CN107031080A - 用于制造眼用镜片的方法 - Google Patents

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CN107031080A CN201710070836.2A CN201710070836A CN107031080A CN 107031080 A CN107031080 A CN 107031080A CN 201710070836 A CN201710070836 A CN 201710070836A CN 107031080 A CN107031080 A CN 107031080A
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Abstract

本发明涉及一种用于制造眼用镜片的方法和一种用于形成眼用镜片、特别是硅水凝胶隐形眼镜的装置，其中在模具组件中，第一和第二半模(101，102)首先布置在中间封闭位置，其中两个半模的模制表面相对于最终封闭位置的最终距离(d0)以优选1μm至100μm的距离增加(d1)彼此间隔开，并且，在镜片形成材料(202)固化期间，半模(101，102)的模制表面(105，106)主动地或被动地从中间封闭位置移动到最终封闭位置，在最终封闭位置距离增加(d1)为0。

Description

用于制造眼用镜片的方法
本申请是2010年10月14日在中国专利局提交的申请号为201080046667.5(PCT/EP2010/065475)、名称为“用于制造眼用镜片的方法”的专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种用于制造眼用镜片的方法。本发明还涉及一种用于实施上述方法的设备。
背景技术
优选地，通过所谓的模制或全模(full-mold)工艺，旨在大量经济地生产眼用镜片，特别是隐形眼镜。在该工艺中，在两个半模之间形成镜片的最终形状，使得既不需要随后对镜片的表面进行加工，也不需要对边缘进行加工。此类模制工艺例如在WO-A-87/04390、EP-A-0367513或US-A-5894002中被更详细地描述。
在公知的模制工艺中，待生产的眼用镜片的几何形状由半模的两个镜片形成表面之间的模腔限定。眼用镜片的边缘同样形成在模具内，其中边缘的几何形状可由用于使镜片形成材料交联的UV光的空间限制所限定。
为了生产眼用镜片如隐形眼镜，通常在第一步骤中将规定量的可流动镜片形成材料引导到阴半模或凹半模内。然后通过将阳半模或凸半模放置在适当位置而封闭模具。借助于用UV光照射和/或通过加热来执行镜片形成材料随后的聚合和/或交联。在该工艺中，要么模腔中的镜片形成材料和溢流区域或溢流区中的过剩材料两者均交联或硬化，要么仅模腔中的镜片形成材料硬化，而溢流区域中的过剩材料保持“自蒸发(flash)”。为了获得镜片与过剩材料的无故障分离，必须在两个半模彼此相接触的区域内或者在限定了用于使镜片形成材料交联的UV光的空间限制的区域内实现过剩材料的良好密封或排出。
在镜片已形成后，拆卸模具并移除镜片。在包装之前最后可在镜片上执行另外的处理步骤，例如检查、提取、水合、表面处理和消毒。
在镜片形成材料聚合和/或交联后，可能发生收缩，该收缩可能引起最终镜片中的应力和/或可引起不平整的镜片表面，可将该镜片表面称为具有所谓的“沟槽(groove)”或“线路图(road map)”。镜片形成材料固化(即，聚合和/或交联)后的收缩问题在本领域中是公知的并且已通过不同的技术方案解决，例如以下技术方案：
EP-A-1014 155公开一种制造具有不同厚度区域的隐形眼镜的方法，其中该隐形眼镜设计补偿了制造过程期间的差别收缩。该隐形眼镜设计提供了相等但相反的力量来补偿制造过程引起的不希望有的散光(toricity)。
US 4,197,266公开一种用于形成眼用镜片的装置，该装置包括用于形成模腔的相互配合的第一和第二模具表面。组装好的模具还包括与模腔连接的环形贮存器。在操作中，所述贮存器向镜片的模腔提供镜片形成材料，以补偿镜片材料在固化后的收缩。
US 5,269,867公开一种用于生产光学器件的方法，其中借助于过滤器使得对树脂的辐照均匀地照射在树脂上，从而防止在固化后树脂表面上的应力或收缩。
尽管现有技术作出了这些尝试，收缩仍是要在眼用镜片的制造中解决的一个问题，特别是在使用刚性模具的隐形眼镜的全自动化制造中，且在硅水凝胶隐形眼镜的制造中更加是如此。因此，本发明针对一种用于眼用镜片、特别是硅水凝胶隐形眼镜的制造的改进的方法和装置。
本发明的一个目的是提供一种用于制造眼用镜片、特别是硅水凝胶隐形眼镜的改进的方法，该方法减少或避免了由于镜片形成材料在聚合和/或交联后的收缩而可能出现的缺陷，特别是不平整的镜片表面(带有所谓的“沟槽”或“线路图”)。
本发明的又一目的是提供一种用于形成眼用镜片、特别是硅水凝胶隐形眼镜的改进的装置，该装置减少或避免了由于镜片形成材料在聚合和/或交联后的收缩而可能出现的缺陷，特别是不平整的镜片表面(带有所谓的“沟槽”或“线路图”)。
本发明的再又一目的是提供一种用于制造眼用镜片、特别是硅水凝胶隐形眼镜的改进的方法和装置，该方法和装置减少了最终镜片中由于镜片形成材料在聚合和/或交联后的收缩而可能出现的应力。
发明内容
通过根据相应独立权利要求的方法和装置来满足这些目的。根据本发明的方法和装置的改进和有利的实施例在相应的从属权利要求中限定。
本发明在一方面涉及一种用于制造眼用镜片的方法，包括以下步骤：提供模具组件，该模具组件包括具有第一模制表面的第一半模和具有第二模制表面的第二半模；将镜片形成材料定量供给到第一半模内；封闭第一和第二半模，以形成限定眼用镜片的形状的模腔；使模腔中的镜片形成材料固化；开启第一和第二半模；从第一或第二半模移除镜片，其中
(i)封闭第一和第二半模的步骤包括将第一和第二半模移动到中间封闭位置，在中间封闭位置处第一和第二半模的第一和第二模制表面布置在相对于最终封闭位置的最终距离(d0)的距离增加(d1)处；并且
(ii)在镜片形成材料的固化期间，使半模移动到最终封闭位置。在中间封闭位置，相对于最终封闭位置中的最终距离的距离增加为优选从1μm至100μm，更优选从2μm至50μm，且最优选从5μm至15μm。
优选地，封闭第一和第二半模的步骤包括：
(a)使第一和第二半模移动到最终封闭位置，在最终封闭位置中间距离增加(d1)为0；
(b)重新开启半模至中间封闭位置；并且此后在使镜片形成材料固化的步骤中，
在镜片形成材料的固化期间，使半模移动回到最终封闭位置。
优选地，所述重新开启步骤包括以下步骤：将第一半模锁紧在最终封闭位置；将用于重新开启的装置定位在第二半模的后表面处、第二半模的基准表面处或者第一和第二半模的两个基准表面之间；将用于重新开启的装置锁紧在重新开启的位置；以及致动用于重新开启的装置，以使第二半模移动到使得第一和第二半模位于中间封闭位置的位置。
在镜片形成材料的固化期间，借助于致动封闭装置而使半模优选地主动移动到最终封闭位置。更优选地，使第一半模和/或第二半模以0.1μm/s至5μm/s、更优选0.5μm/s至2μm/s、最优选1μm/s的速度连续移动到使得第一和第二半模在镜片形成材料的固化期间位于最终封闭位置的位置。
此外，在镜片形成材料的固化期间，优选使用干涉式测量装置测量距离增加(d1)，并且测得的距离优选用于根据所述镜片形成材料的固化处理的特征而控制第一和第二半模的相对移动。在本发明的一个实施例中，干涉式测量装置是激光干涉式测量装置。
在本发明的另一方面，通过镜片形成材料在镜片形成材料的固化期间施加至半模的驱动力而使半模被动地移动到最终封闭位置。
优选通过用于使两个半模关于彼此对准和/或居中的装置来使第一和第二半模对准和居中，其中第一轴线关于第二半模居中的精度为≤5μm，并且其中两个半模沿光学轴线方向相对于彼此对准的倾斜误差≤5μm。
在本发明的又另一方面，本发明涉及一种用于形成眼用镜片的设备，该设备包括模具组件，该模具组件带有具有第一模制表面的第一半模和具有第二模制表面(106)的第二半模，在所述两个表面之间在模具组件的最终封闭位置，形成了限定眼用镜片的形状的模腔；用于将第一和第二半模布置在中间封闭位置的装置；其中在中间封闭位置，第一和第二半模的第一和第二模制表面以相对于在半模的最终封闭位置的最终距离(d0)的距离增加(d1)间隔开；以及用于使第一和第二半模从中间封闭位置移动到最终封闭位置的装置。
优选地，位于中间封闭位置的第一和第二半模的第一和第二模制表面相对于在最终封闭位置的最终距离(d0)以1μm至100μm的距离增加(d1)彼此间隔开，更优选从2μm至50μm，且最优选从5μm至15μm。
用于将第一和第二半模布置在中间封闭位置的装置优选地选自摩擦型装置或垫片型装置，例如侧壁和导向套筒或垫片。用于将第一和第二半模布置在距离增加(d1)的装置优选包括可压缩的套筒或可压缩的导向套。
用于使第一和第二半模重新开启至中间封闭位置的装置优选地选自由塞缝块(spline)、包括压电元件的柱塞或包括压电元件的摊铺工具(spreading tool)组成的群组。
优选地，用于形成眼用镜片的装置还包括用于使两个半模主动移动到最终封闭位置的装置，该装置选自由被致动的柱塞(其可通过弹力、气动压力、液压压力或者通过电动或机械驱动装置致动)组成的群组。
用于形成眼用镜片的装置优选还包括干涉式测量装置，该测量装置布置成使得在镜片形成材料的固化期间能够测量距离增加(d1)，且该测量装置连接到用于使半模移动的装置，以根据测得的距离增加(d1)和用于镜片形成材料的固化处理的特征而控制第一和第二半模的相对运动。在本发明的一个实施例中，干涉式测量装置是激光干涉式测量装置。
本发明的再另一方面涉及如上所述的方法和/或装置的用于制造硅水凝胶隐形眼镜的用途。
附图说明
这些和再进一步的特征将从下文参考未按比例绘制的示意图对本发明的示例性实施例的描述而变得明显，在附图中：
图1示出了位于中间封闭位置的根据本发明的模具组件的一个实施例；
图2示出了位于最终封闭位置的图1的模具组件；
图3示出了位于开启位置的根据本发明的模具组件的另一实施例；
图4示出了位于中间封闭位置的图3的模具组件；
图5示出了位于中间封闭位置的根据本发明的模具组件的又一实施例；
图6示出了图5的模具组件，该模具组件仍位于中间封闭位置；
图7示出了位于中间封闭位置的根据本发明的模具组件的再另一实施例；
图8示出了位于最终封闭位置的图7的模具组件；
图9示出了位于中间封闭位置并且填充有镜片形成材料的图7的模具组件；
图10示出了位于最终封闭位置并且填充有镜片形成材料的图9的模具组件；
图11示出了位于中间封闭位置的根据本发明的模具组件的又一实施例；
图12示出了在另一处理阶段但仍位于中间封闭位置的图11的模具组件；
图13示出了包括位于开启位置的模具组件的根据本发明的设备的一个实施例；
图14示出了位于最终封闭位置的图13的设备；
图15示出了位于中间封闭位置的图13的设备；
图16示出了包括位于最终封闭位置的模具组件的根据本发明的设备的另一实施例；
图17示出了包括位于中间封闭位置的模具组件的图16的设备；
图18是根据本发明制造的硅水凝胶隐形眼镜的明视场图像；
图19是具有不平整的表面(即示出了“沟槽”或“线路图”)的硅水凝胶隐形眼镜的明视场图像；
图20示出了包括可压缩的套筒的根据本发明的模具组件的又一实施例；
图21示出了带有干涉式测量装置的图1的模具组件；和
图22示出了带有干涉式测量装置的图2的模具组件。
定义
半模是优选在模制或全模法中形成眼用镜片、特别是硅水凝胶隐形眼镜的模具组件的一部分。半模至少包括本体部分以及模制表面，即，镜片形成区域。一般而言，用于阳半模的镜片形成区域具有凸形而用于阴半模的镜片形成区域具有凹形。
当组装到模具上时，两个半模的模制表面之间形成模腔，该模腔限定在阳模制表面与阴模制表面之间的眼用镜片的形状。两个模制表面在模具组件的最终封闭位置的最终距离d0限定最终镜片的厚度，特别是所谓的中心厚度。模具组件的开启位置被限定为使得第二半模的模制表面不会与第一半模中的镜片形成材料相接触。更一般而言，模具组件的开启位置被限定为包括任何布置，其中两个半模以一定距离被间隔开，使得例如可完成将镜片形成材料定量供给到第一半模内而不会干涉第二半模。优选地，开启位置的距离大于1mm。更优选地，开启位置的距离大于5mm。最优选地，开启位置的距离大于10mm。
模具组件的中间封闭位置被限定为所述模具组件的两个半模紧邻最终封闭位置但还没有位于最终封闭位置。在中间封闭位置，第一和第二半模的模制表面以大于最终距离d0的距离间隔开。相对于最终距离d0的该中间距离被指定为中间距离d0+d1，其中d1是所谓的增加或距离增加。距离增加处于增加至最终距离的几微米至几十微米的范围内。在中间封闭位置，第二半模的模制表面已经与第一半模中的镜片形成材料相接触，并且距离增加d1大于0。更优选地，在中间封闭位置的距离增加d1介于1μm与100μm之间，更优选2μm与50μm之间，且最优选5μm与15μm之间。不过应指出，位于中间封闭位置的第二半模的模制表面不必一定与镜片形成材料相接触。
本发明的上下文中的术语“固化”包括聚合和/或交联。优选地，本文的术语“固化”包括单体系统的聚合和/或大分子单体或预聚物系统的交联，或它们的混合。
主动封闭被定义为半模在固化期间的封闭，其中所述封闭可被控制为符合限定的封闭轮廓。封闭装置可以是例如被致动的柱塞或压电元件。在一个实施例中，封闭步骤优选以限定的封闭速度完成，该封闭速度适合相应固化处理的特征。例如，在10μm的中间距离d1和5秒的固化时长下，基于特定固化处理中的相应镜片形成材料的收缩特征而将封闭速度选择为2μm/秒。这种封闭轮廓也可被称为连续封闭轮廓或线形封闭轮廓。在另一实施例中，封闭步骤符合限定的封闭轮廓，该封闭轮廓可包括用于固化处理的每个时间增量的不同封闭速度。
被动封闭取决于镜片模具的模制表面的表面特性和镜片形成材料。进一步的标准可以是导向套筒和模具侧壁的表面特性；阳半模的自重以及收缩的镜片形成材料所施加的力。在模具组件的一个特定实施例中，模具的被动封闭要求第二半模的自重力所施加的力和收缩的镜片形成材料的驱动力之和大于模具的侧壁与导向套筒之间的摩擦力。
镜片形成材料在固化时的收缩的力测量值为零显示出关于所述镜片形成材料的特定收缩轮廓，其中零力意味着没有外力干涉收缩的镜片形成材料本身中所施加的力。本发明的模具组件仅在所述组件的所有机械构件完全刚性和无摩擦的情况下，在使模具从中间封闭位置被动封闭至最终封闭位置后符合所述零力轮廓。在第一近似位置，使用封闭装置主动封闭半模可使用这种零力轮廓来限定用于主动封闭模具组件的轮廓。然而，封闭装置的限定的封闭轮廓实际上仅在所有机械构件完全刚性并且无摩擦的情况下符合特定的收缩轮廓。由于该假设通常难以在制造过程中实现，所以将希望通过闭环测量和控制过程来符合镜片形成材料的实际收缩轮廓。干涉式测量装置的使用允许监控实际模具间隙，即，两个半模之间的距离。与来自相应的镜片形成材料的固化后收缩的零力测量的数据相结合，能够以对应于所述镜片形成材料的实际收缩轮廓的封闭轮廓来致动封闭装置。因此，模具组件的主动封闭可与模具组件的零力封闭轮廓相似。应指出，通过所述闭环测量和控制过程，可适于使镜片形成材料固化以形成隐形眼镜的任何其它封闭轮廓均能够应用于封闭装置。
具体实施方式
图1示出了总体上以参考标号100表示的根据本发明的模具组件的一个实施例。模具组件100包括第一半模101和第二半模102。第一半模101为阴半模，具有模制表面105。第二半模102是阳半模并具有模制表面106。模制表面105、106以两个半模进行接触的区域为界。根据图1，该区域由第一半模101上的突出体103和第二半模102上的支承部104形成。图1示出了位于中间封闭位置的模具组件，其中突出体103和支承部104间隔开中间距离d1。中间距离d1限定两个半模相对于半模的最终封闭位置的接近程度，在最终封闭位置模制表面彼此间隔开最终距离d0，该最终距离d0对应于镜片的期望厚度，即，镜片的中心厚度。在中间封闭位置，模制表面间隔开距离d1+d0，而在最终封闭位置，d1为0，模制表面间隔开最终距离d0。
如图2所示，在半模封闭为最终封闭位置时(图1中的箭头A所示)，突出体103接触支承部104。第一模制表面105和第二模制表面106形成限定镜片形状的模腔201。模腔填充有镜片形成材料202。距离d0对应于最终镜片的厚度。图1中的箭头A表示第二半模从中间封闭位置移动至图2所示的最终封闭位置的方向。在图2中，最终距离d0表示在最终封闭位置的第一模制表面105与第二模制表面106之间的距离。镜片形成材料202在第一模制表面与第二模制表面106之间固化而形成镜片。
图2中包括的细节放大象征性地示出了在镜片形成材料固化后镜片的收缩。图2的细节放大中的箭头B表示镜片(或镜片形成材料)的边缘203在固化后缩回的方向。通常具有12mm至16mm、优选约14mm的直径以及80μm至120μm、优选约100μm的厚度的镜片的收缩在千分尺测量范围内。出于图示的目的，图2的示意性表示中的收缩被显著夸大。
图3示出了根据本发明的模具组件的另一实施例，该模具组件包括被示出位于开启位置的第一半模101和第二半模102。图3的实施例还包括附接到第一半模101的导向套筒107。导向套筒以这样的方式形成，即，它能够接纳第二半模102，其中第二半模102的侧壁108与导向套筒107的内表面109滑动接触。
图4示出了填充有镜片形成材料202的模腔。该模具组件被示出位于中间封闭位置，其中两个半模间隔开比最终封闭位置的最终距离的大中间距离d1。第二半模的模制表面接触隐形眼镜形成材料202。图4中的箭头A表示第二半模102从中间封闭位置移动到最终封闭位置的方向。第二半模102的侧壁108与导向套筒107的内表面109的滑动接触提供了限定的摩擦力，该限定的摩擦力在第一步骤中允许将第二半模102布置在中间位置。在第二步骤中，该限定的摩擦力允许第二半模在镜片形成材料固化期间受控地移动到最终封闭位置。第二半模的移动由于驱动力而发生，所述驱动力通过与收缩的镜片形成材料202的接触而施加至第二半模的模制表面。
图5示出了模具组件的另一实施例，该模具组件类似于图1的模具组件。该模具组件包括被示出位于中间封闭位置的第一半模101和第二半模102。根据图5，设置了垫片110，该垫片110在第一半模101和第二半模102移动到中间封闭位置后限定突出体103与支承部104之间的中间距离d1。为了使模腔中的镜片形成材料202固化以形成最终镜片，如图5中的箭头D所示的移除垫片110。图6中的箭头A表示在垫片110已被移除之后第二半模从中间封闭位置移动到最终封闭位置的方向。优选地，在移除垫片110之后并且在镜片形成材料固化后，通过驱动力使第二半模102移动到最终封闭位置，所述驱动力通过与收缩的镜片形成材料202接触而施加至第二半模的模制表面。
图7示出了根据本发明的模具组件的又一实施例，该模具组件包括第一半模101和第二半模102。第一半模101为阴半模，具有模制表面105。第二半模102是阳半模并具有模制表面106。模制表面105、106以两个半模进行接触的区域为界。根据图7，该区域由第一半模101上的突出体103和第二半模102上的支承部104形成。导向套筒117附接到第二半模102。导向套筒以这样的方式形成，即，它能够接纳第一半模101，其中第一半模101的侧壁118与导向套筒117的内表面119滑动接触。导向套筒优选以这样的方式构成，即，在操作中，它使两个模具相对于彼此对准和/或居中。
在图7中，模具组件被示出位于中间封闭位置，其中突出体103和支承部104间隔开中间距离d1。该实施例还包括第一半模101的第一外基准表面113和第二半模102的第二外基准表面114。在中间封闭位置，两个基准表面113、114间隔开对应于中间距离d1加距离d5的距离d2，其中d5是两个基准表面在最终封闭位置的距离，在最终封闭位置中间距离d1为0。在中间封闭位置，模制表面间隔开距离d1+d0。而在最终封闭位置，d1为0，模制表面间隔开最终距离d0。最终距离d0是最终封闭位置的第一模制表面105与第二模制表面106之间的距离。第一模制表面105和第二模制表面106形成限定镜片形状的模腔201。最终距离d0对应于最终镜片的期望厚度。在图7中，跨外基准表面113、114测量的模具组件的外径用d4表示，而包括导向套筒117的模具组件的内径用d3表示。
可设置用于使半模102从最终封闭位置移动到中间封闭位置的塞缝块111。图8中的箭头C表示塞缝块111移动以便将半模提升到图7所示的中间封闭位置的方向。沿反方向移除塞缝块111将再次将半模102降低至图8所示的最终封闭位置。
图9和10基于图7和8。图9示出了位于中间封闭位置的根据图7的模具组件。镜片形成材料202被示出位于模腔中以便形成最终镜片。在镜片形成材料固化后，第二半模将通过驱动力而如图10所示那样移动到最终封闭位置，所述驱动力通过与收缩的镜片形成材料202的接触而施加至模制表面。距离d6表示用于使镜片形成材料固化的UV光的空间限制。在图10中，分别示出了镜片或镜片形成材料的边缘203，该边缘203由用于使镜片形成材料固化的UV光的空间限制所限定。
图11示出了位于中间封闭位置的根据图7的模具组件。图11中所描绘的实施例还包括垫片112，该垫片112在使第一半模和第二半模移动到中间封闭位置后限定第一基准表面113与第二基准表面114之间的距离d2。垫片112被如图11中的箭头D所示的移除以便使模腔中的镜片形成材料固化从而形成最终镜片。图12中的箭头E表示第二半模从中间封闭位置移动到最终封闭位置的方向。优选地，在移除垫片112之后且在镜片形成材料固化后，第二半模由于驱动力而移动到最终封闭位置，所述驱动力通过与收缩的镜片形成材料的接触而施加至第二半模的模制表面。
图13示出了包括位于开启位置的根据图7的模具组件的根据本发明的设备。该模具组件包括第一半模101和第二半模102。此外，该装置包括可移除地附接到第二半模102上的定位和封闭装置300。定位和封闭装置300包括柱塞301、用于柱塞的致动器302以及两个锁销303。此外，定位和封闭装置300包括压电元件304。图13中的箭头F表示致动器302使柱塞301连同压电元件304和第二半模102一起移动到图14中所描绘的最终封闭位置。通过将锁销303致动到使得半模位于最终封闭位置的位置(箭头G，图14)而锁紧柱塞301，其中模制表面间隔开最终距离d0。图15示出，如箭头H所示的，通过激活压电元件304，柱塞301连同第二半模102移动到中间封闭位置，在中间封闭位置模制表面之间的距离增加了中间距离d1。在图中未示出的又一步骤中，通过停用压电元件304，第二半模102再次移动回到最终封闭位置。
图16示出了包括位于最终封闭位置的根据图7的模具组件的根据本发明的设备的另一实施例。该模具组件包括第一半模101和第二半模102以及基准表面113和114。此外，该设备设置有布置在两个半模101和102的两个基准表面113和114之间的摊铺工具400。摊铺工具400包括具有上、下半体的本体401、能够由楔块403锁紧的两个锁销402、和压电元件404。在操作中，摊铺工具400首先接近模具组件而被布置在两个半模101和102的两个基准表面113和114之间，其中摊铺工具400位于封闭位置(图16中的箭头I所示)。然后，锁销402被致动，以便与两个基准表面113和114接合。一旦完成，便通过致动楔块403而将锁销402锁紧到位。如图17中的箭头J所示，随后，压电元件404被激活，以便迫使摊铺工具400的两个半体彼此分离而进入开启位置。由此，第一半模101和第二半模102彼此移动分开到中间封闭位置。在图中未示出的又一步骤中，压电元件404被停用，摊铺工具再次移动到封闭位置且因此能够从模具组件被移除。然后，在镜片形成材料固化期间使第一半模101和第二半模102被动或主动移动到中间距离增加d1为0的最终封闭位置。
在图中未示出的替换实施例中，在第一步骤中将前述根据图1至17的实施例中任何一个的模具组件封闭到最终封闭位置。然后，在第二步骤中，例如通过将第二半模提升到距离增加d1而将模具组件重新开启到中间封闭位置。最后，在镜片形成材料固化期间，使第二半模再次移动回到最终封闭位置。
可通过驱动力使半模从中间封闭位置被动封闭到最终封闭位置，所述驱动力通过与收缩的镜片形成材料的接触以及通过第二半模的自重力而施加至模制表面。
或者，在镜片形成材料固化期间，可将外部结合力施加至一个或两个半模，以使两个半模从中间封闭位置主动封闭到最终封闭位置。主动封闭两个半模是本发明的优选操作模式。
图20示出了根据本发明的模具组件500的另一实施例，该模具组件包括被示出处于中间封闭位置的第一半模501和第二半模502。图20的实施例还包括固定地附接到第一半模501的本体501a的导向套筒507。导向套筒以这样的方式形成，即，它能够接纳第二半模502的本体502a，其中第二半模的本体502a的侧壁508与导向套筒507的内表面508滑动接触。第一半模501为阴半模，具有模制表面505。第二半模502是阳半模并具有模制表面506。模制表面505、506以两个半模接触的区域为界。根据图20，该区域由第一半模501的本体501a上的突出体504和第二半模502的本体502a上的支承部503形成。导向套筒507优选以这样的方式构成，即，在操作中，它使两个半模相对于彼此对准和/或居中。此外，导向套筒507优选具有可压缩部分510，该可压缩部分510至少可在距离增加(d1)的范围内压缩。在操作中，导向套筒的突出部分511以其第一外基准表面514接触支承表面513(或第二半模本体502a的第二外基准表面513)。在使两个半模朝彼此移动(这在图20中通过放大细节中的两个竖直箭头表示)之后，导向套筒507的可压缩部分510被压缩直到两个半模位于中间距离增加d1为0的最终封闭位置。如上所述，半模501、502的所述移动可以是由封闭装置(在此实施例中未示出)致动的主动移动，或者半模501、502可以通过在镜片形成材料固化期间由镜片形成材料(在此实施例中未示出)施加至半模的驱动力而被动移动。
在本发明的再另一实施例中，根据本发明的设备和方法中的半模还包括用于使半模对准和/或居中的装置，如已公开的专利申请WO-A-99/20455中所述，该申请通过引用结合入本文。特别地，WO-A-99/20455的第8页第1行至第9页第9行和WO-A-99/20455的第9页第27行至第10页第15行通过引用结合入本文作为公开的用于使半模对准和/或居中的装置。
图21示出了带有附接到或布置于模具组件100的干涉式测量装置600的图1的模具组件。该干涉式测量装置经第一半模101将测量光束601发射到第二半模102。测量光束被第一模制表面105和第二模制表面106(部分)反射。由于模制表面的弯曲几何形状，优选将测量光束601引向两个半模的中心使得尽可能多的测量光束被充分反射以在干涉式测量装置进行检测。因此，在镜片形成材料202固化期间，能够通过干涉式测量装置直接测量距离增加d1的变化，直到达到在最终封闭位置的最终距离d0(在图22中示出)，该最终距离d0对应于固化的隐形眼镜的中心厚度。此外，可设置用于使半模移动的装置(在图21和22中未示出)，该装置可以与干涉式测量装置600连接，使得实际测得的距离能够被用于根据相应镜片形成材料固化时的特定特征来控制半模101、102的相对移动。
在如上述干涉式测量装置中使用的干涉测量仪的典型设置中，确定两个光束之间的光程长度差。例如，在光学元件例如半反射镜中，将初始光束划分为基准光束和测量光束。基准光束例如从光学纤维分离并且立即引导回到纤维中作为基准。也从光学纤维分离的测量光束离开光学元件并且被引导到待测量物体的表面，在这里它被所述表面反射并且被引导回到接收器。在接收器(例如，Michelson干涉仪或任何其它干涉测量式探测器)中，两种信号被叠加，其中测量光束相对于基准光束的延迟允许以高精度确定与反射表面的距离。在一个实施例中，干涉式测量装置是激光干涉式测量装置。
由于干涉式测量是光学路径长度测量，所以折射率是要考虑的一个参数。镜片形成材料的折射率在固化处理期间改变。因此，必须考虑该可变性来修正(或者标定)在固化处理期间的任何测量值。为估计用于测量值标定的参数(即，折射率)，第一在模腔充有空气时、第二在模腔充有未固化的镜片形成材料时、第三在镜片形成材料完全固化(即，最终镜片)时，测量位于最终封闭位置的半模的距离。所获得的数据用于修正在固化处理期间的光学路径长度测量值。
本发明的方法和装置在水凝胶(SiHy)隐形眼镜的制造中特别有用，所述隐形眼镜从单体或大分子单体镜片形成材料开始制造，并且镜片形成材料固化时的收缩在1％至10％的范围内。
示例
图19中示出了具有不平整表面(即，示出了“沟槽”，分别地“线路图”)的硅水凝胶隐形眼镜的图像，而图18示出了根据本发明制造的相同镜片形成材料的硅水凝胶隐形眼镜。图18的镜片具有平整表面(即，示出了无“沟槽”，分别地无“线路图”)。
用于以上的硅水凝胶隐形眼镜的硅水凝胶形成材料具有以下组分：
33％CE-PDMS大分子单体
17％三丙烯酰胺(Tris-acrylamide)：N-[三(三甲基甲硅烷氧基)-甲硅烷基丙基]丙烯酰胺
24％N,N-二甲基丙烯酰胺(dimethylacrylamide)
0.5％L-PEG 200：(N-(羰基-甲氧基聚乙二醇-200)-1,2-二硬酯酰基-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺，钠盐)
1.0％1173，光引发剂
24.5％1-丙醇
CE-PDMS大分子单体是含末端甲基丙烯酸酯基团的增链聚二甲基硅氧烷乙烯类大分子单体并按以下方式制备：
在第一步骤中，通过使49.85克α,ω-双(2-羟基乙氧基丙基)-聚二甲基硅氧烷与11.1克异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)在150克无水甲乙酮中在0.063克二月桂酸二丁基锡(DBTDL)存在下发生反应，将异佛尔酮二异氰酸酯将α,ω-双(2-羟基乙氧基丙基)-聚二甲基硅氧烷(Mn＝200，Shin-Etsu,KF-6001a)封端。该反应在40℃下将保持4.5小时，形成IPDI-PDMS-IPDI。在第二步骤中，将164.8克α,ω-双(2-羟基乙氧基丙基)-聚二甲基硅氧烷(Mn＝300,Shin-Etsu,KF-6002)和50克无水甲乙酮的混合物逐滴添加到已添加了另外0.063克DBTDL的IPDI-PDMS-IPDI溶液中。使该反应器在40℃下保持4.5小时，形成HO-PDMS-IPDI-PDMS-IPDI-PDMS-OH。然后减压除去MEK。在第三步骤中，通过添加7.77克甲基丙烯酸异氰基酯基乙酯(IEM)和另外0.063克DBTDL，末端羟基被甲基丙烯酰氧基乙基封端，形成IEM-PDMS-IPDI-PDMS-IPDI-PDMS-IEM。
用于使用被动模具封闭来制造镜片的方法
在第一步骤中，将约40微升的上述制备的镜片形成材料分配到根据图11的阴半模中。
将垫片112(厚度：d5+d1，其中d1为约10μm)放置到阴半模的外套筒基准表面上，借助于使外壳居中定位阳模(单模对齐)并使阳模下降直到阳模和阴模的外套筒基准表面两者均与垫片相接触。因此，阳模精确地定位在阴模上方并且阴模和阳模的内套筒基准表面之间的距离增加d1为约10μm。
将带有被夹持在外套筒基准表面之间的垫片的封闭模具输送到照射装置。在通过UV照射使镜片材料交联之前很小心地移除垫片112(根据图12)。
通过用Hamamatsu灯使封闭的模具固化15至120秒而获得根据图18的隐形眼镜，其中使用约1至20mW/cm2的强度(如通过覆盖(或匹配)光引发剂的吸收特征(或光谱)的UV传感器(此类传感器可从诸如德国ESE GmbH之类的制造商获得)测量)，并且使用由德国Ing.Hans Tafelmaier Dünnschicht-Technik GmbH制造的在328纳米传输率为50％的离子镀截止滤光片。在聚合期间，收缩引起隐形眼镜中和附接到模制表面的镜片表面上的应力。该应力施加驱动力。
比较例
在比较例的方法中，如上所述充有镜片形成材料的模具被完全封闭而未设置垫片。然后将封闭的模具输送至照射装置并且如上所述利用UV照射使镜片材料交联。
尽管发明人并不希望受任何具体理论约束，但相信在不提供半模的基准表面之间的距离增加使得半模能够适应收缩的情况下(即，具有完全封闭或固定的半模)，聚合材料的收缩产生使从模制表面形成的镜片(至少部分)分离或剥离的驱动力。相信这种不稳定的镜片分离或剥离在镜片表面中或其上形成诸如像“沟槽”或“线路图”一样的曲径之类的缺陷(参看图19)。
然而，在半模的基准表面之间存在约5μm至约15μm的距离增加的情况下(即，至少一个移动的半模的情况下)，表明得到的驱动力将半模朝彼此拉动，使得模制表面能够适应聚合材料的收缩。特别地，如果阴半模被固定，则阳半模被动地朝阴半模移动(即，被动地封闭模具)。镜片形成材料始终保持附接到(移动的)模制表面并且形成平整的镜片表面(参看图18)。

Claims (7)

1.一种用于形成眼用镜片的设备，包括：
-模具组件(100)，所述模具组件(100)包括具有第一模制表面(105)的第一半模(101)和具有第二模制表面(106)的第二半模(102)；在所述模具组件的最终封闭位置，模制表面之间形成了限定眼用镜片(200)的形状的模腔(201)；
-用于将所述第一和第二半模(101，102)布置在中间封闭位置的装置；其中在所述中间封闭位置，所述第一和第二半模(101，102)的所述第一和第二模制表面(105，106)以相对于所述第一和第二半模的最终封闭位置的最终距离(d0)的距离增加(d1)间隔开；和
-用于使所述第一和第二半模(101，102)从所述中间封闭位置移动到所述最终封闭位置的装置；
-干涉式测量装置(600)，所述干涉式测量装置布置成使得在镜片形成材料(202)固化期间能够利用所述干涉式测量装置测量所述距离增加(d1)，且所述干涉式测量装置连接到用于使半模移动的装置，以根据测得的距离增加(d1)和用于镜片形成材料的固化处理的特征来控制所述第一和第二半模(101，102)的相对移动。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，在所述中间封闭位置，所述第一和第二半模(101，102)的所述第一和第二模制表面(105，106)相对于最终封闭位置的最终距离(d0)以1μm至100μm的距离增加(d1)彼此间隔开。
3.根据权利要求1或2所述的设备，其中，用于将所述第一和第二半模布置在所述中间封闭位置的装置选自摩擦型装置或垫片型装置。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的设备，其中所述模具组件还包括用于使所述第一和第二半模从中间封闭位置主动移动到最终封闭位置的装置和/或用于使所述第一和第二半模从最终封闭位置重新打开至中间封闭位置的装置。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的设备，其中，用于将所述第一和第二半模(501，502)布置在距离增加(d1)处的装置包括可压缩的套筒(510)。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的设备，还包括用于使两个半模相对于彼此对准和/或居中的装置。
7.用于根据权利要求1至6中任一项所述的设备制造硅水凝胶隐形眼镜的用途。
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