CN105980910A - 用于制造配备有插入件的眼科镜片的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于通过模具来制造配备有插入件(1)的眼科镜片的方法，该方法包括：‑模制盘件(3)的步骤，该盘件包括两个面(3A，3B)和被定位在所述面之间的所述插入件(1)；以及‑对所述盘件的所述面(3A，3B)中的至少一者进行机加工以便形成所述眼科镜片的正面或背面之一的步骤，在所述模制步骤之前相对于该模具的一个部分来对该插入件(1)进行定位，根据本发明，与该插入件相关联的元件或在已经将该元件移除之后这个元件在该盘件中留下的印记包括其在该机加工步骤中提供了相对于所述插入件(1)的位置基准的多个部分中的至少一个部分。
Description
本发明涉及用于制造用于一副眼镜的眼科镜片的方法，所述镜片配备有插入件。
本发明具体地涉及一种旨在用作光学显示器的镜片，该插入件是旨在通过进入表面接收光束并将所述光束朝向该佩戴者的眼睛引导以产生信息图像的波导。
专利文件WO 2011/095379中描述了一种用于制造这样的镜片的方法，其中镜片坯件(又称作“盘件(puck)”)被模制并且然后通过对其面中的至少一个面进行机加工和抛光来加工以形成镜片的正面或背面。
在这个文件中，模具包括旨在模制该盘件的正面的第一模具部分、以及旨在模制该盘件的背面的第二部分。与该模具的第二部分连结的衬垫一方面旨在形成模制型腔以便产生自由表面，光束通过该自由表面进入波导，并且在另一方面用于在模制前接纳该波导。为此，在模制前将优选地通过单体层的粘合剂将该波导暂时紧固到衬垫上。
这样的方法要求用非常严格的平行度和对准公差来生产这样的衬垫，因为波导在模具内的并且因此在模制盘件中的正确定位取决于其形状、其尺寸和其位置。
此外，出于同样的原因，该波导必须以高位置精度粘性结合到该衬垫上。
确切地讲，该波导在在成品镜片中的精确三维位置是极其重要的。组件必须满足精确的光学规格，既是相对于真实视觉(在眼睛上形成的由穿过玻璃的两个面的光所承载的图像)也是关于信息显示(在眼睛上形成的由波导传输的图像)。使部件体积最小化也是有必要的，以便获得轻且薄的镜片。镜片还必须符合审美标准。
最后，在对该盘件的这些面中的至少一个面进行机加工和抛光以形成镜片的正面和背面的过程中不破坏波导的完整性是必要的。更精确地讲，对该盘件的正面和/或背面进行机加工的过程中、或甚至当对镜片进行修边以赋予镜片与其必须装配到其中的镜架的形状相对应的形状时，定位不佳的波导可能导致工具与该波导碰撞并且致使其破裂。
因此，事实证明，由于具有精确尺寸公差的生产模具的成本，用这样的方法大量生产是不可能的。
本发明通过提供一种用于制造镜片坯件或盘件的方法来解决这些问题，该方法确保了在保持通过相对简单的工具可制造的同时将插入件定位在成品眼科镜片中的非常精确的位置上。
为此，本发明提出了一种用于通过模具来制造配备有插入件的眼科镜片的方法，该方法包括：
-模制盘件的步骤，该盘件包括两个正面和被定位在所述面之间的所述插入件；以及
-对所述盘件的所述面中的至少一者进行机加工以便形成所述眼科镜片的正面或背面之一的步骤，
在所述模制步骤之前相对于该模具的一个部分来对该插入件进行定位，
其特征在于，与该插入件相关联的元件或在已经将该元件移除之后这个元件在该盘件中留下的印记包括其在该机加工步骤中提供了相对于所述插入件的位置基准的多个部分中的至少一部分。
旨在将眼科镜片放置在佩戴者的眼睛的前方以便矫正他的视力、保护眼睛或减弱到达眼睛的视网膜的光的幅度。
插入件可以是插入到镜片中的、其在该镜片中的位置相对于光学约束或满足厚度规格或避免破裂风险至关重要的任何元件。通过举例的方式，插入件可以是如上所述的光学波导、或者偏光膜或可控光学模块，如有源菲涅尔(Fresnel)模块、电致变色模块、光致变色模块、流体模块或散射模块。
该方法允许通过机械基准来标识插入件的位置，并且然后根据所标识的位置来机加工正面和后面中的至少一者。一个或多个基准可以用在机加工夹具或等效物中，而且还可以在已经将该盘件定位在机床中之后通过探针来标识。
用于模制镜片的材料可以是如丙烯酸树脂的热固性树脂，并且该材料可以经受聚合周期和可选的烘烤。
根据第一优选实施例，所述元件是独立于插入件的零件，并且该插入件相对于该零件来定位。
根据第二优选实施例，所述盘件此外包括周缘侧面，所述元件是该模具的旨在模制该盘件的所述周缘侧面的那部分。
根据第三优选实施例，所述元件是该插入件的至少一个边缘。
本发明还涉及一种旨在用作光学显示器并通过这样的方法来制造的眼科镜片，所述眼科镜片旨在被放置在佩戴者的一只眼睛的前方，该插入件是旨在通过位于该插入件的齐平边缘上的进入表面接收光束并将所述光束朝向该佩戴者的眼睛引导以在所述眼睛上产生信息图像的波导。
最后，本发明涉及一种通过这样的方法来制造的眼科镜片，该插入件是可控光学模块。
以下参照附图更详细地描述了本发明，这些附图仅示出了本发明的多个优选实施例。
图1A和图1B是展示了根据本发明的方法的第一变体实施例的截面视图。
图2A至图2D是展示了根据本发明的方法的第二变体实施例的截面视图和俯视图。
图3A至图3C是展示了根据本发明的方法的第三变体实施例的截面视图和俯视图。
图4A和图4B是展示了该方法的第四变体实施例的截面视图。
图5是展示了由两个分开的零件构成的模具的截面视图。
图6是展示了根据一个变体实施例的方法的截面视图，该方法能够同时生产多个配备有插入件的盘件。
本发明涉及一种用于通过模具2来制造配备有插入件1的眼科镜片的方法，该方法包括：
-模制盘件3的步骤，该盘件包括两个面3A、3B和被定位在这些面之间的所述插入件1；以及
-对所述盘件3的所述面3A、3B中的至少一者进行机加工以便形成所述眼科镜片的正面或背面之一的步骤，
在所述模制步骤之前相对于该模具的一个部分来对该插入件1进行定位。
根据本发明，总体上，与插入件1相关联的元件或在已经将该元件移除之后这个元件在该盘件3中留下的印记包括其在该机加工步骤中提供了相对于所述插入件的位置基准的多个部分中的至少一部分。
尽管以下具体描述的和在附图中示出的是以下情况：插入件1是旨在通过位于该插入件的齐平边缘上的进入表面1A来接收光束并且将所述光束朝向佩戴者的眼睛引导以便在眼睛上产生信息图像的波导，该眼科镜片旨在用作光学显示器并且旨在放置在佩戴者的一只眼睛的前方，但该方法可以适用于插入到镜片中的、其在该镜片中的位置相对于光学约束或满足厚度规格或避免破裂风险至关重要的任何元件。如以上所指明的，该插入件还可以是可控光学模块，如有源菲涅尔镜片、电致变色模块、光致变色模块、流体模块或散射模块。
根据图1A和图1B中示出的第一变体实施例，该元件是独立于插入件1的零件10，并且插入件1是通过将其侧边缘之一插入到该元件的凹陷10A中来相对于该零件定位的。
事先将插入件1定位在这个攻丝零件或内含物10中，该攻丝零件或内含物被装配到模具的周缘侧壁2A中。元件10装备有能够与在机加工步骤中所使用的位置基准相互影响的紧固装置11。紧固装置11是被旋拧到零件10的螺纹中的安排，如图1B中可看到的。在盘件已被固化并脱模之后，才将内含物10旋拧到紧固装置11上。这保证了插入件1的位置，无论是对盘件3的这些面之一进行机加工的过程中，还是在实施中间封阻操作的过程中。代替螺钉/螺纹安排，可以使用良好调整的卡扣紧固系统。
通过机加工工具的夹具、封阻工具和/或探针，一旦盘件已被固化并脱模，如图1B所示，紧固装置11就用作用于通过对成品镜片的正面FA进行机加工来进行生产的机械基准。凭借这个机械基准，能够以很高的精度对正面FA的机加工进行参数化。在这个实施例中，可以在与盘件1相同的时间对内含物10和紧固装置11进行机加工，因此这使得这些元件是耗材元件。
内含物10包括模制段，该模制段使插入件1的一个边缘在盘件的旨在形成眼科镜片的背面的那个面3B的一侧上保持齐平，以便形成进入表面1A。根据这个变体，该内含物还包括模制段，在机加工之后当移除内含物10时，该模制段使插入件1的一个边缘在盘件的旨在形成眼科镜片的正面FA的那个面3A的一侧上保持齐平。
根据图2A至图2D中示出的第二变体实施例，该元件是独立于插入件1的零件20，并且插入件1是通过将其下部正面插入到零件20的周缘凹陷20A中来相对于该零件进行定位的，该凹陷20A确保了镜片整个周围的约1mm的齐平区域，从而允许随后将配备有其插入件1的镜片装配到一副眼镜的镜架中。
事实上，在此，零件20由各自包含凹陷20A的两个部分20B、20C组成，这两个部分在它们的接合处20D通过互锁或卡扣紧固来接合，以便形成已事先将插入件1定位在其中的连续的封闭凹陷20A，如图2B中所展示的。
该零件的每个部分20A、20B还包括支撑端肩部20E、20F。
为了在模具2中模制盘件1，这些支撑肩部20E、20F被卡扣紧固在模具的周缘侧壁2A中，该周缘侧壁优选是由挠性弹性体密封件来形成的，以便在这个模具2内对插入件1进行正确定位。在此，如图2C中所示，零件20并且因此由其支承的插入件1是相对于有待制造的盘件的正面(在此为平的)倾斜的。
通过机加工工具的夹具、封阻工具和/或探针21，一旦盘件已被固化并脱模，如图2D所示，这些支撑肩部20E、20F就用作用于通过对成品镜片的正面FA进行机加工的机械基准。凭借这些机械基准，能够以很高的精度对正面FA的机加工进行参数化。
零件20或更精确地讲其部分20B包括模制段，在机加工之后当已经移除可移除零件20时，该模制段使插入件1的一个边缘在盘件的旨在形成眼科镜片的背面的那个面3B的一侧上保持齐平，以便形成进入表面1A。
根据图3A至图3C示出的第三变体实施例，该位置基准元件正好是插入件1的至少一个边缘。
在此，在大致矩形的正面形状的插入件的情况下，从所模制的盘件1伸出的是插入件的两个不同且相反的边缘1B、1C，这些边缘被用作位置基准。
有利地，该模具的旨在模制盘件的周缘侧面的那部分是由在模制步骤之前和过程中夹紧插入件的这些边缘的两个部分2A1、2A2组成的，如图3A所展示的。
这些侧向模制部分2A1、2A2包括模制段，该模制段使插入件1的一个边缘在盘件的旨在形成眼科镜片的背面的那个面3B的一侧上保持齐平，以便形成进入表面1A。根据这个变体，这些侧向模制部分还包括模制段，在模制之后，该模制段使插入件1的一个边缘在盘件的旨在形成眼科镜片的正面的那个面3A的一侧上保持齐平。
通过机加工工具的夹具、封阻工具和/或探针31、31'，一旦盘件已被固化并脱模，如图3B和图3C所示，插入件1的这些边缘就用作用于通过对成品镜片的正面FA进行机加工的机械基准。凭借这些机械基准，能够以很高的精度来执行对这个正面FA的机加工。
本发明涵盖了上文并未确切描述的其他变体实施例。
如上所述，与插入件相关联的元件(其可以是独立零件10、20或者是插入件1自身的边缘)包括其在机加工步骤中提供了相对于插入件的位置基准的多个部分中的至少一部分。
这个元件还可以是模具的旨在模制盘件1的周缘侧面的并且在模制之后且在机加工之前保留在位的那部分，如图4A和图4B中所示。
根据这个其他实施例，该元件正好是模具的周缘侧壁2A，插入件1是通过将其侧边缘之一插入到该元件中的凹陷10A'中来相对于该周缘侧壁定位的。
因此，插入件1被事先定位在模具的周缘侧壁2A中，并且通过机加工工具的夹具、封阻工具和/或探针21、21'，一旦盘件已被固化并脱模，如图4B所示出，正是这个周缘侧壁2A用作用于通过对成品镜片的正面FA进行机加工来进行生产的机械基准。凭借这个机械基准，能够以很高的精度对正面FA的机加工进行参数化。
模具2的其他正面壁可以是挠性的，如图4a中所描绘的，因为盘件3的这些面3A、3B在它们经模制后被机加工并且因此不需要是平面的和精确的。
一般来讲，作为变体，还可以是与插入件1相关联的元件的、在移除该元件后在盘件中留下的印记来确保这个位置基准功能。
在使用由独立的零件10、20组成的元件的情况下，插入件的侧边缘可以是通过插入到元件10的凹陷中来定位的，或者插入件1的一个面可以是通过插入到零件20的至少一个凹陷中来定位的。
虽然在这些确切描述的变体中，所描述的实施例始终是成品镜片的正面FA被机加工的，但不言而喻，镜片的背面可以是首先以此方式生产的，则使用相同方法使用第二机加工步骤(如果需要的话)来生产镜片的另一正面。在两个相继的机加工步骤中可以使用相同的机械基准。
在第一机加工步骤后无法再使用该机械基准的情形下，以常规的方式通过视觉定中心和封阻已机加工的面来执行第二机加工步骤。
一旦其已经通过机加工被生产出来，就对镜片的正面或背面进行抛光，并且然后以已知的方式用例如漆或镜层来可选地处理正面和背面两者。
在上述各图中，该模具是由两个正面和一个周缘侧面形成的。不言而喻，可以用仅由两个部分构成的凹模或用整体构造的单一模具来实施根据本发明的方法。
在图5中，位置基准元件正好是插入件1的一个边缘，并且模具2仅包括两个半模具2'、2"，在这些半模具之间，插入件1的这个边缘被夹紧在对应的凹口2'A和2"A中。
在图6中，由两个部分40A和40B构成的、包括多个用作模具的型腔40C的矩阵能够同时生产大量的配备有插入件1的盘件。位置基准元件正好是插入件1的一个边缘，被插入到该组中的一部分40A的壁中。
通过机加工夹具、封阻环或机器人抓爪，可以使用借助于本发明获得的位置基准。还可以想到使用探针或光学装置，如摄像机或测角仪。
图1至图5中示意性示出的模具旨在模制热固性树脂，这些模具还可以适应注射模制热塑性塑料的方法。
相反，图6中示出的模具组旨在模制热塑性塑料，但该模具组还可以适应注射模制热固性树脂的方法。
Claims (15)
1.一种用于通过模具来制造配备有插入件(1)的眼科镜片的方法，该方法包括：
-模制盘件(3)的步骤，该盘件包括两个面(3A，3B)和被定位在所述面之间的所述插入件(1)；以及
-对所述盘件的所述面(3A，3B)中的至少一者进行机加工以便形成所述眼科镜片的正面或背面之一的步骤，
在所述模制步骤之前相对于该模具的一个部分来对该插入件(1)进行定位，
其特征在于，与该插入件相关联的元件或在已经将该元件移除之后这个元件在该盘件中留下的印记包括其在该机加工步骤中提供了相对于所述插入件(1)的位置基准的多个部分中的至少一个部分。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述元件是独立于该插入件(1)的零件(10，20)，并且该插入件相对于该零件来定位。
3.如权利要求1所述的方法，所述盘件此外包括周缘侧面，其特征在于，所述元件是该模具的旨在模制该盘件(3)的所述周缘侧面的那部分。
4.如权利要求2和3之一所述的方法，其特征在于，该插入件(1)的侧边缘通过插入到所述元件(10)中的凹陷中来定位。
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，该插入件(1)的一个面通过插入到所述零件(20)中的至少一个凹陷中来定位。
6.如前一项权利要求所述的方法，其特征在于，该插入件(1)的所述面通过插入到所述零件(20)中的至少两个凹陷中来定位。
7.如权利要求2至6之一所述的方法，其特征在于，所述元件装备有能够与在该机加工步骤中所使用的位置基准相互作用的紧固装置(11)。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述元件是该插入件(1)的至少一个边缘。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述元件由该插入件(1)的至少两个不同的边缘构成。
10.如权利要求8和9之一所述的方法，其特征在于，该模具的旨在模制该盘件(3)的该周缘侧面的那部分是由在所述模制步骤之前和过程中夹紧该插入件的所述边缘或该插入件(1)的所述多个边缘的两个部分(2A1，2A2)组成。
11.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述零件(10，20)是可移除的并且能够在所述机加工步骤之后被移除。
12.如以上权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述元件或其印记具有适合于与机加工工具和/或封阻工具的夹具相互作用的形状。
13.如以上权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述元件或该模具的一部分包括模制段，该模制段使该插入件(1)的一个边缘(1A)在该盘件的旨在形成所述眼科镜片的背面的那个面的一侧上保持齐平。
14.一种眼科镜片，旨在用作光学显示器并通过根据前一项权利要求所述的方法来制造，所述眼科镜片旨在被放置在佩戴者的一只眼睛的前方，该插入件(1)是旨在通过位于该插入件的所述齐平边缘上的进入表面(1A)接收光束并将所述光束朝向该佩戴者的该眼睛引导以在所述眼睛上产生信息图像的波导。
15.一种通过根据权利要求1至13之一所述的方法制造的眼科镜片，其中，该插入件(1)是可控光学模块。
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