视读取区域和0-180度线中的一项或多项。自动度数和标记设备可以有许多市售来源，包括比利时的Automation Robotics of Verviers公司。
然后标记的镜片可以经过另外的涂覆，包括，但不限于抗反射涂层、着色等。标记的镜片，无论是否经过涂层，都输送到修边工作站，边缘加工成将安装镜片的框架的形状。修边可以通过任何方便的修边装置完成，比如自动修边机。适当的自动修边机是市售的。可取的是修边包括设置一些需要的斜面。
然后修边的镜片输送进行包装。可取的是，使用主包装和副包装。主包装避免镜片在运输过程中损坏和区别具体的产品，比如序号、处方、镜片方位等。主包装可以是本行业公知的任何适当的材料，包括，但不限于带衬里的纸袋。副包装可用于储存和输送一对匹配的镜片。可以使用任何适当的交付方式将精加工的镜片交付给消费者，这种方式是公知的。
制造执行系统可取的是，整个镜片生产过程，从库存控制，到预制件的制造，到镜片的制造，跟踪和精加工通过制造执行系统(“MES”)进行控制。该制造执行系统是将镜片订货系统连接于制造设备的时序安排、跟踪和控制系统。例如，该系统用于控制注塑机和经过生产及储存过程的预制件流动。该系统的硬件可以包括，但不限于服务器、网络集线器、个人计算机、扫描仪等。可以使用市售软件来运行该系统。
在一优选实施例中，MES从ERP接收镜片订单，该订单提供了适于生产所需镜片的一些订货信息。MES赋予每一订单一个订单编号，该编号用于在整个制造过程中跟踪产品，且使MES提供具有生产所需镜片必需的指导的制造机器。可取的是，运载工具用于输送预制件、未完成的镜片和精加工镜片，该运载工具具有识别装置，比如条形吗、内嵌标签等，由MES用于将预制件或镜片与订单编号联系起来。该识别装置由在与生产机器相关的加载和卸载工作站处的扫描装置读取，比如条形吗阅读器。
在预制件的生产过程中，MES根据库存量和预测需求安排生产。此外，MES存储生产的每一批预制件的过程信息。
在使用库存的预制件进行未完成的镜片的生产过程中，MES可用于发出预制件储存单元信号，以分配所需的预制件，并投入生产线。远视度数、圆柱度数、增加度数、圆柱轴和左、右镜片标识中的一项或多项用于选择适当的预制件，以完成订单。MES还用于指导预制件预切割机，将预制件修整到最小的有效直径。
一旦选择了预制件，MES利用远视度数、增加度数，和左、右眼标识一项或多项使预制件匹配适当的模具。一旦预制件和模具匹配，就进行铸造。MES根据所选择的预制件和模具指示铸造机所使用的所需铸造树脂量。此外，MES指导预制件相对于模具转动和倾斜。
一旦铸造了镜片，那么MES提供修整机，而可以将每一镜片的直径修整到所需的尺寸。为了对镜片涂层，MES提供正面涂覆机。利用镜片的直径，施加所需的涂层量。
一旦完成了未完成的镜片的制造，那么MES使光学检查和印字机具有用于被检查的镜片的目标值。对于那些经过检查的镜片，MES引导墨水印章，其功能是由镜片是用于右眼还是左眼确定的。对于那些经过附加涂层的镜片，比如抗反射层，MES指导激光雕刻机对镜片做标记，可取的是利用激光，而可以在涂覆过程中跟踪镜片。
一旦镜片随时可修边，那么MES提供修边机，该修边机具有实现镜片修边的所需几何形状。该几何形状是基于存储在订单的数据库中的框架轮廓数据。或者，MES将在框架库存中查找安装该镜片的框架，从而可以安装镜片。
在主、副包装的最后加工步骤中，MES为包装提供包装标记信息和跟踪条形码。最后，MES提供运输信息，从而精加工的镜片可以运输而交付给消费者。如果有许多镜片需要输送到某一地点，那么MES将对运输的镜片打包。
权利要求
1.一种自动生产眼镜片的方法，其步骤包括a)生产多个光学预制件，每一预制件包括至少一个第一屈光力；b)制造多个未完成的镜片，每一未完成的镜片包括所述多个光学预制件中的一个和至少一层铸在所述预制件上的层，所述铸层包括至少一个第二屈光力；和c)精加工所述多个未完成的镜片中的每一个而制成眼镜片。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，制成的眼镜片是多焦点镜片。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述多焦点镜片是递增的加成镜片。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一屈光力不同于第二屈光力。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一屈光力是远视屈光力、近视屈光力、中间视力屈光力、圆柱度数、棱镜度数或其组合。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，每一预制件包括球形的正面和递增的加成背面。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述背面还包括圆柱度数。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二屈光力是远视屈光力、近视屈光力、中间视力屈光力、圆柱屈光力或其组合。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第二屈光力是远视屈光力。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述铸层形成递增的表面。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述递增的表面在所述预制件的正面形成。
12.如权利要求1所述的方法，其特征在于，其步骤a)还包括下述一个或多个子步骤(i)生产多个预制件；(ii)包装生产的所述多个预制件中的每一个；(iii)储存每一个包装的预制件；打开每一储存的预制件的包装；(iv)涂覆每一预制件；或(v)预切割每一预制件。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述涂覆子步骤包括对每一预制件涂覆从由可着色的耐刮擦涂层、不可着色的耐刮擦涂层、底涂层、光致变色涂层、偏振涂层及其组合构成的组中选择的涂层。
14.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述预切割包括对预制件预切割而形成基于待制成的精加工镜片的有效直径。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述预切割还包括步骤通过机械装置确定预制件的几何中心；检测预制件的高度和预制件上的方位标记；相对于所述几何中心切割预制件，直到有效直径；以及将所述方位标记置换到切割的预制件的边缘上。
16.如权利要求1或12所述的方法，其特征在于，其步骤b)还包括一个或多个子步骤(i)提供模具组件；(ii)以足以在预制件上形成一层的量将树脂分配入模具组件中；或(iii)使树脂固化而形成包括树脂层和预制件的未完成的镜片。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，子步骤(i)还包括a)选择预制件和模具；b)确定预制件和模具的方位；和c)相对于模具确定预制件的位置。
18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，定位步骤c)是利用能万向动作的固定装置实现的。
19.如权利要求17所述的方法，其特征在于，定位步骤包括横向位移模具的主基准点而匹配预制件的主基准点，模具相对于预制件倾斜，相对于预制件转动模具中的一个或多个步骤。
20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述定位步骤包括横向位移模具的主基准点而匹配预制件的主基准点。
21.如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述定位步骤包括模具相对于预制件倾斜。
22.如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述定位步骤包括相对于预制件转动模具。
23.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述固化步骤包括使树脂暴露于约0.5至约50mW/cm2的低强度UV光下和约50至约2000mW/cm2的高强度UV光下，所述UV光的波长约300至约450nm，可取的是约360至约400nm，约持续约5秒至约300秒。
24.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述树脂的折射率不同于预制件的折射率。
25.如权利要求16所述的方法，其特征在于，其还包括通过用冷囊状件冷却所述模具组件而使树脂层和预制件脱模。
26.如权利要求16所述的方法，其特征在于，在步骤(iii)之后还包括一个或多个步骤修整未完成的镜片；对未完成的镜片进行后固化；或涂覆未完成的镜片。
27.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述涂覆步骤包括对所述未完成的镜片涂覆从由可着色的耐刮擦涂层、不可着色的耐刮擦涂层、底涂层、光致变色涂层、偏振涂层及其组合构成的组中选择的涂层。
28.如权利要求1或12所述的方法，其特征在于，步骤c)还包括一个或多个子步骤(i)对所述未完成的镜片进行光学检查；(ii)标记未完成的镜片；(iii)对未完成的镜片修边而生成精加工的镜片；或(v)包装精加工的镜片。
29.如权利要求16所述的方法，其特征在于，步骤c)还包括一个或多个子步骤(i)对所述未完成的镜片进行光学检查；(ii)标记未完成的镜片；(iii)对未完成的镜片修边而生成精加工的镜片；或(v)包装精加工的镜片。
30.一种用于自动生产递增眼镜片的方法，其包括步骤a)生产多个光学预制件，每一预制件包括至少一个第一屈光力，其中第一屈光力是远视屈光力、近视屈光力、中间视力屈光力、圆柱度数、棱镜度数或其组合；b)制造多个未完成的镜片，每一未完成的镜片包括所述多个光学预制件中的一个和至少一层铸在所述预制件上的层，所述铸层包括至少一个第二屈光力，其中第二屈光力是远视屈光力、近视屈光力、中间视力屈光力、圆柱屈光力或其组合；和c)精加工所述多个未完成的镜片中的每一个而制成眼镜片。
31.如权利要求30所述的方法，其特征在于，每一预制件包括球形的正面和递增的加成背面。
32.如权利要求31所述的方法，其特征在于，所述背面还包括圆柱度数。
33.如权利要求30所述的方法，其特征在于，所述铸层形成递增表面。
34.如权利要求30所述的方法，其特征在于，步骤a)还包括一个或多个下述子步骤(i)生产多个预制件；(ii)包装生产的所述多个预制件中的每一个；(iii)储存每一个包装的预制件；(iv)打开每一储存的预制件的包装；(v)对每一预制件涂覆从由可着色的耐刮擦涂层、不可着色的耐刮擦涂层、底涂层、光致变色涂层、偏振涂层及其组合构成的组中选择的涂层；或(vi)预切割每一预制件，而形成基于待制成的精加工镜片的有效直径。
35.如权利要求34所述的方法，其特征在于，所述预切割还包括步骤通过机械装置确定预制件的几何中心；检测预制件的高度和预制件上的方位标记；相对于所述几何中心切割预制件，直到有效直径；将所述方位标记置换到切割的预制件的边缘上。
36.如权利要求30或34所述的方法，其特征在于，步骤b)还包括一个或多个子步骤(i)提供模具组件；(ii)以足以在预制件上形成一层的量将树脂分配入模具组件中；或(iii)使树脂固化而形成包括树脂层和预制件的未完成的镜片。
37.如权利要求36所述的方法，其特征在于，子步骤(i)还包括a)选择预制件和模具；b)确定预制件和模具的方位；和c)相对于模具确定预制件的位置。
38.如权利要求37所述的方法，其特征在于，定位步骤是利用能万向动作的固定装置实现的。
39.如权利要求37所述的方法，其特征在于，定位步骤包括横向位移模具的主基准点而匹配预制件的主基准点，使模具相对于预制件倾斜，或相对于预制件转动模具的中的一个或多个步骤。
40.如权利要求39所述的方法，其特征在于，所述定位步骤包括横向位移模具的主基准点而匹配预制件的主基准点。
41.如权利要求39所述的方法，其特征在于，所述定位步骤包括使模具相对于预制件倾斜。
42.如权利要求39所述的方法，其特征在于，所述定位步骤包括相对于预制件转动模具。
43.如权利要求36所述的方法，其特征在于，所述固化步骤包括使树脂暴露于约0.5至约50mW/cm2的低强度UV光下和约50至约2000mW/cm2的高强度UV光下，所述UV光的波长约300至约450nm，可取的是约360至约400nm，持续约5秒至约300秒。
44.如权利要求36所述的方法，其特征在于，所述树脂的折射率不同于预制件的折射率。
45.如权利要求39所述的方法，其特征在于，其还包括通过用冷囊状件冷却所述模具组件而使树脂层和预制件脱模。
46.如权利要求30所述的方法，其特征在于。在步骤(iii)之后还包括一个或多个步骤修整未完成的镜片；对未完成的镜片进行后固化；或涂覆未完成的镜片。
47.如权利要求46所述的方法，其特征在于，所述涂覆步骤包括对所述未完成的镜片涂覆从由可着色的耐刮擦涂层、不可着色的耐刮擦涂层、底涂层、光致变色涂层、偏振涂层及其组合构成的组中选择的涂层。
48.如权利要求30或34所述的方法，其特征在于，步骤c)还包括一个或多个子步骤(i)对所述未完成的镜片进行光学检查；(ii)标记未完成的镜片；(iii)对未完成的镜片修边而生成精加工的镜片；或(v)包装精加工的镜片。
49.如权利要求36所述的方法，其特征在于，步骤c)还包括一个或多个子步骤(i)对所述未完成的镜片进行光学检查；(ii)标记未完成的镜片；(iii)对未完成的镜片修边而生成精加工的镜片；或(v)包装精加工的镜片。
50.一种用于自动生产递增眼镜片的方法，其包括步骤a)生产多个光学预制件，每一预制件包括球形正面和递增的加成背面；b)制造多个未完成的镜片，每一未完成的镜片包括所述多个光学预制件中的一个和至少一层铸在所述预制件上的层，所述铸层包括递增表面，且该制造步骤包括子步骤(i)通过选择预制件和模具而形成模具组件，确定预制件和模具的方位，相对于模具确定预制件的位置；(ii)以足以在预制件上形成一层的量将树脂分配入模具组件中；和(iii)使树脂固化而形成包括树脂层和预制件的未完成的镜片；和c)精加工所述多个未完成的镜片中的每一个而制成眼镜片。
51.如权利要求50所述的方法，其特征在于，所述背面还包括圆柱度数。
52.如权利要求50或51所述的方法，其特征在于，定位步骤包括横向位移模具的主基准点而匹配预制件的主基准点，使模具相对于预制件倾斜，或相对于预制件转动模具中的一个或多个步骤。
53.如权利要求52所述的方法，其特征在于，所述定位步骤包括横向位移模具的主基准点而匹配预制件的主基准点。
54.如权利要求52所述的方法，其特征在于，所述定位步骤包括使模具相对于预制件倾斜。
55.如权利要求52所述的方法，其特征在于，所述定位步骤包括相对于预制件转动模具。
56.如权利要求50所述的方法，其特征在于，步骤a)还包括一个或多个下述子步骤(i)生产多个预制件；(ii)包装生产的所述多个预制件的每一个；(iii)储存每一个包装的预制件；(iv)打开每一储存的预制件的包装；(v)对每一预制件涂覆从由可着色的耐刮擦涂层、不可着色的耐刮擦涂层、底涂层、光致变色涂层、偏振涂层及其组合构成的组中选择的涂层；或(vi)预切割每一预制件，而形成基于待制成的精加工镜片的有效直径，其中所述预切割还包括步骤通过机械装置确定预制件的几何中心；检测预制件的高度和预制件上的方位标记；相对于所述几何中心切割预制件，直到有效直径；和将所述方位标记置换到切割的预制件的边缘上。
57.如权利要求50所述的方法，其特征在于，所述固化步骤包括使树脂暴露于约0.5至约50mW/cm2的低强度UV光下和约50至约2000mW/cm2的高强度UV光下，所述UV光的波长约300至约450nm，可取的是约360至约400nm，持续约5秒至约300秒。
58.如权利要求50所述的方法，其特征在于，所述树脂的折射率不同于预制件的折射率。
59.如权利要求50所述的方法，其特征在于，其还包括通过用冷囊状件冷却所述模具组件而使树脂层和预制件脱模。
60.如权利要求30所述的方法，其特征在于，在步骤(iv)之后还包括一个或多个步骤修整未完成的镜片；对未完成的镜片进行后固化；或涂覆未完成的镜片。
61.如权利要求60所述的方法，其特征在于，所述涂覆步骤包括对所述未完成的镜片涂覆从由可着色的耐刮擦涂层、不可着色的耐刮擦涂层、底涂层、光致变色涂层、偏振涂层及其组合构成的组中选择的涂层。
62.如权利要求50或56所述的方法，其特征在于，步骤c)还包括一个或多个子步骤(i)对所述未完成的镜片进行光学检查；(ii)标记未完成的镜片；(iii)对未完成的镜片修边而生成精加工的镜片；或(v)包装精加工的镜片。
63.一种用于提供眼镜片的方法，其包括步骤a)消费者从镜片制造商处订购至少一对精加工的、修边的眼镜片；b)镜片制造商制造所述至少一对眼镜片；和c)将所述至少一对精加工的、修边的眼镜片交付给消费者。
64.如权利要求63所述的方法，其特征在于，步骤b)还包括i)生产多个光学预制件，每一预制件包括至少一个第一屈光力；ii)制造多个未完成的镜片，每一未完成的镜片包括所述多个光学预制件中的一个和至少一层铸在所述预制件上的层，所述铸层包括，主要包含和包含至少一个第二屈光力；和iii)精加工所述多个未完成的镜片中的每一个。
65.如权利要求63或64所述的方法，其特征在于，订货包括提供a)镜片处方信息；b)框架信息；c)配镜者信息；d)镜片信息；或e)交付信息中的一项或多项。
66.如权利要求65所述的方法，其特征在于，订货通过电话、传真发送、因特网站等或其组合而完成。
67.如权利要求66所述的方法，其特征在于，订货经因特网站完成。
68.一种用于提供眼镜片的方法，包括步骤a)消费者利用计算机系统将用于至少一对精加工的、修边的眼镜片的订货信息传送到镜片制造商的服务器系统；b)镜片制造商制造所述至少一对眼镜片；和c)镜片制造商将所述至少一对精加工的、修边的眼镜片直接交付给消费者。
69.如权利要求68所述的方法，其特征在于，步骤b)还包括i)生产多个光学预制件，每一预制件包括至少一个第一屈光力；ii)制造多个未完成的镜片，每一未完成的镜片包括所述多个光学预制件中的一个和至少一层铸在所述预制件上的层，所述铸层包括，主要包含和包含至少一个第二屈光力；和iii)精加工所述多个未完成的镜片。
70.一种如权利要求1所述的过程生产的镜片。
71.一种如权利要求16所述的过程生产的镜片。
72.一种如权利要求30所述的过程生产的镜片。
73.一种如权利要求36所述的过程生产的镜片。
74.一种如权利要求50所述的过程生产的镜片。
75.一种如权利要求53所述的过程生产的镜片。
76.一种如权利要求54所述的过程生产的镜片。
77.一种如权利要求55所述的过程生产的镜片。
78.一种如权利要求56所述的过程生产的镜片。
全文摘要
一种高效、自动制造精加工眼镜片的过程，以及一种用于生产镜片，特别是多焦点镜片的自动系统。
文档编号G02C7/06GK1454137SQ00819783
公开日2003年11月5日 申请日期2000年12月15日 优先权日2000年5月26日
发明者G·马尔索, D·布赖, I·努内兹, C·福斯特, E·多甘, J·A·比肖普, A·古普塔, S·哈姆布林, E·V·梅内泽斯, V·赛克哈里普拉姆, J·梅里特, J·乌洛尔, W·科科纳斯基, E·巴萨姆, M·L·阿尔顿, R·布卢姆, R·科克, M·霍姆普斯, J·范努宁, M·埃弗斯, E·范多恩 申请人:庄臣及庄臣视力保护公司