CN104797404A - 具有用于制造眼科镜片的特征结构的镜片坯件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种设计镜片坯件形式(105B)的方法，所述方法包括限定镜片坯件形式设计，所述设计包括：镜片边缘(HOB)，其限定所述镜片坯件形式的外周边；多个镜片特征结构，其选自：沿着所述镜片边缘的至少一部分存在的镜片边缘特征结构，存在于所述镜片坯件形式的外周边内的光学区(125B)，存在于所述镜片坯件形式的外周边内的稳定区特征结构(115B)，以及在所述多个镜片特征结构中的至少2个之间存在于所述镜片坯件形式的外周边内的volumator特征结构(120B)；其中所述镜片特征结构中的每个用参数限定，并且其中用于限定至少一个镜片特征结构的所述参数是至少部分地基于用于限定一个或多个相邻镜片特征结构和期望的镜片形状的所述参数来选择的。

Description

具有用于制造眼科镜片的特征结构的镜片坯件
技术领域
本发明描述具有一个或多个镜片坯件特征结构的镜片坯件装置，所述镜片坯件特征结构可用于制造眼科镜片。更具体地，所述镜片坯件是包含镜片坯件形式和流体镜片反应介质的复合物体，所述流体镜片反应介质与镜片坯件形式接触，并且所述镜片坯件可用于以自由成形方式制造眼科镜片。
背景技术
当前，眼科镜片通常通过浇铸模塑制成，其中将反应性单体材料沉积在被限定于相对模具部件的光学表面之间的腔体中。为了使用此类模具部件来制作镜片，将未固化的水凝胶镜片制剂放置在塑性一次性前部弯曲的模具部件和塑性一次性后部弯曲的模具部件之间。
前部弯曲的模具部件和后部弯曲的模具部件通常经由注塑技术形成，在注塑技术中，迫使熔化的塑料进入具有至少一个光学质量表面的精加工钢质模具中。
根据期望的镜片参数，将前部弯曲的模具部件和后部弯曲的模具部件结合在一起以使镜片成形。随后例如通过暴露于热和光而使镜片制剂固化，从而形成镜片。固化之后，分开模具部件，并且从模具部件移除镜片进行水合和包装。但是，浇铸模塑工艺和设备的本质使得难以形成特定于患者的眼睛或特定应用的定制镜片。
结果，在相同发明实体的现有技术描述中，已经描述了通过使用自由成形技术形成定制镜片的方法和设备。这些新技术的一个重要方面是，以自由成形方式制造镜片，其中两个镜片表面之一以自由成形方式形成，无需使用浇铸模塑、车床加工或其它模具。
自由成形表面和基部可以在形成过程中的某时点包括自由成形表面中所包括的流体镜片反应介质。这种组合会产生有时被称作镜片坯件的装置。通常可利用固化辐射和水合处理将镜片坯件转化成眼科镜片。
一些以此方式制备的自由成形镜片可能需要不同的方法和/或结构特征来控制镜片坯件中包括的所有或一些流体镜片反应介质。通过控制所有流体镜片反应介质中的一些，可以生成镜片设计的物理参数和/或光学参数。所述新方法和特征结构是本发明的主题。
发明内容
本发明涉及用于制造眼科镜片的镜片坯件和形成所述镜片坯件的方法。更具体地，所述镜片坯件可以包含一个或多个镜片坯件特征结构，所述镜片坯件特征结构用作所述镜片坯件的流体镜片反应介质部分的至少一部分的子结构的部分。
本发明的一些方面包括用于迭代的不同方法和设备，例如，用于创建DMD展示和DMD文件，用于制造可包括一个或多个镜片坯件特征结构的镜片坯件。通常，可以收集可适用的患者数据和产品数据，并用于生产标准的或定制的产品设计。期望的产品设计或镜片坯件设计可以包括镜片坯件特征结构和流体镜片反应介质表面中的一者或两者。
用于期望的产品的镜片设计可以从镜片坯件设计、厚度标测图和有关文件产生。单独的厚度标测图和有关文件可以用作独立文件，或与其它厚度标测图组合。例如，DMD展示可以从镜片坯件厚度标测图和有关文件、镜片设计厚度标测图和有关文件、DMD子序列或其它方法产生，并用于制造镜片坯件。
可以将制造的镜片坯件与厚度标测图和有关文件进行对比，以确定制造的镜片坯件符合期望的产品设计。在制造的产品可能不或不符合期望的要求的情况下，可以制备和修改DMD迭代展示，以便制造可以更接近期望的产品设计的镜片坯件。
下面是要求保护或可能要求保护的本发明的示例性实施例的不完全列表。
实施例1：一种眼科镜片坯件，包括：
镜片坯件形式，其包含含有光吸收组分的可交联介质；
第一表面和第二表面，其中所述第一表面包含至少部分地在凝胶点或大于凝胶点聚合的第一交联密度程度的一部分；
流体第二表面，其包含小于所述凝胶点的固化的第二交联密度程度；并且
其中所述第一表面包括可以充当镜片坯件形式子结构的至少部分地聚合的拓扑学特征结构，并且所述第二表面的至少一部分可以并入眼科镜片中。
实施例2：根据实施例1所述的眼科镜片坯件，其中所述拓扑学特征结构包括镜片边缘特征结构、凸起特征结构、排液通道特征结构、volumator特征结构、色淀特征结构和稳定区特征结构中的一者或多者。
实施例3：根据实施例2所述的眼科镜片坯件，所述眼科镜片坯件还包括多于一个的所包括的每一种或多种所述拓扑学特征结构。
实施例4：根据实施例2所述的眼科镜片坯件，其中每个包括的特征结构包括指定的高度、长度、形状和宽度中的一者或多者。
实施例5：根据实施例4所述的眼科镜片坯件，其中所述包括的特征结构中的一者或多者的角宽度可以在所述镜片坯件的360度都是连续的。
实施例6：根据实施例4所述的眼科镜片坯件，其中所述包括的特征结构中的一者或多者的角宽度是非连续的，并且通常存在于所述第一表面的离散部分中。
实施例7：根据实施例1所述的眼科镜片坯件，其中所述第一表面还包括位于一个或多个离散部分中的沟特征结构。
实施例8：根据实施例1所述的眼科镜片坯件，还包括所述第一表面和流体第二表面中的一者或两者中的标志。
实施例9：根据实施例1所述的眼科镜片坯件，其中至少一部分可以是旋转对称的。
实施例10：根据实施例1所述的眼科镜片坯件，其中所述镜片坯件的形状通常可以是圆形的。
实施例11：根据实施例1所述的眼科镜片坯件，其中所述镜片坯件的形状通常可以是椭圆形形状。
实施例12：根据实施例2所述的眼科镜片坯件，其中所述包括的特征结构中的一者或多者可以通过所述特征结构的高度、宽度、长度、形状和位置中的一者或多者进行数学描述。
实施例13：根据实施例2所述的眼科镜片坯件，其中所述包括的特征结构中的一者或多者可以从镜片坯件或其部分的一种或多种设计根据经验得到。
实施例14：根据实施例1所述的眼科镜片坯件，其中所述镜片坯件可以进一步处理成眼科镜片。
实施例15：根据实施例14所述的眼科镜片坯件，其中所述处理包括使所述第二流体表面的至少一部分稳定化。
实施例16：根据实施例14所述的眼科镜片坯件，其中所述处理还包括：使用光化辐射将所述第二流体表面的至少一部分固定到至少部分地在凝胶点或大于凝胶点聚合的交联密度程度。
实施例17：根据实施例3所述的眼科镜片坯件，其中多于一个凸起特征结构用于形成双焦点镜片的至少一部分。
实施例18：根据实施例3所述的眼科镜片坯件，其中多于一个凸起特征结构用于形成三焦点镜片的至少一部分。
实施例19：根据实施例3所述的眼科镜片坯件，其中多于一个凸起特征结构用于形成小透镜阵列的至少一部分。
实施例20：根据实施例1所述的眼科镜片坯件，其中所述镜片坯件以自由成形方式形成。
实施例21：根据实施例20所述的眼科镜片坯件，其中所述自由成形方式包括逐个体素自由成形方法。
实施例22：一种眼科镜片坯件，包括：
镜片坯件形式，其包含含有光吸收组分的可交联介质；
第一表面和第二表面，其中所述第一表面包含至少部分地在凝胶点或大于凝胶点聚合的第一交联密度程度的一部分；
流体第二表面，其包含小于所述凝胶点而固化的第二交联密度程度；并且
其中所述第一表面包括至少部分地聚合的拓扑学特征结构，所述拓扑学特征结构可以用于确定用于将所述镜片坯件并入眼科镜片中的设备的光学放大率。
实施例23：根据实施例22所述的眼科镜片坯件，其中所述拓扑学特征结构包括以下的一者或多者：镜片边缘特征结构、凸起特征结构、排液通道特征结构、volumator特征结构、色淀特征结构和稳定区特征结构。
实施例24：根据实施例22所述的眼科镜片坯件，所述眼科镜片坯件还包括一个或多个标志。
实施例25：根据实施例22所述的眼科镜片坯件，其中所述一个或多个标志可以嵌入在所述拓扑学特征结构中的一者或多者中。
实施例26：根据实施例22所述的眼科镜片坯件，其中所述一个或多个标志可以位于所述拓扑学特征结构中的一者或多者上。
实施例27：一种眼科镜片坯件，包括：
镜片坯件形式，其包含含有光吸收组分的可交联介质；
第一表面和第二表面，其中所述第一表面包含至少部分地在凝胶点或大于凝胶点聚合的第一交联密度程度的一部分；
流体第二表面，其包含小于所述凝胶点而固化的第二交联密度程度；并且
其中所述第一表面包括至少部分地聚合的拓扑学特征结构，所述拓扑学特征结构可以用于使所述镜片坯件与用于将所述镜片坯件并入眼科镜片中的设备的一个或多个部分对准。
实施例28：根据实施例27所述的眼科镜片坯件，其中所述拓扑学特征结构包括以下的一者或多者：镜片边缘特征结构、凸起特征结构、排液通道特征结构、volumator特征结构、色淀特征结构和稳定区特征结构。
实施例29：根据实施例27所述的眼科镜片坯件，所述眼科镜片坯件还包括一个或多个标志。
实施例30：根据实施例27所述的眼科镜片坯件，其中所述一个或多个标志可以嵌入在所述拓扑学特征结构中的一者或多者中。
实施例31：根据实施例27所述的眼科镜片坯件，其中所述一个或多个标志可以位于所述拓扑学特征结构中的一者或多者上。
实施例32：一种眼科镜片坯件，包括：
镜片坯件形式，其包含含有光吸收组分的可交联介质；
第一表面和第二表面，其中所述第一表面包含至少部分地在凝胶点或大于凝胶点聚合的第一交联密度程度的一部分；
流体第二表面，其包含小于所述凝胶点的固化的第二交联密度程度；并且
其中所述第一表面包括至少部分地聚合的拓扑学特征结构，在将所述镜片坯件并入眼科镜片中以后，所述拓扑学特征结构可以用作镜片标识符。
实施例33：根据实施例32所述的眼科镜片坯件，其中所述镜片标识符用作防伪标志。
附图说明
从本发明的优选实施例(如在附图中解释的)的下述更具体描述中会明白本发明的前述和其它特征结构和优点。
图1A示出在平坦空间中的镜片坯件形式的一个示例性侧视图横截面表示。
图1B示出在平坦空间中的镜片坯件的一个示例性侧视图横截面表示，所述镜片坯件包括多种类型的单个镜片坯件特征结构。
图1C示出在平坦空间中的镜片坯件的一个示例性侧视图横截面表示，所述镜片坯件包括单一类型和多种类型的镜片坯件特征结构。
图1D示出在平坦空间中的镜片坯件的一个示例性侧视图横截面表示，所述镜片坯件包括单一类型和多种类型的镜片坯件特征结构以及沟特征结构。
图1E示出一个示例性非圆形镜片坯件的顶视图，所述镜片坯件包括单一类型和多种类型的镜片坯件特征结构以及排液通道特征结构。
图2示出描绘在镜片上形成的标志的图像的表示的一个实例。
图3示出可用于实现本发明的一些实施例的示例性方法步骤。
图3A示出也可用于实现本发明的一些实施例的另外的方法步骤。
图3B示出也可用于实现本发明的一些实施例的另外的方法步骤。
图4示出由软件程序生成的一个示例性屏幕截图，其描绘弯曲空间中的靶文件的横截面表示。
图5示出由软件程序产生的样本数据，其代表厚度标测图的一部分。
图6示出由用于产生和输出期望的光学特征结构和机械特征结构的软件程序产生的一个示例性屏幕截图，所述软件程序可以用于生成靶文件。
图6a是图6的示例性屏幕截图的示意图。
图7示出可以用于本发明的一些部分的一个示例性处理器的示意图。
图8A示出在弯曲空间中的镜片坯件的一个示例性顶视图和横截面表示。
图8B示出在平坦空间中的镜片坯件的一个示例性顶视图和侧视图横截面表示，描绘了放大的厚度特性。
图9A示出在平坦和弯曲空间中的、处于顶面和侧面横断面视图中的连续表面单部分设计的一个示例性表示。
图9B示出在平坦和弯曲空间中的、处于顶面和侧面横断面视图中的非连续表面单部分设计的一个示例性图示。
图9C示出在弯曲空间中的、处于顶面和侧面横断面视图中的连续表面多部分设计的一个示例性图示。
图9D示出在弯曲空间中的、处于顶面和侧面横断面视图中的非连续表面多部分设计的一个示例性图示。
图10示出由软件程序产生的样本数据，其代表DMD文件的一部分。
图11示出使用可以在本发明的某些实施例中实现的DMD文件形成的一个示例性镜片，其围绕y-轴旋转180°且在(x-y)平面中在逆时针方向旋转45°。
图12示出使用DMD文件形成的一个示例性镜片，其包含周围排液通道。
图13A示出使用DMD文件形成的一个示例性镜片，所述DMD文件包含具有改变的边缘曲率指令部分的周围排液通道指令。
图13B示出一个示例性非旋转对称镜片的照片，所述镜片包括排液通道和镜片边缘曲率的变平的区段。
图14示出在平坦空间中的靶镜片设计、DMD展示和测量的镜片坯件的2个横截面(45°和135°)的示例性表示。
具体实施方式
本发明提供用于制造眼科镜片的镜片坯件，所述镜片坯件装置可以包括一系列拓扑学特征结构，所述拓扑学特征结构用于建立可以控制最终眼科镜片的性能/特征的子结构。在以下部分中，给出了本发明的示例性实施例的详细描述。详细描述的优选的和另选的实施例仅仅是示例性实施例，并且本领域技术人员会理解，变化、修改和改变可以是显而易见的。因此，应当理解，所述示例性实施例不会限制基础发明的方面的广阔性。本文描述的工艺步骤在该讨论中以逻辑次序列出；但是，该次序绝不限制它们可被执行的次序，除非明确地说明。
术语表
在涉及本发明的描述中，可以使用不同的术语，所述术语将适用以下定义：
本文中使用的“验收标准”表示系统中的指定参数范围和阈值：其可以与制造的眼科镜片、镜片坯件形式或镜片坯件的测量参数和值相关联，以确定所述产品对于它的预期目的而言是否是可接受的。
本文中使用的“凸起特征结构”表示固化的反应介质的镜片坯件突起物，所述反应介质已经在凝胶点或凝胶点以上固化，由此生成拓扑学特征结构。凸起可以如下形成：例如，减少在一个或多个体素位置的光化辐射暴露，这通过减少DMD指令在这些位置给出的暴露信号实现。以类似的方式，也可以如下形成凸起：增加一个或多个体素位置的光化辐射暴露，这通过增加DMD指令在这些位置给出的暴露信号实现。凸起可以位于光学区的全部或某些部分中，以在其中的离散部分中固化后辅助一个或多个小透镜阵列的形成。作为另外一种选择或额外地，可以在用于形成双焦点镜片的光学区的预定区域中形成凸起。
本文中使用的“目录项目”表示文件、部件、组分、设计、数据或描述信息，其可以暂时地或永久地存储在例如文库或数据库中，并且可以调用进行使用。
本文中使用的“弯曲空间”表示坐标映射空间(例如，笛卡尔的、极的、球面的等)，其中尚未除去设计的曲率。作为它的一种示例性解释，可以在后部弯曲的模具块上形成眼科镜片。当检查时，该镜片可以具有根本上与所述模具块的三维形状有关的三维形状。当在弯曲空间中描述本实例镜片的横截面时，这些横截面的底部将以与所述模具块的弯曲部类似的方式弯曲。为了更好地分辨镜片前表面形状，在横截面描绘的某些处理中，可以放大在后部弯曲的表面以上的材料的厚度。在这些情况下，仍然可以将横截面描述为存在于弯曲空间中。
本文中使用的“定制产品”表示这样的产品：其包括一项或多项在惯常或标准产品和/或设置中不可得到的参数。定制产品参数可以允许比标准产品更精确地靶向球形度数、柱形度数和柱轴(例如，-3.125D/-0.47D×18°)。基于特定产品提供和产品的预期用途，定制设置也可以与基础曲线、直径、稳定特性和厚度特性有关。
本文中使用的“数字核心断裂(Digital Core Break)”表示这样的产品范围：其中镜片坯件特征结构或控制参数的选择子集保持相同。例如，在提供不同度数和球形范围的镜片“数字核心断裂”家族中，镜片边缘、稳定区特征结构和volumator特征结构对于所有低度数校正范围而言可以是相同的。
本文中使用的“DMD控制软件”表示根据需要组织和利用DMD文件和DMD展示的软件。例如，所述软件可以用于实现包含镜片坯件特征结构的镜片坯件的制造或后处理。
本文中使用的“DMD文件”表示指令数据点的集合，所述指令数据点可以用于激活DMD上的镜子，并由此至少部分地实现要制造的镜片或镜片坯件或镜片坯件形式或镜片坯件特征结构。DMD文件可以具有不同的形式，其中(x，y，th)和(r，θ，th)是最常见的，其中例如“x”和“y”是DMD镜子的笛卡尔坐标位置，“r”和“θ”是DMD镜子的极坐标位置，且“th”代表控制DMD镜子状态的厚度指令。DMD文件可以包括在规则地或不规则地隔开的网格上的数据。
本文中使用的“DMD迭代展示”表示基于时间的指令数据点的集合，所述指令数据点可以用于控制DMD上的镜子的激活，并使镜片、镜片坯件、镜片坯件形式或镜片坯件特征结构能够制造。DMD迭代展示可以用于制造镜片、镜片坯件或镜片坯件特征结构，其可能比通过先前的DMD展示和/或DMD子序列制造的镜片、镜片坯件或镜片坯件特征结构更接近设计靶标。DMD迭代展示可以包括在规则地或不规则地隔开的网格上的数据。
本文中使用的“DMD展示”表示投影模式的基于时间的排序系列，其从DMD装置投射到成形光学件上以制造镜片或镜片坯件或镜片坯件形式或镜片坯件特征结构。DMD展示可以细分成许多DMD子序列。DMD展示可以具有不同的格式，其中(x，y，t)，和(r，θ，t)是最常见的，其中例如“x”和“y”是DMD镜子的笛卡尔坐标位置，“r”和“θ”是DMD镜子的极坐标位置，且“t”代表控制DMD镜子状态的时间指令。DMD展示可以包括在规则地或不规则地隔开的网格上的数据。
本文中使用的“DMD子序列”表示DMD展示的一个或多个部分，其中可以修改DMD展示的投影特征中的一个或多个。对序列的修改可以包括空间模式、辐射强度水平、要投影的光谱区域、镜子位分裂布置、投影模式的方向和投影模式的时间次序中的一个或多个。
本文中使用的“DMD”(数字微镜装置)是一种由功能性地安装在CMOS SRAM之上的可移动微镜阵列组成的双稳态空间光调制器。通过将数据载入镜下的存储单元以引导反射光，独立地控制每个镜子，从而将视频数据的像素空间映射到显示器上的像素。数据以二进制方式静电地控制镜子的倾斜角，其中镜子状态为+X度(开启)或-X度(关闭)。对于当前的装置，X可为10度或12度(标称)。由开启镜子反射的光随后穿过投影镜片并投射到屏幕上。光在反射关闭时产生暗视场，并且限定图像的暗电平基准。通过开启电平与关闭电平之间的灰度调制形成图像，开关速率足够快以让观察者视为完整图像。DMD(数字微镜装置)有时是DLP投影系统。
本文中使用的“排液通道”表示镜片坯件拓扑学特征结构，其可以通过控制指令以与在凸起特征结构的定义中讨论的方式类似方式减少和增加体素位置向光化辐射的暴露中的一种或两种而产生。所述拓扑学特征结构可以具有可使流体镜片反应介质能够实现下述一个或多个的形状：流动穿过、离开和停留在聚合的镜片坯件、镜片坯件形式或另一种其它镜片坯件特征结构中的全部或至少一部分上。拓扑学特征结构可以包括，例如在镜片坯件的胶凝部分的某些部分中的连续或离散分段伸长凹陷。排液通道可以并列放置，并且被配置成使流体镜片反应介质能够流动穿过镜片坯件形式。
本文中使用的“制造工艺条件”表示在镜片坯件、镜片坯件形式和镜片中的一者或多者的制造中使用的设置、条件、方法、设备和工艺。
本文中使用的“平坦空间”表示坐标映射空间(例如，笛卡尔的、极的、球面的)，其中已经除去/扁平化考虑的设计的曲率。作为这样的描述的一个例证，可以在后部弯曲的模具块上形成一个实例眼科镜片。当检查时，本实例镜片可以具有根本上与所述模具块的三维形状有关的三维形状。当在平坦空间中描绘本实例镜片的横截面时，可以“除去/扁平化”这些横截面的底部，这会产生由扁平线代表的弯曲后部弯曲的形状。为了更好地分辨镜片前表面形状，在横截面描绘的某些处理中，可以放大在现在的“除去/扁平化”后部弯曲的表面之上的材料的厚度。在这些情况下，横截面仍然可以被描述为在平坦空间中表示。
如本文中使用的且有时被称作“流体镜片反应性混合物”或“形成镜片的混合物”的“流体镜片反应介质”是指反应性混合物、预聚物混合物或单体混合物，其在它的天然形式、反应后的形式或部分地反应后的形式是可流动的，并且可以在进一步加工后形成眼科镜片的一部分。此外，所述单体混合物或预聚物材料可以是固化的且交联的或交联的。形成镜片的混合物可以包括一种或多种添加剂，诸如：紫外线隔离剂、着色剂、光引发剂或催化剂，和在眼科镜片中可能需要的其它添加剂，例如，接触镜片或人工晶状体。
本文中使用的“自由成形”和“自由成形的”表示如下形成的表面：在逐个体素基础上通过暴露于光化辐射而使反应性混合物交联，使用或不使用流动介质层，且不根据浇铸模具、车床或激光消融成形。自由成形方法和设备的详细描述公开在：2008年8月20日提交的美国专利申请S/N12/194,981，2008年8月20日提交的美国专利申请S/N 12/195,132，和EP-A-2,178,695、EP-A-2,228,202、EP-A-2,228,201、EP-A-2,178,694和EP-A-2,391,500。
本文中使用的“高阶光学象差”表示由光学偏差引起的、光学系统形成的图像中的失真。更具体地，在眼中，它可以包括在视力矫正领域中被称作球面象差、三叶形、彗发和五叶形的一种或多种征状。
本文中使用的“迭代制造方法”表示使用DMD迭代展示和对制造工艺条件的修改中的一者或二者进行迭代循环的方法，以便制造镜片、镜片坯件形式或镜片坯件，其可能比它的原有物更接近期望的厚度标测图/靶设计。
本文中使用的“迭代循环”表示一个或一系列工艺步骤、组分和/或条件，其可以实现镜片或镜片坯件、镜片坯件形式或镜片坯件特征结构制造，使得每通过循环一次，镜片、镜片坯件、镜片坯件形式或镜片坯件特征结构可以比它的原有物更符合期望的靶标。
本文中使用的“色淀特征结构”表示在某些镜片坯件设计中包括的镜片坯件拓扑学特征结构。色淀特征结构可以通过DMD指令的控制以与在凸起特征结构的定义中讨论的方式类似方式减少和增加体素位置向光化辐射的暴露中的一种或两种而产生。有时被称作“色淀拓扑学特征结构”的色淀特征结构可以包括在镜片坯件的交联胶凝部分的一部分中的凹陷，以含有更大体积的与邻近区域有关的流体镜片反应介质。
本文中使用的“镜片设计”表示期望的镜片的形式、功能或二者，所述镜片如果被制造，可以提供包括光学度数校正、可接受的镜片配合(例如，角膜覆盖和运动)和可接受的镜片旋转稳定性在内的功能特征。镜片设计可以表现为例如水合或非水合状态，平坦或弯曲空间，二维或三维空间，并且通过包括、但不限于几何绘图、度数特性、形状、部件和厚度的方法。镜片设计可以包括与规则地或不规则地隔开的网格有关的数据。
本文中使用的“镜片边缘”表示能够围绕镜片坯件、镜片坯件形式或镜片(其可以包括流体镜片反应介质)的周边的至少一部分提供确定边缘的拓扑学特征结构。镜片边缘拓扑学特征结构可以在镜片坯件或镜片周围是连续的，或可以存在于离散的不连续地带中。这样的镜片边缘可以包括围栏结构，所述围栏结构被配置成含有存在于镜片坯件形式的周边内的流体镜片反应介质。
本文中使用的“镜片坯件特征结构”(也被称作“特征结构”或“拓扑学特征结构”)表示镜片坯件形式的子结构的非流动部分，其可以充当镜片坯件的基础结构。通过包括高度、角宽度、长度、形状和位置在内的控制参数，可以根据经验定义或在数学上描述镜片坯件特征结构。使用光化辐射的受控载体通过DMD展示指令可以制备特征结构，并可以将其在进一步处理后并入眼科镜片中。镜片坯件特征结构的例子可以包括以下的一者或多者：镜片边缘、稳定区特征结构、volumator特征结构、光学区、沟特征结构、排液通道特征结构、色淀特征结构和凸起特征结构。
本文中使用的“镜片坯件形式”表示具有至少一个光学质量表面的非流动物体，其符合在进一步处理后并入眼科镜片中。
本文中使用的“镜片坯件”是指与由镜片坯件形式和流体镜片反应介质组成的复合物体，所述流体镜片反应介质与可为旋转对称或非旋转对称的镜片坯件形式接触。例如，在生产镜片坯件形式的过程中，可以在反应性混合物的体积内形成流体镜片反应介质。从用于生产镜片坯件形式的反应性混合物的体积分离镜片坯件形式和流体镜片反应介质，可以产生镜片坯件。另外，通过除去一定量的流体镜片反应介质或将一定量的流体镜片反应介质转化成非流动的并入材料，可以将镜片坯件转化成不同的实体。
本文中使用的“镜片”表示安设在眼睛内或眼睛表面上的任何眼用装置。这些装置可提供光学矫正或可以是美容性的。例如，术语镜片可以表示接触镜、人工晶状体、覆盖镜片、眼睛插入物、光学插入物或其它类似的装置，其用于矫正或改进视力，或用于在美容方面方面增强眼睛生理学(例如，虹膜颜色)而不会影响视力。本发明的镜片可以是由有机硅弹性体或水凝胶制成的软接触镜片，所述水凝胶包括、但不限于有机硅水凝胶和氟水凝胶。
本文中使用的“低阶光学象差”表示由光学偏差引起的、光学系统形成的图像中的失真。更具体地，在眼中，它可以包括在视力矫正领域中已知的通过调节球形度数、柱形度数和柱轴中的一个或多个来矫正一种或多种征状。
如本文中使用的且有时被称作“MES”的“最小能量表面”表示由在镜片坯件特征结构上面形成的流体镜片反应介质产生的表面，其可以处于最小能量状态。最小能量表面可以是镜片坯件特征结构的光滑的且连续的表面或光滑的离散区段。
本文中使用的“沟”表示镜片坯件拓扑学特征结构，其可以使用DMD展示中的固定值在一个或多个区域中形成，并且在高度方面低于周围特征结构。除了可以使用DMD展示中的固定值限定所述部件以外，能够以与在凸起特征结构的定义中描述的方式类似的方式进行形成沟或“沟特征结构”的一般规程。另外，可以使沟延伸进或成为另一个特征结构(例如，volumator)的一部分。“沟”可以用镜片坯件形式的高度的基本上不连续的减小来定义，和/或用基本上为零或为零厚度的镜片坯件形式的区域来定义。
本文中使用的“多部分设计”表示这样的设计：其中将重构期望轮廓所需的信息包括在2个或更多个文件中。另外，所述2个或更多个文件可以包括一个或多个离散的、非邻近的和不连续的表面。多部分设计可以包括在(x-y)平面中的部件分离，所述(x-y)平面在一个示例性镜片横截面的平坦空间描述中可以为“头进入纸中”的平面，并且也可以包括在(x-z)平面中的分离，所述(x-z)平面在一个示例性镜片横截面的类似平坦空间描述中可以由纸本身的平面来代表。
本文中使用的“光学区”表示镜片或镜片坯件的区域，在形成镜片以后，镜片的佩带者在该区域中观察。
本文中使用的“光学象差”表示由光学系统形成的图像中的失真，所述光学系统可以包括低阶光学象差和高阶光学象差中的一者或二者。
本文中使用的“产品”表示期望的镜片或镜片坯件。所述产品可以是“标准产品”或“定制产品”。
本文中使用的“单部分设计”表示这样的设计：其中期望轮廓的所需信息可以在一个文件中表示。单部分设计可以产生镜片坯件形式，该形式可以具有连续表面或不连续表面。
本文中使用的“稳定区”表示这样的拓扑学特征结构：其辅助保持非旋转对称的接触镜片在眼睛上正确地定向，并且可以存在于边缘部件的范围内以及光学度数区域和光学区中的一个或两个的范围外。
本文中使用的“标准产品”表示具有有限的产品参数可用性的产品，诸如目前被赋予指定设置的那些，所述指定设置在不连续步骤中是变化的。例如，标准产品可以限定产品家族，其中球形度数参数仅可以在0.25D步骤(例如，-3.00D、3.25D、-3.50D等)中得到；柱形度数参数仅可以在0.50D步骤(例如，-0.75D、-1.25D、-1.75D等)中得到；且柱轴参数仅可以在10°步骤(例如，10°、20°、30°等)中得到。在不连续步骤中提供的其它标准产品参数和部件包括、但不限于：基础曲线半径、直径、稳定特性和厚度特性。
本文中使用的“基体”表示在其上面可以放置或形成其它实体的物理实体。
本文中使用的“子结构”表示拓扑学特征结构或参数，其能够支持和有时影响镜片坯件中的流体镜片反应介质的至少一部分。所述子结构可以包括为特定镜片设计而包括的基体和一个或多个镜片坯件特征结构中的一个或二者。流体镜片反应介质的控制可以包括，例如，调节一个或多个部分中的镜片坯件的镜片反应介质的量，和影响自由成形眼科镜片的得到的光学特性。
本文中使用的和有时被称作“靶镜片设计”的“靶文件”表示这样的数据：其代表镜片设计、厚度标测图、镜片坯件设计、镜片坯件特征结构设计、或上述对象的组合。靶文件可以表现为水合或非水合状态，平坦或弯曲空间，二维或三维空间，并且通过包括、但不限于几何绘图、度数特性、形状、部件和厚度的方法。靶文件可以含有与规则地或不规则地隔开的网格有关的数据。
本文中使用的“厚度标测图”表示期望的产物或镜片坯件的二维或三维厚度轮廓表示。厚度标测图可以是在平坦空间坐标空间和弯曲空间坐标空间中的一个或二者中，且可以含有与规则地或不规则地隔开的网格有关的数据。
本文中使用的“Volumator”表示，控制流体反应性混合物与镜片坯件的外边缘有关的流动的部件，或镜片坯件的另一种部件或区域。volumator可以允许下述的一个或多个：最小能量表面的期望高度、深度、角宽度、长度、形状、和角度等，以产生期望的镜片坯件几何形状。在许多情况下至少部分地基于限定邻近镜片特征结构和期望镜片形状的参数来选择限定volumator的参数。
本文中使用的也被称作“光化辐射体素”的“体素”是一种体积元，表示三维空间中的规则或不规则网格上的值。但是，体素可被看成三维像素，其中像素代表二维图像数据，而体素包括第三维。另外，其中体素常用于可视化以及医疗和科研数据分析，在本发明中，体素用于限定到达特定体积的反应性混合物的光化辐射量的边界，从而控制该具体体积的反应性混合物的交联或聚合的速度。作为例子，在本发明中将体素视为存在于与二维模具表面共形的单层内，其中光化辐射可垂直地辐射到二维表面并以每个体素的共同轴向尺寸表示。作为一个例子，具体体积的反应性混合物可按768×768个体素交联或聚合。
本发明包括用于形成镜片坯件的方法和设备，所述镜片坯件包括拓扑学特征结构作为镜片坯件形式/镜片坯件的子结构的一部分。所述子结构的作用可以是控制镜片坯件的非聚合的或部分地聚合的流动反应介质部分的至少一部分。所述镜片坯件可以进一步加工成眼科镜片。
镜片坯件特征结构
与从它们的外观预见到的复杂性和当前使用的镜片相比，许多类型的眼科接触镜片可以是复杂得多的眼科镜片。在某些类型的眼科镜片中，基础部件可以是实现最大性能、舒适和不同功能性所必需的。在描述本文的发明技术时，描述了许多这样的与以自由成形方式制造眼科镜片的技术有关的特征结构。在描述这些部件的一些新颖方面和性质以后，然后描述了在本发明的示例性实施例中，可以如何使所述部件形成、起作用和彼此相互作用，以及可以实现期望的产品或靶镜片设计的期望方面的一种示例性自由成形方法的应用。这然后提供了描述与本文的发明技术一致的一些示例性方法的基础。
继续参考图1A和1B，可以显而易见的是，横截面描绘证实了部件集合可以限定的复杂性水平。这2个图描绘了自由成形技术的基础方面：即，镜片坯件。如它的术语定义提供的完整定义，镜片坯件是在凝胶点以上的聚合区域与在凝胶点流体镜片反应介质以下的非聚合的或部分地聚合的区域的组合。在凝胶点流体镜片反应介质以下非聚合的或部分地聚合的区域可以提供用于制备具有高光学性能的眼科镜片产品的框架。
流动跨过胶凝的子结构，流体镜片反应介质的至少一部分可以流至特定状态，例如，最小能量表面状态。这可以产生远远更光滑的表面，该表面可以允许制备合乎需要的光学活性区域，但是也可以添加制备总镜片产品的复杂性。例如，使用新颖的自由成形设计和产品技术，可以使用与子结构结合的流体镜片反应介质的方面获得镜片产品。
回去参考图1A和图1B，图1A描绘了在平坦空间中的单独示例性镜片坯件的胶凝子结构横截面，其有时被称作镜片坯件形式。图1B描绘了也在平坦空间中的相同子结构，以及在胶凝的子结构上的流体镜片反应介质层。
在图1A中，在平坦空间中描绘了一个示例性镜片坯件形式100A的侧视图横截面图示，其中除去了眼科镜片装置的天然三维曲率，使得可以清楚地看到部件本身的厚度。示例性横截面包括不同的镜片坯件特征结构的集合。镜片坯件形式100A可以包括一个连续的镜片边缘110A。该部件可以描述为连续的，以限定以下事实：镜片边缘接触且可以连接至它的邻近部件，如在横截面图1A中显示为项目115A。它也可以帮助理解该镜片坯件边缘部件的性质，如在某些实现中，它可以围绕周边到处存在，如在图1E项目110E中描绘的。
继续参考在图1A中表现出的部件，在115A，描绘了连续稳定区特征结构。当在平面图图1E中观察时，该稳定区特征结构被表示为在示例性镜片的任一侧上的项目115E。如前所述，这些类型的镜片坯件特征结构在提供不同功能中可能是重要的。具体地，所述稳定区特征结构在例如提供以正确位置和/或取向定位眼科镜片(当它在用户的眼睛上时)的功能中可能是重要的。在某些稳定区特征结构中，所述部件可以呈现这样的形状：其具有更大的厚度以执行它的功能，如在图1A的左侧、项目115A中所示。另外，通过观察示例性图示(其包括图1B中的流体镜片反应介质135B)可以明白，由于稳定区特征结构115B的局部更厚性质的拓扑学方面，在部件115B的区域中的流体镜片反应介质可以具有特定作用。
继续参考示例性横截面图1A，在120A处描绘了一个示例性连续volumator特征结构。如在后续部分中更详细地描述的，该部件的形状可以包括不同的暗示。在该横截面的位置，在横截面的左侧上的该部件120A可以由2个部分组成：一个较低的搁架和第二个较高的搁架，所述第二个较高的搁架接触横截面左侧上的稳定区特征结构115A的高厚度区域。可替代地，在横截面的右侧，在此处的稳定区特征结构115B可能不如此厚，volumator特征结构120B可以是与稳定区大约相同厚度的简单搁架。通过一些流体镜片反应性物质的性质，与不同高度的部件邻近的volumator的横截面中的这种示例性差异可以实现终产物的期望结果性能。例如，volumator可以需要具有更多的流动介质“体积”位势，以流入相对较厚的拓扑学特征结构附近。
在125A处，描绘了光学区。光学区或其部分可以安设在眼科镜片用户的研究上，在眼睛的某些部分的前面，光在所述部分处可以进入眼睛体内。此外，光学区中的光学区子结构125B和流动介质135B的组合可以建立组合的厚度特性，该特性可以导致整个光学区的期望光学特性。
另一个部件特征可以是镜片边缘。镜片边缘可以存在于镜片坯件的外边缘上，且可以是围绕镜片坯件的所有通路的相同或不同的高度或角宽度。镜片边缘可以在镜片坯件周围是连续的，或可以存在于离散的不连续地带中。镜片边缘可以象围栏结构一样起作用以提供充分确定的边缘，所述边缘可以含有流体镜片反应介质，且可以在镜片制造过程中的不同阶段防止它流动或控制超过镜片坯件边缘的流动。
在图1A中，在镜片坯件上的镜片边缘110A的高度可以在0.001mm至1.000mm的范围内，以至少提供期望的子结构的某些部分，所述子结构可以能够影响镜片坯件边缘附近的流动反应介质。可以通过多种方法实现局部形状或高度轮廓的定义，所述方法包括：增加特定位置中的单体混合物的光化辐射暴露的强度、波长或时间以导致更高的区域，和相反地，相反的相对调节以导致更低的区域。这些更高区域可以起作用，例如，在限定边缘的某些不连续部分具有更高的镜片边缘，以控制流体镜片反应介质，且因此提供在那些部分中包括更厚镜片边缘的镜片。
镜片边缘的长度在不同设计中也可以不同，且可以包括可在0.001mm至2.00mm的范围内的长度。镜片边缘可以围绕周边为连续的，或存在于按照靶设计的分段部分中。因此，边缘部件的长度可以形成流体镜片反应性混合物的最小能量表面。
在115A处，描绘了连续的稳定区拓扑学特征结构。稳定区拓扑学特征结构因此可以存在于镜片坯件中，且包括约0.050mm至1.000mm的高度或厚度范围和约0.001mm至4.500mm的长度范围。这些稳定区也可以呈现设计方面的巨大多样性，且可以是连续的、分段的或不连续的。例如，可以存在一个稳定环，其包括2个成比例地较大伸出区域以实现稳定功能性。
在120A处，描绘了volumator拓扑学特征结构。如提及的，volumator特征结构可以辅助流体反应性混合物在镜片坯件的一个或多个区域之间的受控流动。结果，当可以用局部地更空体积的胶凝的材料定义部件时，可以将流动介质的流动表征为“受控的”。在存在受控流动的情况下，在其中可以存在更大体积的流体镜片反应性混合物；由此可以允许更大体积的流体镜片反应性混合物随后在镜片坯件的那些区域中固化。
volumator可以围绕周边为连续的或不连续的。volumator的高度或厚度可以包括具有0.001mm至1.000mm的范围的部分和0.001mm至4.500mm的长度范围。
再次参考图1B，示出镜片坯件100B的横截面图示，所述镜片坯件100B包括具有多种类型和高度105B的单个镜片坯件特征结构。所述镜片坯件可以包括单个连续镜片边缘110B、单个稳定区特征结构115B、单个连续volumator特征结构120B、单个连续光学区125B、最小能量表面130B和流体镜片反应介质135B。如解释的，可以如下建立最小能量表面130B：使反应介质在凝胶点或凝胶点以上聚合以形成具有某些部件的镜片坯件，所述部件可以个别地或彼此起作用，以建立在其上面安置流体镜片反应介质的最小能量表面，且有时处于最小表面能量状态130B。如解释的，最小能量表面可以是光滑的和连续的表面。但是，可能实现本发明，使得最小能量表面可以是在光滑的不连续区段中。
因此，本发明提出了(leverage)最小能量表面的概念，作为可以将流体镜片反应介质在镜片坯件形式的子结构上面安置和流动的结果，所述最小能量表面可以衍生出它的形状。结果，镜片坯件形式的形状和拓扑学可以影响在该镜片坯件形式的特定部分上安置或附着的流体镜片反应介质的流动和量。例如，处于镜片坯件形式的镜片坯件特征结构本身不可以建立光滑的和连续的轮廓；但是，当视作镜片坯件形式和流体镜片反应介质的组合(项目105B)时，得到的镜片坯件实际上可以是光滑的和连续的。将在本文中的后续部分中进一步解释该概念。
现在参考图1C，示出另一个示例性镜片坯件100C的横截面图示，所述示例性镜片坯件100C包括不同类型的镜片坯件特征结构105C。但是，在该镜片坯件设计中的特征差异是，一些描绘的部件可能在设计中出现一次，而其它部件可能出现多次。
在示例性镜片坯件100C中，镜片坯件包括单个镜片边缘110C、多个稳定区特征结构115C、多个volumator特征结构120C、单个光学区125C、最小能量表面130C和流体镜片反应介质135C。在某些情况下，象稳定区特征结构的多个版本一样，单个横截面描绘可以表现出镜片坯件特征结构的至少2个不同版本，如例如，volumator出现在描绘的最左侧稳定区特征结构的左边，和volumator出现在该稳定区特征结构的右边。
通过观察装置的平面图表示，部件的多个版本可以是更显而易见的。在一个更一般的含义上，可以存在镜片坯件设计的实施例的巨大多样性，其可以衍生自某些镜片坯件特征结构的多次出现(指定的部件的多样性不限于稳定区和volumator，因为所述设计可以包括超过一个任意上述部件，取决于特定产品的靶镜片设计)。
现在参考图1D，示出镜片坯件100D的横截面图示，所述镜片坯件100D包括在每个设计中出现单次和多次的不同类型的镜片坯件特征结构105D以及沟特征结构140D。在本发明的示例性镜片坯件100D中，包括单个镜片边缘110D、多个稳定区特征结构115D、多个volumator特征结构120D、单个沟特征结构140D、多个光学区125D、最小能量表面130D和流体镜片反应介质135D。本领域技术人员会明白，当将各个镜片坯件特征结构组合并构造在一起以实现靶镜片设计时，可以设计非常复杂的眼科镜片。
如在图1D中描绘的，沟特征结构140D代表在设计中可以包括的另一类镜片坯件特征结构或拓扑学特征结构。以某些方式类似于volumator，沟特征结构可以具有显著低于周围部件的高度，并且通常可以形成。沟可以延伸进或成为另一个部件(例如，volumator)的一部分。另外，沟可以由在镜片坯件的凝胶点以下的部分组成(且因此被限定在已经达到凝胶点的镜片坯件的部分中)。
现在参考图1E，描绘了一个示例性非圆形镜片坯件105E的结构的顶视图表示，所述非圆形镜片坯件105E包括单个和多个不同类型的镜片坯件特征结构。在顶视图中也可看到，但是在先前的横截面有关的讨论中尚未讨论，另一类被称作排液通道145E的镜片坯件特征结构。排液通道特征结构145E可以帮助减小一个或多个减少的胶凝的部件的体积。因而，排液通道的形状的性质可以是诸如从特定区域抽走额外体积的流体镜片反应性混合物。
在本示例性镜片坯件100E中，从顶视图透视图可以看到的所有镜片坯件特征结构的列表包括排液通道特征结构145E、单个镜片边缘110E、多个稳定区特征结构115E、多个volumator特征结构120E和单个光学区125E。
可以如下制备排液通道特征结构145E：通过减少DMD指令在这些位置给出的暴露信号，减少一个或多个体素位置的光化辐射暴露。以类似的方式，也可以如下形成排液通道特征结构：通过增加DMD指令在这些位置给出的暴露信号，增加一个或多个体素位置的光化辐射暴露。在任一种情况下，光化辐射暴露的相对变化会建立相对凹陷，所述凹陷可能以类似于项目145E的那些形状的直线型形状发生。此外，从更一般的角度看，排液通道特征结构可以具有可能使流体镜片反应介质完成下述的一个或多个的形状：流动横过、离开和停留在聚合的镜片坯件、镜片坯件形式或另一种其它镜片坯件特征结构中的全部或至少一部分上。排液通道拓扑学特征结构可以包括，例如在镜片坯件的胶凝部分的某些部分中的连续或不连续分段凹陷。
镜片坯件特征结构的不同特征
本发明的另一个方面来自眼科镜片的形式和功能的变化，所述变化可以衍生自一个或多个镜片坯件特征结构的一项或多项参数的变动，例如，包括改变高度、深度、角宽度、长度、形状和位置中的一个或多个。此外，由镜片坯件特征结构的参数的变动引起的眼科镜片特征的相同变动在将它们以本文描述的不同方式组合时也会建立额外的发明技术。
基于通过经验确定的这些部件和期望的镜片特征之间的关联，可以在参数上控制镜片坯件特征结构，并且这些部件可以在数学上或经验地与其它镜片坯件特征结构有关。例如，volumator特征结构的设计可以经验地与稳定区特征结构联系，以建立它们之间的光滑且连续的表面关联，并由此辅助适当的设计选择的确定，所述设计选择并入这些部件的组合并由此以设计的镜片性能或功能告终。
更重要的是，镜片坯件特征结构的其它用途可以包括、例如，影响流体镜片反应介质的某些部分的流动。镜片坯件特征结构可以另外用于镜片坯件制造的对齐和校准目标。
其它部件可以包括标志，所述标志可以限定在胶凝的材料中且可以在检查下变得可见。这些标志然后可以用在制造工艺中。例如，在自由成形方法中使用的基体可能需要精确地确定中心，以便制备期望的镜片坯件、眼科镜片或镜片坯件特征结构。可以观察通过成像系统限定进胶凝的材料中的标志，并与标志的靶位置进行对比，然后给物理基体提供成像系统的对齐。
也可以使用镜片坯件特征结构来确定自由成形设备的光学放大率。在非限制性的示例性意义上，通过将标志限定在胶凝的材料中，例如通过使用成像系统和特定靶尺寸，然后可以随后测量标志，以随后提供得到的测量的标志与图像尺寸的对比，以允许确定和控制系统的放大率。这对于自由成形制造工艺而言可能是重要的，因为可能需要光学放大率值来确保部件的高度、深度、宽度、长度、形状和位置中的一个或多个可以按照期望进行制造。
光学放大率与标志一起可以用于确定和控制基体的准确定位。例如，在镜片坯件特征结构可以用于对齐、校准和光学放大率确定中的一个或多个的情况下，经由成像技术，包括波前技术，可以测量标志。
所述标志可以包括基准标志(也被称作取向标志)，其可以由镜片坯件特征结构和参数定义，并使用自由成形方法制造在镜片坯件上。基准标志可以用于确定以下的一个或多个：眼上镜片位置、定心、旋转和运动。此外，成像技术和波前技术可以另外用于帮助确定基准标志的位置、大小和形状中的一个或多个。在图2中示出描绘眼上的镜片的基准标志检测的图像。
标志部件甚至可以形成在字符(例如，在非限制性的意义上，字母或数字)中以传递信息。其它类型的传递信息的标志部件可以衍生自条形码或其它光学上可识别的字符部件。要形成在眼科镜片坯件中的字符型部件存在众多用途，例如，反伪造部件的制备和产品镜片识别。
镜片坯件特征结构的其它功能性可以包括建立这样的光学区：其导致具有光学级并同时给用户的视觉提供矫正方面的拓扑学，因为这是自由成形方法的一个主要目的。通过控制胶凝的表面的拓扑学，例如在逐个像素的基础上，和通过控制在这些胶凝的表面和邻近镜片坯件特征结构上面的流动介质的特征，可以形成特定期望的矫正表面。但是，本领域技术人员显而易见，具有不同形状(包括例如圆形部件)的胶凝的材料的平表面，可以在某些情况下，并与某些流动介质特征一起，形成流动介质的小的接近球面的形状，其当用光化辐射固定时形成被称作小透镜的部件。如果这些部件以分离的形式或以阵列形式发生在镜片坯件上，它们可能具有修改它们所覆盖的区域的光学度数的作用。
2个或更多个镜片坯件特征结构之间的相互作用
如在以前的部分中提及的，流体镜片反应介质的流动动力学可以是流动介质本身和众多其它因素的复杂函数，所述其它因素包括在特定区域周围的部件的形状和拓扑学。在本发明的另一个有关的方面，通过调节这些邻近镜片坯件特征结构的控制参数，可以开发邻近部件的作用。同样，由于这些调节的参数可以影响流体镜片反应介质的流体动力学，镜片坯件特征结构的设计参数的这些变化也可以影响在流动介质固定以后产生的表面。作为一个具体的非限制性实例，通过修改volumator特征结构的控制参数和/或光学区的控制参数，可以控制流体镜片反应介质在从光学区桥连至稳定区特征结构时可产生的角度。
如果volumator的高度在邻近稳定区特征结构和邻近光学区之间的位置下降，在设计中可以考虑和补偿跨在这2个部件之间且在调节的volumator上方的流体镜片反应介质所呈形式的变化。这仅仅是一种示例性类型的变化，其中镜片坯件特征结构变化可以影响在其它邻近部件上方和周围的流动介质，并且可能存在可造成特定预期效应的其它类型的变化。
可以参考散光光学区描述另一个非限制性实例，在散光光学区中，在0度平面中的厚度不同于在90度平面中的厚度。例如，视力边缘可以是100微米厚(在0度平面中)和150微米厚(在90度平面中)。在镜片坯件形式，如已经描述的，这样的光学区可以被volumator特征结构包围，在其外面可以存在一个或多个稳定区，例如400微米的高度。如果所述稳定区和光学区上的最高点(150微米)成角地排列，流体镜片反应介质将形成从400微米高稳定区至volumator特征结构上面的光学区上的最高点的桥连。如果使用相同的几何形状和部件，但是现在将光学区旋转90度，volumator和稳定区停留在与以前的取向，流体镜片反应介质现在将从400微米高度的稳定区不同地桥连至现在100微米高的光学区边缘。因而，通过修改稳定区或光学区的控制参数(角度对齐)，可以控制流体镜片反应介质在从散光光学区桥连至稳定区特征结构时可建立的角度。
另一个实例将涉及改变排液通道特征结构相对于其它部件的位置，使得被排出的体积的作用是不同的。例如，如果将图12的排液通道延伸进光学区的非常中心，流体镜片反应介质将从镜片的非常顶点排出，这不同于显示的排液通道(其没有延伸进光学区中且因而不会在相同程度上从光学区排出)的作用。例如，如果在光学区中存在色淀特征结构且没有排液通道延伸进光学区中，那么色淀特征结构不可排出。因而，改变排液通道的深度、宽度、大小和程度和位置，会影响流体镜片反应介质在给定的时间段内将会沉积的形状。
在不同的自由成形方法中，镜片坯件的加工可以包括：在镜片坯件上稳定和固定流体镜片反应性混合物部分以形成镜片。在从含有多余反应性混合物的蓄池分离基体和镜片坯件形式的过程中，可以将受控量的流体镜片反应介质留在镜片坯件形式的表面上。除了镜片坯件特征结构(其可以帮助控制附着于胶凝部分的流体镜片反应介质的量)以外，可以改变反应性混合物的组合、除去速度和/或环境因素(例如，温度、氧水平等)的控制，以控制存在于形成的镜片坯件中的流体反应混合物的量。并且，可以芯吸反应性混合物的一部分，或相反地，使用本领域技术人员已知的许多方法之一，可以将额外的流体反应混合物加给镜片坯件。这些可能性中的每一种可以建立不同的基础条件，所述基础条件影响不同镜片坯件特征结构的相互作用、它们各自的设计方面和流动反应介质在镜片坯件特征结构的基础子结构上的流体动力学的性质。
在某些自由成形方法学中，一旦所述量的流体反应混合物处于镜片坯件上或附近，并且在适当时在稳定步骤以后，可以启动固定方法以得到处于未水合状态的期望镜片。根据前述镜片坯件特征结构解释，在相应地固定流体镜片反应介质之前，一些表面不可能变成连续镜片。例如，在具有零厚度的镜片坯件形式的一部分中存在沟的情况下。在零厚度沟的情况下，胶凝的部件可以在沟特征结构周围附近结束。在一些条件下，当除去镜片坯件免于与反应介质蓄池接触时，流动介质可以保留在沟部分中。来自包围沟区域的区域的其它流动介质然后也可以流入沟区域中。尽管如此，在固定该流动介质之前，在该区域中可能不存在胶凝的材料，但是在固定以后，沟区域随后在后续加工以后可以被包括为胶凝的镜片产品的一部分。
用镜片坯件特征结构形成镜片坯件的方法
现在参考图3(项目300)，示出可用于实现本发明的某些示例性实施例的示例性工艺步骤。在以前的讨论中，已经描述了在镜片设计中可以包括的众多类型的镜片坯件特征结构。示例性工艺步骤提供了设计可以并入所有或一些这些不同部件的镜片的方法。
在301处，可以收集患者数据。数据的收集可以发生在不同的时间，并使用本领域的许多已知技术中的一种或多种。例如，通过形貌检查(其可以产生关于产品基础曲线、直径和厚度选择的指导)、过折射检查(其可以产生低阶光学象差诸如球形度数、柱形度数和柱轴)和/或波前检查(其可以产生中间和高阶光学象差要求，包括球面象差、三叶形、彗发和五叶形中的一个或多个)，可以收集身体数据。其它数据可以包括这样的数据，例如，通过问卷调查得到的患者的信息和/或从接收的图像得到的数据。
在302处，可以选择患者数据的一个或多个子集，以识别光学象差。识别的光学象差可以用于选择合适的标准产品设计或定制产品设计。通常，在不连续步骤中提供标准产品，且可能要求一些用户适应更精确的需要和最接近的可用标准产品之间的差异。当制造定制产品设计时，定制产品可以包括在可选值中可得到的一项或多项参数，所述可选值可以是在标准产品增加步骤之间或以其它方式不同于标准产品定义。
因此，定制产品参数可以允许比标准产品更精确的球形度数、柱形度数和柱轴(例如，-3.125D/-0.47D×18°)，并且可以包括基于提供的特定产品和它的预期用途的基础曲线、直径、稳定特性和厚度特性。例如，在步骤301中收集特定患者数据的结果，在步骤302中对数据的分析，可能导致确定：期望的产品可以提供散光校正，和在某些情况下，提供处方，其中具有参数要求规范的定制产品需要校正，以实现更精确的球形度数、柱形度数和轴线。
在303处，可以选择机械参数，包括期望的基础曲线、直径和中心厚度中的一个或多个。如果确定自由成形镜片可以是适当的，在304处，基于光学选择302和机械参数输入303中的一种或二者，可以选择一个或多个镜片坯件特征结构和限定参数。
继续看参考步骤302讨论的实例，可以确定的是，镜片设计可能需要镜片坯件特征结构(包括稳定区)，以保持适当地定向的散光校正。此外，可能期望的是，镜片具有围绕所述镜片的整个周边的单个镜片边缘。由于光学区散光校正的性质，在示例性含义上，可以确定的是，可能需要多个volumator特征结构才能达到合乎需要的光学区设计和/或制造。
为了识别镜片，可以确定的是，将不同种类的标记放在部件设计上。最后，还在示例性含义上，可以确定的是，排液通道特征结构也会改善光学区的设计和/或制造方面。
在305处，可以从数据库产生或识别靶镜片厚度标测图和它们的有关文件(其可以含有数据文件格式的厚度标测图的数字表示)。在305处，可以将得到的步骤302的光学区需要的定义、步骤303的机械定义、和步骤304的镜片坯件特征结构的补充联合成模型。所述模型将通过设计确定理论厚度，所述设计将适当地执行不同区域的期望功能。从该模型，可以产生厚度标测图和有关文件。如从早前的部分中可以显而易见的，产生的设计和文件可以源自一个或多个期望的镜片坯件特征结构和靶设计的期望的流体镜片反应介质表面。
为了提供可以来自步骤305的结果的类型的一些解释，在图4中可以发现靶镜片厚度标测图的横截面图示。该描述显示了在弯曲空间中的镜片设计。在410处，可以发现后部弯曲的轮廓的表示。在420处，可以发现前部弯曲的轮廓。当参考该厚度标测图的有关文件时，数据文件可以含有在不同坐标系统(诸如笛卡尔坐标、极坐标、球面坐标或其它已知数学坐标形式)中的位置变量。在每个坐标的有关文件中，表示还可以包括某类的厚度值。
现在参考图5，给出了有关数据文件的一个实例，其中在笛卡尔坐标中指示坐标。通过将选择的光学和机械要求与其它部件(例如，稳定机构的类型诸如稳定区)组合在一起，可以建立靶文件和/或镜片设计。
现在参考图6和6A，示出利用多个软件程序来建立和输出期望的光学部件和机械部件从而产生靶镜片设计的一个实例。在610处，呈现了定制的光学设计的模型，其中表示可以与设计的靶厚度有关。所述设计可以源自从折射数据集合的输出，如在项目615中所示。
在620，稳定区，和在项目630中，可以将智能volumator底板(Smartvolumator Floor)设计构建为来自基于excel的电子表格设计的输出，如项目625所示，例如所述电子表格包括数据点集合作为笛卡尔坐标。可以将这3个模型元件组合以产生在项目640中描绘的定制镜片设计。可以存在大量从不同元件和模型化那些元件的方法配制镜片设计的方法，并且不会受限于给出的特定实例。
作为一个替代方案，在步骤305处执行的计算可以导致波形靶标而不是厚度靶标。这样的靶设计在某些情况下可能是有用的，因为计量可以直接地产生波形输出。对于靶镜片波形而言，可以发生可在步骤305中产生的靶镜片厚度标测图的类似利用。
在306处，配制模型来产生镜片坯件形式，其可以适当地导致与在步骤305中形成的厚度靶标或波形靶标配合的镜片坯件。可以存在众多产生镜片坯件形式设计厚度标测图的方式。在某些情况下，可以应用动力学流动介质模型，其可以将流动介质在固体胶凝的基体材料上面流动的方式模型化。
可替代地，完全经验算法可以产生镜片坯件形式厚度模式的估测，在流动介质达到稳定状态以后，基于镜片制造加工的先前结果，可能需要所述估测来产生靶镜片设计。本领域技术人员会明白，众多建模技术(其可以包括动态建模算法的组合，以及经验模型)可以用于将靶镜片厚度标测图转换成模型。所以，可以从镜片坯件设计、厚度标测图和文件产生期望的产品的靶镜片设计、厚度标测图和有关文件。
在一般意义上，通过利用传统的二维设计方法、三维设计方法、经验方法中的一个或多个，和通过传统方法和经验方法的组合，可以至少部分地建立靶文件或其部分。传统方法的例子可以包括以下的一个或多个：射线追踪、数学公式、CAD/CAM/CAE、2D建模软件、3D建模软件、计算机编程语言、Microsoft Excel、静态建模、流体建模和计算流体动力学软件。
在308处，可以产生DMD展示，包括DMD子序列，其可以表示从通过迭代建立的一系列展示首先产生的DMD展示。回去参考图6，将期望执行的模型化的累积强度配量的一个示例性图示表示为项目650；其可能已经基于在早前部分中讨论的定制镜片设计640进行计算。
基于将光化性光暴露的强度和时间与要利用的反应性单体混合物关联的模型，可以在逐个体素基础上计算强度和时间的值。这些值可以用于建立DMD展示，所述DMD展示可以执行DMD对光系统的控制，以在逐个体素基础上将适当的基体暴露于计算的光化辐射暴露。另外，可以存在众多用于将需要的时间和强度值转化成DMD展示或DMD子序列的方法。
在非限制性意义上，DMD展示可以使用灰度等级调节以将可变暴露递送给与计算的暴露有关的体素。替代方法可以包括：将体素暴露于最大强度暴露，持续整个DMD展示的时间的特定占空比或百分比。如果每个体素具有计算的时间百分比，那么DMD展示可以类似于电影，其中为整个DMD展示(其可以被称作“电影”)确定许多帧，然后所述百分比将与以下比率相关：具有高强度的特定体素位置处的帧的数目与帧的总数的比率。
当使用DMD展示来控制光化辐射暴露系统(其可以包括DMD作为光调节元件)时，可以在步骤编号309中在基体上形成镜片坯件。该加工已经发生以后，镜片坯件可以作为胶凝的形成材料存在，镜片坯件形式也在该胶凝的介质上具有已经达到最小能量状态的流动介质层。以后，然后可以对该镜片坯件进行光化辐射，以将镜片坯件固定成完全胶凝的形式，在某些情况下，产生眼科镜片。这样的镜片坯件或镜片可以是指示为编号309的工艺步骤的结果。
在步骤310处，可以通过多种方法测量制造的镜片坯件或完成的眼科镜片的厚度。然后可以将这些厚度结果与在步骤305中配制的厚度标测图和它们的有关文件进行对比，以确定与期望的产品设计的一致性。如前所述，“厚度标测图”可以是波前靶向的地图。在这些情况下，310的测量结果可以得到波前数据本身。实现测量镜片或镜片坯件的厚度或波前信息的其它方法，是在本发明范围内。
在某些情况下，在步骤310处的测量的结果可以产生与它的可接受的靶镜片设计足够接近的镜片坯件或镜片。在这样的情况下，图3所示的方法可以是完整的。另一方面，在步骤310处的测量的结果可能是不可接受的。如果所述结果从期望的靶标偏离过远，在某些情况下，可能合乎需要的是返回至步骤303，并可能对镜片坯件设计做出根本变化。因此，在311，如果需要的话，可以在制造更接近期望的产品设计/设计靶标的镜片坯件的尝试中添加、除去、或修改和利用光学参数、机械参数、镜片坯件特征结构、镜片坯件特征结构参数、流体镜片反应介质表面参数、制造工艺条件、厚度标测图、有关文件、DMD展示等的组合。
可替代地，当发现在310的测量步骤指示可接受的结果时，可以发生上面在311中描述的步骤。在这些情况下，DMD展示可以代表就具有设计的特征的镜片坯件或镜片的制备而言可接受的展示。对于在设计特征方面显著接近可接受的结果的改变的设计而言，这样的展示和有关的设计可能是合乎需要的起始点。再次，在这样的情况下，在311和312处，在加工中可以添加、除去、或修改和利用光学参数、机械参数、镜片坯件特征结构、镜片坯件特征结构参数、流体镜片反应介质表面参数、制造工艺条件、厚度标测图、有关文件、DMD展示等的组合。
所有这些方法可以允许将额外部件变化(特别对于光学区而言)以平行方式加入方法流中。继续参考图3A(项目320)，可以发现额外步骤327。在将设计中的细节添加进方法中的更一般技术的一个实例中，可以包括这样的步骤：其中可以将中等和高阶象差校正加入靶镜片设计中(在步骤305)或加入镜片坯件形式设计中(在步骤306)。也显而易见，这些单独的添加元件可以以独立方式使用，其中添加的元件327限定它在该区域完全具有关联性的靶设计或镜片坯件设计的区域的性质。
可替代地，添加文件可以与靶镜片设计和镜片坯件形式设计中已经产生标准方法流的现有定义相组合。位于步骤327处的添加文件可以与添加内容的相关厚度标测图有关，或者可替代地，如已经讨论的，可以与特定区域的添加波形方面或地图有关。
通过参考图3B(项目340)，可以发现共有步骤327的相似性的一种替代方法。以相同或非常类似的可以将额外部件设计方面添加至方法流作为厚度或波前靶向条件的方式，可以通过DMD子序列来修改DMD展示细节。如在步骤343中所示，如果将镜片处方的中等和高阶象差校正直接添加给现有DMD展示，可以产生DMD文件的非限制性实例。在某些情况下，可以使用数学运算来组合添加的DMD子序列。例如，可以执行算术添加运算以改变现有DMD展示或电影，从而对于某些确定的体素位置，计算在特定位置的体素值的总和，并用于替代在逐帧基础上的值。对于要执行的许多其它类型的计算(包括、例如，减法、乘法、除法、布尔运算等)而言是可能的。
在类似的意义上，如果步骤343中的DMD子序列文件限定添加额外部件厚度或波形等同厚度的部件，那么添加方法可以源自包括添加的DMD文件的帧，以在已经执行现有DMD展示以后运行。可以显而易见的是，可以在DMD展示中的任何特定位置将现有帧添加至DMD展示。
在与形成眼科镜片和镜片坯件(其具有不同的可能部件和提及的那些)的方法有关的以前讨论中，术语和讨论具体地涉及与利用光化辐射和数字镜装置控制制造工艺的细节自由成形制造眼科镜片和镜片坯件有关的技术。本文中的发明概念涉及基于DMD的自由成形技术，但是也更一般地适用。例如，步骤编号308标记的DMD开始展示可能涉及产生立体平版印刷术制造工具的控制程序。
通过使用立体平版印刷术工具形成镜片坯件形式，可以使用这类制造工具形成镜片坯件。在第二步中，例如，可以将流动反应介质添加到通过立体平版印刷术制造的镜片坯件形式上。一旦添加流动介质，所述组合现在可以限定镜片坯件的等同物。流动介质在该形式上面的流动的性质可以类似于在逐个体素自由成形镜片坯件中的流动。因此，通过用不同类型的方法限定镜片坯件特征结构以形成基础镜片坯件形式，然后使其与流动介质相互作用，可以衍生出额外方法，且在本发明范围内。从更一般的含义，任何方法(包括基于自由成形体素的平版印刷术、立体平版印刷术、机械车床加工、部分模塑，仅举几个例子)可以包括在本公开内容的范围内的技术。
具有部件的镜片坯件的设计和制造的自动化
参考图7，描绘了一个示例性处理器的示意图，所述处理器的可以用于在本发明的某些部分中使用的建模软件。控制器700包括处理器710，所述处理器710可以包括一个或多个联接到通信装置720的处理器部件。通信装置720也可以被配置成经由通信通道传送信息，以通过电子方式传送和接收与本文讨论的功能有关的数字数据。
通信装置720也可以用于例如与一个或多个人可读的显示器件通信，例如：LCD板、LED显示器或其它显示器件或打印机。
处理器710也可以与存储装置730连通。存储装置730可以包括任何适当的信息存储装置，包括磁性存储装置(例如，磁带、射频标签和硬盘驱动器)、光学存储装置和/或半导体存储器装置诸如随机存取存储器(RAM)装置和只读存储器(ROM)装置的组合。
存储装置730可以存储用于控制处理器710的建模程序740。处理器710执行程序740的指令，并由此根据本发明运行。例如，处理器710可以接收靶镜片设计、镜片坯件、DMD文件、患者信息、镜片光学性能、眼保健从业人员的门诊数据、镜片坯件特征结构、测量的厚度特性等的描述性信息。存储装置730也可以存储和发送向一个或多个数据库750和760中的处理器发送的所述信息的全部或一些。
建模程序740可与处理器710一起工作，以造成设备700接收与眼科镜片的佩带者有关的一个或多个光学象差的描述性数字数据(图3，步骤302)，接收眼科镜片的至少一个期望机械参数的数字数据(图3，步骤303)，接收来自镜片坯件形式子结构的至少一个拓扑学特征结构的描述性算子的输入(图3，步骤304)，和产生用在立体平版印刷的眼科镜片坯件形式制造工具中的DMD展示(步骤308)。也可能造成所述设备接收包含镜片坯件形式或镜片坯件的至少一部分的设计厚度标测图的数字数据(图3，步骤305或306)，接收包含由制造工具制造的镜片坯件形式或镜片坯件的至少一部分的测量厚度的数字数据，和将测量厚度与设计厚度标测图进行对比以确定与期望的设计的一致性(图3，步骤310)，且如果必要的话，产生用在眼科镜片坯件形式制造工具中的替代指令集(图3，步骤311)。
以相同的方式，建模程序740可以与处理器710一起工作，以造成设备700执行图3的步骤312、图3A的步骤302-308、310-312和327、以及图3B的步骤302-308、310-312和343。
确定靶文件的经验方法
靶文件或其部分的经验确定可以包括：使用自由成形方法制造镜片、镜片坯件、镜片坯件形式和镜片坯件特征结构中的一个或多个，从其可以替换测量的厚度特性或其部分并用在后续靶文件中。例如，由于流动介质和胶凝形式相互作用的复杂性质，有时仅可能制造与系统设计的稳定区特征结构相比具有降低的高度稳定区特征结构的期望光学区。因此，随后可以用降低的高度稳定区特征结构(其根据经验证实会产生改善的制造结果)的对应的测量厚度结果特性替换系统计算的稳定区特征结构。
在横截面展示中表现设计的方式
现在参考图8A，描绘了在二维弯曲空间中的非圆形示例性镜片坯件800A的横截面图示。可以将示例性镜片归类为单部分设计。通过用多种横截面图示表现顶视图(项目801A)，可以展示实际拓扑学和厚度变动的一些复杂性。横截面805A示出显著对称的(即大约对称的)厚度轮廓的一个实例，因为参考镜片的焦点(其在某些实例中可以是光学区的中心)，在横截面表示中镜片材料从焦点至“右”侧边缘的长度可以类似于至“左”侧边缘的长度。横截面810A和815A示出不对称厚度特性的实例，因为对于横截面的这些方向而言，在焦点周围存在不同的长度和厚度。
通过参考图8B，可以理解用横截面表示镜片的不同方式，所述图8B为二维平坦空间中的非圆形示例性镜片坯件800B的横截面图示(顶视图被描绘为项目801B)。在该示例性图示(其中解释的厚度特性被放大)中，平坦空间表示将后部弯曲的形状转换成平坦形状。在这类表示中，横截面820B示出显著对称的厚度轮廓的一个实例。横截面825B和830B示出不对称厚度特性的实例。
单部分和多部分设计-背景
通过连续表面部件、不连续表面部件和不连续部件中的一个或多个，可以表示靶文件，所述连续表面部件、不连续表面部件和不连续部件当组合时可以产生完全连续表面、不连续表面和不连续地带中的一个或多个。例如，由单个光滑连续表面和单个不连续表面中的一个或两个表示的靶文件可以共同地被称作单部分设计，如图3A和图3B中的形状可以表示的。另外，例如，可以用多个不连续部件表示靶文件。这些类型的设计表示可以共同地被称作多部分设计。
使用多部分镜片特性来产生具有部件的镜片坯件的方法
如刚才提及的，靶镜片设计可以具有不连续部件，所述不连续部件使得它们成为被称作多部分设计的候选物。作为设计方法的结果，所述不连续部件可以以随机方式产生，但是，更典型地，因为通过与完整镜片设计的仅一个区域有关的不同设计“块”的直接组合可以形成所述设计而形成它们。这些块也可以被视作独立“部分”，所述独立“部分”当组合在一起时可以产生多部分设计。
这样的多部分设计概念可以允许将期望的产品或靶文件的非完整表面用在镜片坯件制造中。所以，在实践中，完整表面可能从未建立、存储为单个或多个文件、或传送至制造设备。
例如，仅支持(elate)期望的产品光学区、基础曲线和直径的离散的、不光滑的、不连续的数据可能需要从眼保健从业人员的办公室传送至制造设备，以便使用轮廓成形工艺技术制造期望的产品。传送的数据(其自身可以仅代表或指定一块镜片设计)可以在以后的时间中与完整设计的剩余部分的其它块组合。例如，在接收具有基础曲线和总镜片设计直径的产品光学区设计的传送以后，可以将这些组分与镜片边缘和期望的稳定区特征结构组合。
此外，在不同的位置(诸如生产设备)，这些额外部件可以从目录项目调用，并且与流体镜片反应介质设计一起可以完成光滑的且连续的制造的镜片坯件。其它镜片制造技术可能需要知道期望的产品的整个完整表面。例如，对于镜片的直接车床加工，金刚石工具必须遵循预先产生的完整工具路径以切割期望的产品的整个表面。
现在参考图9A，示出一个示例性镜片坯件900A的非圆形单部分设计的表示和在弯曲空间和平坦空间中的横截面图示。在该表示中，整个凸出的表面在性质上可以是光滑的和连续的。在905A、910A、915A、920A、925A和930A处的横截面的凸出特性也显示为光滑的连续部分。
以下事实可以支配作为“单部分设计”的设计的命名：产生镜片设计的方法会从部件规范的完全初始设定产生设计方面。因此，得到的镜片的单独形状可能似乎具有不连续部分，但是由于它们在初始规范中组合在一起，这样的镜片仍然可以归类为单部分设计。
现在参考图9B，示出一个示例性镜片坯件900B的非圆形单部分设计的表示和在弯曲空间和平坦空间中的横截面图示。可以观察到，这些描述显示了在横截面中的设计，其中所述表面在性质上既不是光滑的也不是连续的。尽管如此，如指示的，这可以被视作单部分设计，且在初始设计步骤处，可以已经选择导致设计的不连续性质的部件。例如，如解释的，在横截面中的间隙可以由沟特征结构990B造成。也显示了在935B、940B、945B、950B、955B和960B处的表面的横截面，它们可以清楚地展示光滑度和连续性在该单部分设计中的缺乏。
现在参考图9C，给出了光滑的连续示例性镜片坯件900C的多部分设计概念的表示。在该图中包括可以构成镜片坯件设计的不连续部件的横截面图示。例如，由965C、970C和975C表示的3个不同部件。还可以观察从不连续部件的该组合产生的光滑的和连续的凸出横截面980C。也显示了平面图表示，项目901C，其描绘了光滑的和连续的圆形多部分设计镜片坯件900C，都在二维弯曲空间中。在该多部分设计中包括的示例性不同“部分”可以是显示的环形镜片边缘965C、稳定区特征结构970C和光学区975C。还显示了产生光滑的和连续的凸出横截面980C的不连续部件的组合，以及镜片坯件设计900C的平面图。
现在参考图9D，描绘了不光滑的、不连续的示例性镜片坯件900D的多部分设计概念的表示。在图9D中也包括可以构成镜片坯件设计的不连续部件的横截面图示。如可以观察到的，所述多部分设计可以包括从不连续部件的组合产生的不光滑的、不连续的凸出横截面985D。所述平面图也可以展示该不光滑的、不连续的圆形多部分设计镜片坯件900D的顶视图。同样地，这些表示可以在二维弯曲空间图示中做出。此外，环形镜片边缘965D部件、光学区975D部件和不连续部件的组合可以是解释的不连续的、不光滑的横截面985D。不连续性可以存在于镜片边缘965D和光学区975D之间。
数字核心断裂概念
再次参考图1A、1B、1C、1D和1E，可能已经组合众多类型的镜片坯件特征结构以形成不同的设计。通过将许多这样的不同的部件组合在一起，可以构造有关的靶文件。这些组合的部件中的每一个可以选自目录项目和非目录项目中的一个或两个。在该情况下，非目录项目可以指示已经为特定镜片设计新建模或制备的某物。
当可以通过不同镜片坯件特征结构的组合而形成镜片设计时，可以定义新的镜片坯件靶设计。但是，可以显而易见的是，通过组装坯件元件的相同组合(但是其参数值可以是不同的)，也可以形成巨大数目的与镜片坯件靶设计类似的不同镜片。
例如，可以改变特定稳定设计和/或镜片设计的高度、特定volumator特征结构的深度，从而建立类似的、但是不同的设计。对于相关设计的一些家族，可能合乎需要的是，保持选择的镜片坯件特征结构和/或选择的部件控制参数在镜片设计范围内恒定。当选择的镜片坯件特征结构集合的部件控制参数子集保持恒定时，尽管其它部件上的参数可以变化，但是得到的设计家族可以被称作数字核心断裂。此外，一个或多个数字核心断裂可以存在于镜片设计范围内。本领域技术人员从本公开内容的教导会明白，在数字核心断裂中与不同镜片生产有关的DMD文件或DMD展示的部分可以彼此类似或相同。
为了进一步理解数字核心断裂的该概念，考虑理论的Acuvue ToricPrecise LimitedTM，即系统产生的定制产品。在该产品家族中存在大量镜片，可以给它们提供低阶球形度数、柱形度数和柱轴校正的多种不同值。但是，变动仅可以覆盖-3.00D至0.00D的球形度数范围和-2.00D至0.00D的柱形度数范围。继续本实例，在这些不同范围内的这些产品可能具有相同的镜片边缘、稳定区特征结构和volumator特征结构，不论提供的球形度数、柱形度数和柱轴如何。因此，Acuvue Toric Precise LimitedTM可以表征为仅具有一个数字核心断裂。
另一个实例可以是Acuvue Toric Precise PlusTM的概念，在该理论定制产品中，可以在-20.00D至+20.00D的大球形度数范围和-10.00D至0.00D的柱形度数范围中提供仅低阶球形度数、柱形度数和柱轴校正的无限参数。Acuvue Toric Precise PlusTM可以具有3个数字核心断裂，因为在每个球形度数范围(例如，-20.00D至-10.00D、-9.99D至+9.99D和+10.00D至+20.00D)内，镜片边缘、稳定区特征结构和volumator特征结构可以是相同的，但是在所述3个数字核心断裂中的每一个中是不同的。
通过从基础靶文件开始并修改它以添加特征，可以建立高级靶文件。例如，可以如下建立镜片设计以提供三叶形和彗发校正以及在78°的柱轴的-5.67D球形度数和-4.56D柱形度数的校正：为Acuvue Toric PrecisePlusTM-5.67D/-4.56D×78°设计调用目录项目，并将期望的高阶校正组分并入这些选择的调用的目录项目中。
一般而言，在该发明技术的范围内可以存在众多产生DMD文件或DMD展示的方式和技术。可以使用如图3所描绘的传统方法。
另外，通过调用目录项目(其然后可以根据需要进行修改)，也可以产生DMD文件或DMD展示。通过众多方式，包括为新的或修改的部件添加DMD文件，也可以修改以前的DMD文件或DMD展示。类似于靶文件，可以从基础靶文件、DMD文件和/或DMD展示建立DMD文件和/或DMD展示，并将指令并入它们，它们可以产生中等或高阶校正到制造的镜片中。在图5和10中显示了DMD文件的样品部分的例子。
在某些其它方面，通过利用DMD文件和DMD展示中的一个或两个，可以制造镜片坯件或镜片坯件形式。例如，可以在单个DMD文件或DMD展示中包含用于制造期望的镜片坯件105B或镜片坯件形式100A的有关数据，例如，产生镜片边缘、稳定区特征结构和光学区的指令。另外，例如，可以在多个DMD文件或DMD展示中包含用于制造期望的镜片坯件或镜片坯件形式的有关数据，例如，一个DMD文件或DMD展示可以包括用于产生镜片边缘和稳定区特征结构的指令，而不同的DMD文件或DMD展示可以含有用于产生光学区和排液通道特征结构的指令。此外，可以分布用于制造期望的镜片坯件特征结构(其在期望的镜片坯件或镜片坯件形式内)的有关数据，例如，跨DMD文件和DMD展示中的一个或两个。在图11中示出样品DMD展示的一个实例，其围绕y-轴旋转180°并在x-y平面中在逆时针方向旋转45°。
整个DMD文件或DMD展示或其部分可以用于盖写先前的DMD文件或DMD展示或其部分。例如，可以使包括周围排液通道特征结构的DMD文件重叠在先前的DMD文件上，以允许在镜片坯件中制造排液通道特征结构，而不改变上述DMD文件。在图12中示出样品DMD展示和DMD文件(包括周围排液通道)的一个实例。另一个实例可以是如下利用DMD文件：将它重叠在先前的DMD展示上，以改变制造的镜片坯件的边缘形状和轮廓中的一个或两个，如在图13A和图13B中所示。
图13A示出样品DMD展示和含有周围排液通道指令的DMD文件的一个实例，其中DMD文件含有改变的边缘曲率指令部分，与从DMD展示制造的镜片相比，其围绕y-轴旋转180°且在x-y平面中在逆时针方向旋转45°，其照片解释在图13B中。
完全或不完全设计靶文件、DMD文件、DMD展示、DMD迭代展示、目录项目、非目录项目等可以与其它完全或不完全设计靶标文件、DMD文件、DMD展示、DMD迭代展示、目录项目、非目录项目等组合，并可以并入可从其制造期望的镜片坯件的DMD文件和DMD展示中。例如，如果仅光学区的厚度描述被传送至制造设备，它可以被转化成DMD文件，且可以与另一个可含有镜片边缘和稳定区特征结构的DMD文件组合。因此，可以制造镜片坯件，无需曾经具有指定的完整镜片设计或镜片坯件设计轮廓。例如，如果单个的和组合的DMD文件都没有描述完整表面轮廓，流体镜片反应介质仍然可以将光学区连接至稳定区特征结构，由此完成表面轮廓。
可以测量镜片坯件或镜片坯件形式与设计靶文件固定前、固定后、或固定前和固定后工艺的一致性。得到的测量结果可以用在迭代循环中，并且可以使期望的镜片坯件105能够制造。在图14中示出在平坦空间中的镜片设计、DMD展示和测量的镜片坯件的2个横截面(在45°和135°)的表示的一个实例。
在某些情况下，制造的镜片坯件可能不与靶文件精确匹配，或落入指定的验收准则内。例如，制造的镜片坯件可以包括可为下述的一个或多个的区域：比期望值更厚，比期望值更稀，和在期望的靶厚度。可以存在几种制造后续镜片坯件的选择，所述后续镜片坯件比它的原有物更接近靶文件。例如，选择可以包括利用下述的一个或多个：具有先前尝试的相同制造工艺条件的相同DMD展示，具有先前尝试的相同制造工艺条件的改进DMD展示，相同DMD展示和改进的制造工艺条件，和改进的DMD展示和改进的制造工艺条件。
DMD文件和DMD展示中的一个或两个可以以许多不同的方式进行修改，且可以基于测量的镜片坯件和期望的厚度标测图之间的经验和差异中的一个或两个。例如，可以通过以下的一个或多个来修改DMD文件：改变在文件(诸如光学区文件)内的选择的镜片坯件特征结构设计值和参数，添加用于制造额外镜片坯件特征结构(诸如沟特征结构)的值和参数，除去选择的制造的镜片坯件特征结构(诸如排液通道特征结构)的值和参数，和在空间上重新分布选择的制造的镜片坯件特征结构(诸如volumator特征结构)的值和参数。
已经描述了具体实例来解释镜片坯件特征结构的制备，和制备具有多种不同特征结构的镜片和镜片坯件的方法，以及形成DMD展示和DMD文件以形成镜片和镜片坯件的性质和方法。这些实例用于解释且无意以任何方式限制本发明的范围。因此，说明书和权利要求书意图包括本领域技术人员可以明白的所有变型和另选的方案。

Claims (51)

1. 一种镜片坯件形式，包括：
镜片边缘，所述镜片边缘限定所述镜片坯件形式的外周边；和
镜片边缘特征结构，所述镜片边缘特征结构沿着或邻近所述镜片边缘的至少一部分存在；
其中所述镜片边缘特征结构包括围栏结构，所述围栏结构被配置成包含存在于所述镜片坯件形式的周边内的流体镜片反应介质。
2. 根据权利要求1所述的镜片坯件形式，其中所述围栏结构的厚度从最大值减小而与所述镜片边缘的距离增大，由此形成面向内的围栏表面。
3. 根据权利要求2所述的镜片坯件形式，其中所述围栏结构的最大厚度与所述镜片边缘隔开。
4. 根据权利要求3所述的镜片坯件形式，其中厚度的所述减小是连续的。
5. 根据权利要求4所述的镜片坯件形式，其中所述面向内的围栏表面在包含所述镜片的轴线的平面中是凹面的。
6. 根据权利要求5所述的镜片坯件，其中所述镜片边缘特征结构在所述镜片坯件形式周围是连续的。
7. 根据权利要求6所述的镜片坯件，其中所述镜片边缘特征结构存在于离散的非连续的区中。
8. 根据权利要求7所述的镜片坯件，其中所述镜片边缘特征结构的高度介于0.001mm和1mm之间。
9. 根据权利要求8所述的镜片坯件，其中所述镜片边缘特征结构在所述镜片边缘的一些离散部分中更高，以控制流体镜片反应介质并在那些部分中向镜片提供更厚的边缘。
10. 根据权利要求9所述的镜片坯件，其中所述镜片边缘特征结构的径向延伸范围是从0.001mm至2mm。
11. 一种镜片坯件形式，包括：
镜片边缘，所述镜片边缘限定所述镜片坯件形式的外周边；和
沟特征结构，所述沟特征结构存在于所述镜片坯件形式的外周边内；
其中所述沟特征结构由所述镜片坯件形式的高度的基本上不连续的减小限定。
12. 根据权利要求11所述的镜片坯件形式，其中所述沟特征结构由所述镜片坯件形式的厚度介于0mm和0.2mm之间的区域限定。
13. 根据权利要求11所述的镜片坯件形式，其中所述沟特征结构由所述镜片坯件形式的基本上为零或零厚度的区域限定。
14. 一种镜片坯件形式，包括：
镜片边缘，所述镜片边缘限定所述镜片坯件形式的外周边；和
沟特征结构，所述沟特征结构存在于所述镜片坯件形式的外周边内；
其中所述沟特征结构由所述镜片坯件形式的基本上为零或零厚度的区域限定。
15. 一种镜片坯件形式，包括：
镜片边缘，其中所述镜片边缘限定所述镜片坯件形式的外周边；和
多个排液通道特征结构，每个排液通道特征结构包括伸长的凹陷部，所述排液通道特征结构并行放置并被配置成使流体镜片反应介质能够在所述镜片坯件形式上流动。
16. 根据权利要求15所述的镜片坯件形式，其中每个排液通道特征结构为连续的凹陷部。
17. 根据权利要求15所述的镜片坯件形式，其中每个排液通道特征结构包括离散的的分段凹陷部。
18. 根据权利要求17所述的镜片坯件形式，其中所述排液通道特征结构从所述镜片坯件形式的特定区域发散，以便将流体镜片反应介质抽离该区域。
19. 根据权利要求18所述的镜片坯件形式，其中所述排液通道特征结构沿基本上所有的方向发散。
20. 根据权利要求18所述的镜片坯件形式，其中所述排液通道特征结构沿有限数目的方向发散，由此形成扇形的排液部分。
21. 根据权利要求20所述的镜片坯件形式，其中所述扇形的排液部分具有介于2度和360度之间的夹角，例如介于30度和120度之间或介于60和90度之间。
22. 根据权利要求21所述的镜片坯件形式，其中所述排液通道特征结构在或朝它们的外端，在或朝它们的内端，或别处，或在任意组合的位置中还包括周围排液通道。
23. 一种镜片坯件形式，包括：
镜片边缘，所述镜片边缘限定所述镜片坯件形式的外周边；
多个镜片特征结构，所述多个镜片特征结构选自：沿所述镜片边缘的至少一部分存在的镜片边缘特征结构，存在于所述镜片坯件形式的外周边内的光学区，以及存在于所述镜片坯件形式的外周边内的稳定区特征结构；和
volumator特征结构，所述volumator特征结构在所述多个镜片特征结构中的至少2个之间存在于所述镜片坯件形式的外周边内，并且被配置成控制它们之间的流体反应混合物的流动和/或所述流体反应混合物在给定时间段之后沉降成的形状。
24. 根据权利要求23所述的镜片坯件形式，其中所述volumator特征结构被配置成控制所述流体反应混合物的最小能量表面的所期望的高度、深度、角宽度、长度、形状和/或角度，以产生期望的镜片坯件几何形状。
25. 根据权利要求24所述的镜片坯件形式，其中所述volumator特征结构包括由2个部件即较低的搁架和较高的搁架构成的部分，所述较高的搁架邻接稳定区特征结构的相对较高的厚度区域。
26. 根据权利要求25所述的镜片坯件形式，其中所述volumator特征结构包括如下部分：该部分为具有与相邻的稳定区特征结构大约相同高度的搁架。
27. 根据权利要求26所述的镜片坯件形式，其中所述volumator特征结构围绕所述多个镜片特征结构中的至少一个的周边是连续的。
28. 根据权利要求26所述的镜片坯件形式，其中所述volumator特征结构是非连续的。
29. 根据权利要求28所述的镜片坯件形式，其中所述volumator特征结构与稳定区特征结构相邻，并以介于30度和120度之间的角度周向围绕所述镜片轴线延伸，例如，介于45度和90度之间或者介于50度和70度之间。
30. 根据权利要求29所述的镜片坯件形式，其中所述volumator特征结构的一部分具有从0.001mm至1mm的高度。
31. 根据权利要求30所述的镜片坯件形式，其中所述volumator特征结构的一部分具有从0.001mm至4.5mm的径向延伸范围。
32. 根据权利要求31所述的镜片坯件形式，其中所述volumator特征结构是具有从0.001mm至1mm，例如约0.5mm的径向延伸范围的沟特征结构。
33. 一种设计镜片坯件形式的方法，包括：
限定镜片坯件形式设计，所述设计包括：
　　镜片边缘，所述镜片边缘限定所述镜片坯件形式的外周边；
　　多个镜片特征结构，所述多个镜片特征结构选自：沿着所述镜片边缘的至少一部分存在的镜片边缘特征结构，存在于所述镜片坯件形式的外周边内的光学区，存在于所述镜片坯件形式的外周边内的稳定区特征结构，以及在所述多个镜片特征结构中的至少2个之间存在于所述镜片坯件形式的外周边内的volumator特征结构；
　　其中所述镜片特征结构中的每个用参数限定，并且其中用于限定至少一个镜片特征结构的所述参数是至少部分地基于用于限定一个或多个相邻的镜片特征结构和期望的镜片形状的所述参数来选择的。
34. 根据权利要求33所述的方法，其中所述至少一个镜片特征结构是volumator特征结构。
35. 根据权利要求34所述的方法，其中流体镜片反应介质在从光学区桥连至稳定区特征结构时建立的所期望的角度是通过选择用于限定它们之间的volumator特征结构的所述参数以及任选地选择所述光学区的参数来控制的。
36. 一种制造镜片坯件形式的方法，包括：
设计根据权利要求33-35中任一项所述的镜片坯件形式；以及
将镜片坯件形式制造成该设计。
37. 一种眼科镜片坯件，包括：
根据权利要求1-32中任一项所述的镜片坯件形式，并且包括：
　　可交联的介质，所述可交联的介质包括光吸收组分；和
　　第一表面，所述第一表面包含至少部分地在凝胶点或大于凝胶点聚合的第一交联密度程度的一部分，并且包括所述特征结构；和
流体第二表面，所述流体第二表面包含小于所述凝胶点的固化的第二交联密度程度，其中所述第二表面的至少一部分可以并入眼科镜片中。
38. 一种制造眼科镜片的方法，包括：处理根据权利要求37所述的镜片坯件，以使所述第二流体表面的至少一部分稳定。
39. 根据权利要求38所述的方法，其中所述处理还包括：使用光化辐射将所述第二流体表面的至少一部分固定到至少部分地在凝胶点或大于凝胶点聚合的交联密度程度。
40. 用于执行生成指令集的方法的设备，所述指令集在眼科镜片坯件形式制造工具中使用，所述设备包括：
处理器；
数字数据存储器；和
可执行的软件，所述可执行的软件存储在所述数字数据存储器上并且能够应请求而执行，所述软件与所述处理器一起操作以致使所述设备：
　　接收与所述眼科镜片的佩带者相关联的一个或多个光学象差的描述性数字数据；
　　接收所述眼科镜片的至少一个期望的机械参数的描述性数字数据；
　　接收来自镜片坯件形式子结构的至少一个拓扑学特征结构的描述性算子的输入；以及
　　生成在眼科镜片坯件形式制造工具中使用的指令集。
41. 根据权利要求40所述的设备，其中所述眼科镜片坯件形式制造工具包括含有数字镜装置的立体光刻成型技术制造工具，并且所述指令集为包括基于时间的指令数据点的DMD展示，所述指令数据点能够用于控制所述数字镜装置的激活。
42. 根据权利要求41所述的设备，其中所述可执行的软件与所述处理器一起工作以致使所述设备：
　　接收包含所述镜片坯件形式或镜片坯件的至少一部分的设计厚度标测图的数字数据；
　　接收包含由所述制造工具制造的镜片坯件形式或镜片坯件的至少一部分的测量的厚度的数字数据；
　　将所测量的厚度与所述设计厚度标测图进行对比，以确定所测量的厚度符合所期望的设计；以及
　　如果必要的话，生成在所述眼科镜片坯件形式制造工具中使用的另选的指令集。
43. 根据权利要求42所述的设备，其中所述机械参数包括基础曲线、直径和中心厚度中的一者或多者。
44. 根据权利要求43所述的设备，其中所述光学象差可包括低阶象差、中阶象差和高阶象差中的一者或多者。
45. 根据权利要求44所述的设备，其中至少一个特征结构包括所述镜片坯件形式的可在数学上用以下一者或多者描述的一部分：所述特征结构的高度、长度、宽度、形状和位置。
46. 根据权利要求43所述的设备，其中至少一个特征结构包括如在权利要求1-10的任一项中限定的镜片边缘特征结构。
47. 根据权利要求46所述的设备，其中至少一个特征结构包括如在权利要求11-14的任一项中限定的沟特征结构。
48. 根据权利要求47所述的设备，其中至少一个特征结构包括如在权利要求15-22的任一项中限定的排液通道特征结构。
49. 根据权利要求48所述的设备，其中至少一个特征结构包括如在权利要求23-32的任一项中限定的volumator特征结构。
50. 根据权利要求49所述的设备，其中多个特征结构是通过参数来限定的，并且其中用于限定至少一个镜片特征结构的所述参数是至少部分地基于用于限定一个或多个相邻的镜片特征结构和期望的镜片形状的所述参数来选择的。
51. 根据权利要求49所述的设备，其中至少一个特征结构包括所述镜片坯件形式的稳定区特征结构或光学区部分。
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