CN1054336C - 模压隐型眼镜镜片的方法 - Google Patents

Abstract

模压一个系列具有一个光学倍率范围的隐形镜片的方法，该方法使用具有不同表面特征的前、后模的一个组合阵列，从而在维持恒定的配戴特征的同时使光学倍率发生变化，所使用的模的数目少于该系列中所生产的隐形镜片种类的总数。

Description

模压隐型眼镜镜片的方法

发明领域

本发明涉及一种模压隐型眼镜镜片的方法。

发明背景

隐型镜片是通过铸模方法成型的：即，将一种可固化的液体(可聚合单体的混合物)注入一个由两个半模组成的一个模腔，固化该液体，打开模腔并取出镜片。也许还要求有其他工艺步骤，比如，生产水凝胶镜片时的水合，来生产出一片成品镜片。一个半模形成前镜片表面(前模，anterior mold)。另一个半模形成后镜片表面(后模，posterior mold)。半模通常只使用一次，然后用来作为包装用品或者扔掉。

模本身是通过注塑成型的方法成型的。更确切地说，生产模的工具是根据相对应镜片表面的参数来成型的。工具被装入注塑成型机的模板中，然后通过注射一种经选择的树脂来生产模。不象有些模只能被使用一次，注塑成型机中的工具被用来生产成千上万的模。然而，这些工具必须被加工到极高的指标从而不会有粗糙度和表面缺陷被传递到用该工具制造的模上面去。任何这类在模表面的缺陷都会传递到，并呈现在成品的镜片上。工具通常用黄铜、不锈钢、镍或其组合来制造。

最终所期望的镜片产品决定了模的设计，尤其是模中形成镜片表面的那部分的设计。所需的模参数又决定了相应的注塑成型模工具的设计。根据常规的设计步骤，所要求的镜片基础曲线(与配戴特性有关的一个镜片参数)决定后模的设计。如果已给定镜片后部分的设计(以及相应的模和工具)，所要求的镜片光学特征决定镜片的前部分设计(以及相应的模和工具)。

考虑，例如将这种设计方法应用于水凝胶隐形镜片。水凝胶隐形镜片通常可以制成以0.25屈光度递增的整倍数。每当要生产一种不同倍率的镜片，就要使用一种相应类型的前模。在整个倍率范围内使用一种类型的后模。一个隐形镜片系列具有的倍率，比如，从-0.25D到-6.00D并以0.25D递增，具有24个不同的镜片类型。因此，根据常规的方法，整个系列的铸模成型要求有24种不同的前模和一种后模。于是，用来生产该系列的工具即为25种。

人们已经探索了一些方法来减少生产一个隐形镜片系统所要求的工具类型数目。美国专利5,200,121公开的是仅生产一个有限数目的工具，然后再进一步修正由这些工具制成的模，从而给出成品镜片合适的倍率和基础曲线。这种方法的缺点是需要修正和处理每个模，而模只能使用一次。

发明概述

本发明是用模组件模压隐形镜片的一种改进方法，其模组件(moldassemblies)包括前模和后模，前模具有确定表面的前模腔，后模具有确定表面的后模腔，从而生产出具有同一配戴特征和一光学倍率范围内的一个隐型镜片系列；其改进包括：

提供一套各种前模，其中每种前模具有一个不同的确定表面的前模，其中这套前模中前模种类的个数少于隐形镜片系列中光学倍率的个数；

提供一套各种后模，其中每种后模具有一个不同的确定表面的后模，其中这套后模中后模种类的个数少于隐形镜片系列中光学倍率的个数；及，

有选择地将各种前模和后模组合起来，从而形成相应于隐形镜片系列的模组件系列。

本发明最大程度地减少了生产隐形镜片系列所需的工具种类数目，从而降低了成本。

附图简要说明

图1为一个模组件以及一片在其中被模压的隐形镜片的部件分解透视图；

图2为将图1所示的模组件安装在一起后的一个剖视图；

图3为一片隐形镜片附近区域的一个放大剖视图。

本发明的详细描述

本发明的方法中所采用的隐形镜片材料的种类不是狭窄地限定的。这种方法可以宽广地应用于任何已知的镜片种类，包括常规所指的水凝胶镜片和刚性可透气镜片。下面，特别参考水凝胶镜片的情况，来对本发明进行说明。

本发明的方法是用来生产一个“隐形镜片系列”的。生产者通常根据市场将隐形镜片系列确定在一个光学倍率范围内，从而使这些“再生”的镜片能在一个很宽的处方范围上充分地满足配戴者的需要。术语“隐形镜片系列”是指在一个光学倍率范围内具有相同配戴特征的镜片。其含意就是一个系统，该系统有能力生产任何数目具有一个系列设计的镜片。该系列设计中的每一种具有相同的配戴特征。人们已经了解到镜片的配戴特征受镜片直径和有效基础曲线的控制。这种配戴特征决定了镜片在眼睛上怎么移动，因此对镜片的功能和总体舒适性是重要的。优选的是，该系列设计中的每种设计具有相同的有效基础曲线。在该系列设计中区分不同设计的内容就是在设计中镜片所提供的光学修正。

采用本发明的方法塑模成型的镜片铸件是在一个优选实施方案中的一个后模和一个前模之间塑模成型的镜片铸件，当两个模合为一体时，形成一个模组件。如图1和图2所示，每个前模(21)具有一个确定表面(23)的前模腔。每个后模(22)具有一个确定表面(24)的后模腔。优选采用的可固化液体为可聚合单体的混合物，该液体被导入确定表面(23)的前模腔，二模被紧密地结合在一起，混合物受压后充满模压腔(25)并固化成为一片隐形镜片(10)。

体现在确定表面的前、后模腔上的表面特征被传递到了模压隐形镜片相应的前、后表面上。众所周知，一项有效的镜片设计必须平衡在光学倍率和人眼合适的配戴特征两者之间相互对立的要求。比如，一个双眼单视(single vision)球面镜片的典型设计必须将下列内容组合起来：1)总的镜片直径，2)用于光学修正的前倍率曲线(powercurve)，3)前承载曲线(carrier curve)，4)后配戴曲线(fittingcurve)，以及5)后边缘斜角。

如图3所示，在图中所说明的隐形镜片(30)的剖面中，后边缘斜角(31)是一个可选择的区域，它位于隐形镜片(30)的后面外围的部分并具有一个单一的曲率。例如，一片具有9mm直径(38)的镜片，后边缘斜角(31)--如果有的话，通常从镜片的边缘朝着镜片的中心向里延伸2mm。镜片的边缘(32)被认为是前(33)、后(34)表面汇合的部分。前倍率曲线(35)和前承载曲线(36)组合在一起形成完整的前表面。前倍率曲线所覆盖的区域被称为是前光学区域表面。

从确定表面的后模腔获得了铸模隐形镜片后表面(34)上的配戴曲线(37)，该曲线延伸至整个镜片的后光学区域表面并朝向外一直到边缘斜角(31)。光学区域，不论前面还是后面，可以用一个中央模半径(以毫米计)的函数来计量，正如本领域中熟练人员所公知的那样。

镜片的后侧(34)将安放在人的眼睛上，这一侧被设计成具有一个与眼睛的特定曲率相一致的曲率。通常，可以制成一个范围内的配戴曲线以适应具有不同眼睛曲率的人群配戴。镜片的后表面，或称为有效基础曲线，是由镜片直径(38)和弧深度(39)来决定的，并能用下列数学式来表示： $R=\frac{S^2+{\left(\frac{D}{2}\right)}^2}{2\×S}$ 其中：    R为有效基础曲线

      S为弧深度(镜片总高度-中心厚度)

      D为直径(镜片总直径-边缘厚度)

对软性镜片而言，优选的有用的有效基础曲线范围约为7.5至9.5mm，而最优选的范围约为8.0至9.2mm，其间以约0.2至0.3mm的量递增。对硬性镜片而言，优选的有用的有效基础曲线范围约为6.5至9.0mm，而最优选的范围约为7.2至8.4mm，其间以0.05至0.1mm的量递增。

正如已经解释的那样，通常要求在一个系列的隐形镜片范围内改变可获得的光学倍率的同时，维持一个特定的配戴曲线。比如，在一个范围的光学倍率下，针对每个所需的有效基础曲线，镜片通常可以以0.25屈光度的方式变化。一个屈光度是一个倍率单位，它被理解成当以米为单位时焦距的倒数。一片镜片的光学区域被定义为镜片上体现所设定的光学作用的那部分。正如熟悉本领域的人员所显而易见的那样，根据已知的光学原理，这种所设定的光学作用是由于在前、后光学区域中的前、后表面曲线的配合而产生的。

下面表1展示7种具有不同的确定表面(以中央模半径来测量)的模腔的后模怎样与4种具有不同的确定表面(以中央模半径来测量的模腔的前模)互相组合从而获得一个具有28种不同光学倍数(以屈光度来测量)的隐形镜片系列，通过这种展示来对本发明进行说明。后模种类一一依次递增变化，镜片倍率变化量为1.00屈光度。前模种类一一依次递增变化，镜片倍率变化量为0.25屈光度。

                                           表1

后模系列	前模系列
					A1(7.648)	A2(7.686)	A3(7.723)	A4(7.763)
	P1(7.604)	0.00	-0.25	-0.50					-0.75
P2(7.461)					-1.00	-1.25	-1.50	-1.75
	P3(7.320)	-2.00	-2.25	-2.50					-2.75
P4(7.183)					-3.00	-3.25	-3.50	-3.75
	P5(7.053)	-4.00	-4.25	-4.50					-4.75
P6(6.926)					-5.00	-5.25	-5.50	-5.75
	P7(6.803)	-6.00	-6.25	-6.50					-6.75
中央模半径(mm)

如表1所示，根据本发明，为了生产一个系列28种以0.25屈光度变化的镜片，需要有11种不同种类的模(7种以1.00屈光度变化的后模和4种以0.25屈光度变化的前模)。当然，还可以在后模种类的变化量更大些或更小些的同时要求前模种类的变化量更大些或更小些。

对于不同类型的隐型镜片，也可以是后模光学区域表面以1/4屈光度的增量变化，前模光学区域表面以1屈光度的增量变化。

根据已知的方法，要生产一个系列28种具有不同镜片倍率的铸模成型镜片，要求使用29种不同种类的模。由于难于眼睛配戴舒服，一般很少通过改变由后模形成的镜片基础曲线来获得镜片的倍率。因此，习惯上采用1种后模和28种不同的前模。每种前模以0.25屈光度的量变化从而生产出上述范围或系列中的28种不同镜片倍率。

再参考表1，由于仅需要11种不同的模，因此仅需11种不同的工具来制造模。而常规方法生产具有28种不同光学倍率的隐形镜片系列通常需要29种工具，二者形成鲜明的对照。每种金属工具的机加工费用约为700美元至1000美元。因此，本发明的方法避免了大量的初始费用。这种经费上的节省显然会在该方案的整个过程中继续体现，因为需要替换的工具种类也比较少。

可以这样理解，本发明的方法能够如下表示：所述的隐形镜片系列中生产的可能镜片的种类总数超过组合数，或可获得的用来制造所述的隐形镜片系列的后、前模种类的总和。比如，表1中，在该系列生产出的镜片种类数目为28，而生产这28种镜片所需的不同镜片模种类只有11种。相形之下，根据已知的方法，在这样一个具有28种不同光学倍率的隐形镜片系列中能够生产出的镜片种类数目被所要求的不同镜片模种类的数目所超出(如29种，28种前模和1种后模)。

优选采用的是，在一个特定的隐形镜片系列的光学倍率范围内，针对每一特殊的光学倍率，只存在一种特定的前、后模的组合形成的模组件。进一步可以了解到，通过将从前模组中选择出来的合适前模与从后模组中选择出来的合适后模组合起来，本发明允许光学倍率在所生产的隐形镜片系列范围内递增或递减。以这种方式，可以生产出一个隐形镜片系列，该系列镜片的光学倍率可以在一个预先选定的光学倍率范围内，以任何所需的屈光度递增量变化。

还可以了解到，正如对本领域熟练人员显而易见的那样，本发明可以被用来制造复曲面、双焦点、多焦点或其他透镜系列或具有复杂曲线取向(Orientations)的其他特殊透镜系列。

对本领域熟练人员来讲，本文是一种示范，本发明的许多其他修正和变化都是可能的。因此，还可以了解到，在权利要求的范围内，本发明可以应用于本文特定描述的内容以外的其他领域。

Claims (7)

1、一种用模组件模压隐形镜片的方法，其模组件包括前模和后模，前模具有确定表面的前模腔，后模具有确定表面的后模腔，从而生产出具有同一配戴特征和一光学倍率范围内的一个隐型镜片系列；其改进包括：

提供一套各种前模，其中每种前模具有一个不同的确定表面的前模，其中这套前模中前模种类的个数少于隐形镜片系列中光学倍率的个数；

提供一套各种后模，其中每种后模具有一个不同的确定表面的后模，其中这套后模中后模种类的个数少于隐形镜片系列中光学倍数的个数；及，

有选择地将各种前模和后模组合起来，从而形成相应于隐形镜片系列的模组件系列。

2、如权利要求1的方法，其特征在于：各种前模具有不同的前光学区域表面，各种后模具有不同的后光学区域表面。

3、如权利要求1的方法，其特征在于：前模光学区域表面以1/4屈光度的增量变化，后模光学区域表面以1屈光度的增量变化。

4、如权利要求1的方法，其特征在于：后模光学区域表面以1/4屈光度的增量变化，前模光学区域表面以1屈光度的增量变化。

5、如权利要求1的方法，其特征在于：隐形镜片系列中的光学倍率数目超过前、后模种类数目之和。

6、一种用模组件模压隐形镜片的方法，所述的隐型晶片选自双眼单视晶片、多焦点镜片或复曲面镜片，其模组件包括前模和后模，前模具有确定表面的前模腔，后模具有确定表面的后模腔，从而生产出具有同一配戴特征和一光学倍率范围内的一个隐型镜片系列；其改进包括：

提供一套各种前模，其中每种前模具有一个不同的确定表面的前模，其中这套前模中前模种类的个数少于隐形镜片系列中光学倍率的个数；

提供一套各种后模，其中每种后模具有一个不同的确定表面的后模，其中这套后模中后模种类的个数少于隐形镜片系列中光学倍数的个数；及，

有选择地将各种前模和后模组合起来，从而形成相应于隐形镜片系列的模组件系列。

7、一种用模组件模压隐形镜片的方法，所述的隐型晶片选自水凝胶镜片或刚性可透气镜片，其模组件包括前模和后模，前模具有确定表面的前模腔，后模具有确定表面的后模腔，从而生产出具有同一配戴特征和一光学倍率范围内的一个隐型镜片系列；其改进包括：

提供一套各种前模，其中每种前模具有一个不同的确定表面的前模，其中这套前模中前模种类的个数少于隐形镜片系列中光学倍率的个数；

提供一套各种后模，其中每种后模具有一个不同的确定表面的后模，其中这套后模中后模种类的个数少于隐形镜片系列中光学倍数的个数；及，

有选择地将各种前模和后模组合起来，从而形成相应于隐形镜片系列的模组件系列。

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