CN110770008A - 光学元件、包括这种光学元件的组件以及制造光学元件的方法 - Google Patents

光学元件、包括这种光学元件的组件以及制造光学元件的方法 Download PDF

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Abstract

一种光学元件(52)包括通过增材制造方法生产的光学镜片(54)和通过所述增材制造方法至少部分地与所述光学镜片(54)一起形成的固持器(56)。所述固持器(56)适于与制造机器配合，由此将光学镜片(54)定位在所述制造机器中的预定位置。还描述了对应的组件和制造光学元件的方法。

Description

光学元件、包括这种光学元件的组件以及制造光学元件的 方法
技术领域
本发明涉及光学制品领域。
更精确地，本发明涉及一种光学元件、包括这种光学元件的组件、以及一种制造光学元件的方法。
背景技术
光学镜片、特别是眼科镜片的制造通常需要实现几个相继加工步骤(例如抛光、雕刻、监测、运输)。
对于这些加工步骤中的每个步骤，必须相对于具体制造机器保持和/或定位正生产的光学镜片。
这意味着要使用许多工具，所述工具各自被设计为一方面与光学镜片配合，另一方面与特定的制造机器配合。
发明内容
在本文中，本发明提供了一种光学元件，其包括通过增材制造方法制造的光学镜片、以及通过所述增材制造方法至少部分地与所述光学镜片一起形成的固持器，其中，所述固持器适于与制造机器配合，由此将所述光学镜片定位在所述制造机器中的预定位置。
因此，利用增材制造来生产与光学镜片成一体的固持器的至少一部分。相对于制造机器定位光学元件(可能通过插入固持器的另一部分)被大大简化，因为可以为此目的设计通过增材制造生产的固持器部分。
增材制造是国际标准ASTM 2792-12中定义的制造技术，并且指代一种基于数字三维模型(通常由CAD文件的数据表示，CAS代表“计算机辅助设计”)组装材料元素以获得实体三维物体的工艺。
这样的工艺有时被称为3-D打印或材料打印，因为相继的材料元素(例如，层)可以相继地沉积在先前的材料元素上。组装并融合与从三维模型中提取的虚拟截面相对应的层，以形成实心三维物体，此处是包括眼科镜片和固持器的光学部件。
表述“增材制造”尤其指代通过将体积元素或体素与三维模型(通常在如上指出的CAD文件中)定义的预设几何形状并置来形成实物的工艺。术语“并置”应理解为是指顺序操作，例如尤其是在先前层上沉积层、或与预先沉积的体素接触或在其附近的体素沉积。
而且，术语“体素”应理解为是指与其他体素组合限定中间元素(例如，层)的单个元素。术语“体素”还可以应用于中间元素，例如层，特别是在使用立体光固化成型技术时。
因此，根据所使用的增材制造技术，眼科镜片将有可能逐体素、逐行或逐层生产。
所使用的增材制造方法可以选自但不限于以下各项组成的清单：喷墨打印、立体光固化成型、掩模立体光固化成型或掩模投影立体光固化成型、聚合物喷射、扫描激光烧结(SLS)、扫描激光熔化(SLM)和熔融沉积成型(FDM)。
根据下面进一步解释的可能的实施例，固持器包括至少两个通过易碎部分彼此连接的部分。
例如，所述部分之一可以被设计为与所述制造机器配合，而随后所述部分中的另一个可以被设计为与另一制造机器配合。
在可能的实施例中，固持器可以包括表示与光学镜片相关联的代码的标记。因此，这个标记可以用于在制造过程中标识光学镜片。
在一些示例中，如下文进一步所述，固持器围绕光学镜片。这对于加强光学元件的机械结构和/或提供具有期望的外形和/或具有大于光学镜片的尺寸的外部尺寸的光学元件是特别有意义的。
在一些实施例中，固持器包括附加部分，所述附加部分则适于与制造机器配合。附加部分可以例如是外环。
固持器还可以至少包括位置参考元件。
固持器还可以适于将光学镜片沿着至少一个轴线定向。
光学镜片可以例如是眼科镜片。
如下面进一步解释的，光学镜片具有光学中心，固持器可以适于将光学镜片的光学中心定位在制造机器中的预定位置。在变型中，固持器适于将光学镜片的几何中心定位在制造机器中的预定位置，或者将光学镜片的至少一端定位在制造机器中的预定位置。
本发明还提供了一种组件，其包括如上所介绍的光学元件和所述制造机器。
最后，本发明提供了一种制造光学元件的方法，所述方法包括通过增材制造生产光学镜片以及与所述光学镜片一起形成的固持器的至少一部分，其中，所述固持器适于与制造机器配合，由此将所述光学镜片定位在所述制造机器中的预定位置。
此方法还可以包括经由所述固持器将所述光学元件安装在所述制造机器中由此将所述光学镜片定位在所述预定位置的步骤。
如上所述，固持器可以包括至少两个通过易碎部分彼此连接的部分；于是所述方法可以包括分别取决于有关部分打算与其配合的制造机器设计每个所述部分的预备步骤。
具体实施方式
以下参照附图详细地描述了本发明的说明性实施例，在附图中：
-图1示出了根据本发明的光学元件的第一示例；
-图2示意性地示出了在第一制造步骤中的图1的光学元件；
-图3示意性地示出了在第二制造步骤中的图1的光学元件；
-图4示意性地示出了在第三制造步骤中的图1的光学元件；
-图5示出了根据本发明的光学元件的第二示例；
-图6示出了根据本发明的光学元件的第三示例；
-图7示出了图6的光学元件受到监测装置的测试；
-图8是表示根据本发明的光学元件的第四示例的截面；
-图9是图8的光学元件的俯视图；
-图10是图8的光学元件的透视图；
-图11示出了在第一制造步骤中的图8的光学元件；
-图12示出了第二制造步骤中的图8的光学元件；
-图13是图12所描绘的情况的详细截面图；
-图14示出了打算与图8的光学元件一起使用的可能的附加部分；
-图15示出了图8的光学元件到图14的附加部分上的安装；
-图16示出了图8的光学元件到另一个附加元件上的安装；以及
-图17示意性地示出了可用于生产根据本发明的光学元件的示例性增材制造机器。
图1示出了包括光学镜片4和固持器6的光学元件2。在本示例中，固持器6从光学元件2的边缘的一部分延伸。
光学镜片4和固持器6两者均通过增材制造方法、例如使用以下参考图17所述的增材制造机器而形成。
在本示例中，固持器6完全通过增材制造方法生产。然而，如下面进一步解释的，在一些实施例中，固持器可以仅部分地通过增材制造来生产。
光学镜片4在这里是眼科镜片，并因此具有打算为眼科镜片的配戴者提供特定矫正的光学表面。
在本示例中，光学元件2在其周边的最大部分上具有与光学镜片4的外形相对应的外形(并因此与打算承载光学镜片4的框架的镜圈的形状相对应)。
固持器6包括多个部分8、10、12。固持器6的相邻部分8、10、12通过易碎部分14、16彼此连接。
在图1所示的示例中，固持器6包括第一部分8、第二部分10和第三部分12。第一部分8和第二部分10通过第一易碎部分14连接。第二部分10和第三部分12通过第二易碎部分16连接。
固持器6还可以通过易碎部分18(在图1中用虚线表示)连接到光学镜片4，这里是将第三部分12和光学镜片4相连的易碎部分18。
易碎部分是可能通过具有减小的厚度(与固持器4的其他区域相比)和/或沿着预限定的线进行预切割(部分地)而沿着这条线呈现断裂点的连接区域。
通过增材制造方法制成的固持器6的部分8、10、12(与光学镜片4一起)可以由与光学镜片4相同的材料制成，或者根据可能的变化，由与光学镜片4的材料不同的材料制成(下面参照图17描述了通过同一增材制造机器生产几种不同材料的可能性)。
固持器6的第三部分12可以包括表示与光学镜片6相关联的代码的标记，例如，在数据库中标识光学镜片6(和/或指示光学镜片6的特征，比如光学特征和/或物理特征)的代码。这个标记可以在下述制造过程中被制造机器扫描(只要第三部分12没有与光学镜片6分离即可，如下所解释的)，特别是以便标识正被有关制造机器加工的光学镜片6。
如图2所示，固持器6的第一部分8被设计为与实现光学镜片4的制造过程的第一步骤的第一制造机器20配合。
精确地，固持器6的第一部分8与第一制造机器20的固持元件22配合，例如以将光学镜片4的光学中心O相对于第一制造机器20定位在预定位置。
然后，可以沿着第一易碎部分14将固持器6的第一部分8与固持器6的第二部分10分离。将第一部分8分离可以例如使第二部分10能够可用(特别是用于下述制造过程的第二步骤中)和/或为制造过程的另外的步骤减小光学元件2的总体体积。
如图3所示，固持器6的第二部分10被设计为与不同于第一制造机器20并且实现制造过程的第二步骤的第二制造机器24配合。
精确地，固持器6的第二部分10与第二制造机器24的固持元件26配合，以相对于第二制造机器24将光学中心O定位在预定位置和/或将光学镜片4沿X轴(如图3中示意性表示)定向。
在图3所示的实施例中，第二制造机器26是监测装置，例如前焦距计，并且固持器6(这里是其第二部分10)被设计为相对于监测装置的X轴以预定方式将光学镜片4定向，在这里精确地使得光学镜片4的光轴与前焦距计的X轴平行。
然后，可以沿着第二易碎部分16将固持器6的第二部分10与固持器6的第三部分12分离。将第二部分10分离可以例如使第三部分12能够可用(特别是用于下述制造过程的第三步骤中)和/或为制造过程的另外的步骤减小光学元件2的总体体积。
如图4所示，固持器6的第三部分12被设计为与实现制造过程的第三步骤的第三制造机器28配合，由此将光学镜片4定位在第三制造机器28中的预定位置。
然后这里可以通过沿着易碎部分18将第三部分12和光学镜片4分开，将固持器6的第三部分12与光学镜片4分离。
在本实施例中，在将固持器6的最后部分(这里是第三部分12)与光学镜片4分离之后，光学镜片4的外形(精确地是光学镜片4的边缘)对应于打算承载光学镜片4的镜架的镜圈。
由此获得的光学镜片4因此可以在没有任何磨边步骤的情况下被交付。
实际上，上述制造过程的每个步骤都可以是以下步骤之一：抛光、雕刻、监测、(硬)涂层、着色、减反射涂层、输送、包装。
如从这个清单中清楚的，在每个步骤中使用的制造机器不一定会在正被加工的光学镜片4中产生物理变化。
图5示出了根据本发明的光学元件32的另一示例。
光学元件32包括光学镜片34和两个固持器36、38。固持器36、38例如从光学镜片34的边缘的彼此相反的相应部分延伸。
在当前情况下，光学镜片34和固持器36、38是通过增材制造方法、例如使用以下参照图17描述的增材制造机器来生产。
每个固持器36、38被设计为与制造机器40配合，所述制造机器在这里是用于抛光或雕刻光学镜片34的机器，以便将光学镜片4相对于制造机器40定位在预定位置。
如图5中可见，每个固持器36、38包括主要沿光学镜片34的光学表面延伸的第一部分和主要垂直于光学镜片34的光学表面延伸的第二部分。在本示例中，每个固持器36、38的第二部分的开口端与制造机器40配合。
如图5所示，制造机器40的支撑元件42可以被定位成与光学镜片4接触(在这里与光学镜片4的与要加工、即在这里被抛光或雕刻的表面相反的表面)，从而提供反作用力以支撑光学镜片4，同时被制造机40加工(即，在这里在抛光步骤或雕刻步骤期间)。
图6示出了根据本发明的光学元件52的另外的示例。
光学元件52包括光学镜片54和固持器56。
固持器56包括第一部分58，所述第一部分是通过增材制造方法、例如使用以下参考图17描述的增材制造机器与光学镜片54一起制造的。
固持器56还包括附加部分(在此为第二部分60)，所述附加部分例如通过卡扣配合安装到固持器56的第一部分58上。
如在图6中可见的，在本示例中，固持器56围绕光学镜片54。
特别地，第一部分58(通过与光学镜片54相同的增材制造方法制造)围绕光学镜片54(在这里沿着光学镜片54的整个周边)。
光学镜片54和固持器56(精确地是固持器56的第一部分58)被易碎部分62分开。如图6中可见的，光学镜片54(以及围绕光学镜片54的薄的易碎部分62)被设计成打算承载光学镜片54的镜架的镜圈的形状，当使用时，对配戴者提供矫正。
在本示例中，附加部分(第二部分60)是例如通过环形卡扣配合安装在第一部分58周围的环。
固持器56的第一部分58因此具有与易碎部分62相对应的内边缘(并且因此对应于光学镜片54的外边缘)和圆形外边缘(具有与环60的直径对应的直径)。
根据可能的实施例，提供了具有包括在多个可能的(固定)直径的清单中的直径的环。当要制造光学镜片54时，选择适合围绕光学镜片54的最小环，并且通过增材制造方法(如上所解释的)生产光学镜片54，其中第一部分58的外径对应于所选择的环的直径。
这个解决方案使得能够处理具有包括在有限的预限定直径集合中的直径的光学元件(包括光学镜片54和固持器56)，同时限制用于固持器56的第一部分58的材料的数量。
如图6中的虚线所示，固持器56可以包括位置参考元件64(在这里是三个位置参考元件64)。根据可能的实施例，相对于光学镜片54的光学中心O(并且还可能相对于光学镜片54的参考Y轴)预先限定每个位置参考元件64的位置。
如在图7中可见的，当位置参考元件64结合设置在制造机器66的固持部分68上的对应元件被放置时，光学元件52(特别是光学元件52的光学镜片54的光学中心O)因此可以被放置在制造机器66(这里是比如前焦距计的监测装置)中的预定位置。
现在参考图8至图10描述根据本发明的光学元件72的第四示例。
光学元件72包括光学镜片74和固持器76，两者均是通过增材制造方法、例如使用以下参考图17描述的增材制造机器生产的。
固持器76包括多个部分，包括加强部分78和分度部分80、82、84。
这些部分78、80、82、84从光学镜片74的周边边缘延伸。在当前情况下，加强和分度部分78、80、82、84从整个沿光学镜片74的周边延伸，使得固持器76围绕光学镜片74。
从图9中特别可以看见的，每个加强和分度部分78、80、82、84通过易碎部分86连接到光学镜片74。加强和分度部分78、80、82、84中的每一个还通过易碎部分88连接到每个相邻部分78、80、82、84。
在本示例中，第一分度部分80经由两个加强部分78连接到第二分度部分82；第一分度部分80经由两个加强部分78连接到第三分度部分84；第二分度部分82和第三分度部分84经由三个加强部分78彼此连接。
在本示例中，每个加强部分78在光学镜片74与固持器76的圆形外边缘之间的整个区域上延伸。然而，根据可能的变化，加强部分78中的至少一个可以被设计为将固持器56的两个部分相连(例如将分度部分80、82、84连接到光学镜片74或将两个分度部分80、82、84彼此连接)的加强臂。
如图9中可见的，每个分度部分80、82、84都包括端部区域，所述端部区域与光学镜片74相对并突出超过固持器76的圆形外边缘。
每个端部区域被设计为与制造机器的对应元件配合，以将光学镜片定位在这个制造机器中的预定位置，如下文进一步解释的。
图11示出了在第一制造步骤、例如抛光步骤中的光学元件72。
光学元件72被放置在支撑元件90上，这里是抛光机器的支撑元件。
支撑元件90特别在加强部分78的高度处接触光学元件72。换言之，加强部分78之一至少由支撑元件90支撑，并因此参与将光学元件72(包括光学镜片74)固持在对应的制造机器(在这里是抛光机器)中。光学镜片74本身可以此外由支撑元件90支撑。
因此，固持器76的部分78、80、82、84(特别是加强部分78)使得光学元件72(包括光学镜片74)可以被支撑元件90固持(支撑)在光学元件72的整个周边上，即使是光学镜片74的形状与支撑元件90不匹配(特别是：即使光学镜片74小于支撑元件90的直径)。
使用围绕光学镜片74的固持器76使得能够将同一支撑元件90用于各种光学元件72(无论光学镜片74的形状如何)。
另外，光学元件72的机械阻力得以改善，使得光学镜片74可以经历加工步骤(在这里为抛光步骤)而不会变形或破裂。
图12示出了在第二制造步骤、例如涂布步骤中的光学元件72。
在这个步骤中，第一分度部分80与制造机器(在这里为涂布机器)的支撑件92配合，使得光学元件72(包括光学镜片74)悬挂在制造机器内(并因此可以在本示例中被涂布)。
精确地，在这里描述的示例中，第一分度部分80的端部区域包括向外延伸超过固持器76的圆形外边缘的径向部分79和从径向部分79延伸并形成第一分度部分80的外端的横向部分81。
制造机器的支撑件92包括纵向槽91(其宽度大于径向部分79的宽度但小于横向部分81的横向范围)和多对狭槽93(每对狭槽的宽度略大于第一分度部分80的厚度)。
如在图13中可见的，通过将横向部分81接合到给定的一对狭槽93中，光学元件72可以被悬挂在支撑件92上，使得横向部分81的一部分位于支撑件92上并且径向部分79跨纵向槽91延伸。
由于横向部分81在这对有关狭槽93中具有固定位置，因此光学元件72(以及包括在光学元件72中的光学镜片74)定位于制造机器中的预定位置。
图14描绘了用作现在所解释的第三制造步骤中使用的制造机器中的支撑件的环94。
图15示出了在这个第三制造步骤中的光学元件，在这里是雕刻。
如图15中可见的，在前一步骤(第二制造步骤)和当前步骤(第三制造步骤)之间，固持器76的加强部分78已经与光学元件72(沿易碎部分88)分离。
然而，固持器76的分度部分80、82、84保持连接到光学镜片74(经由易碎部分86的剩余部分)。
如图15可见的，设置在制造机器(在这里为雕刻机器)中的环94包括多个凹槽95，每个凹槽与固持器76的分度部分80、82 84之一相对应。每个凹槽95适于接纳对应的分度部分80、82、84并与其接合，使得当多个分度部分80、82、84中的每个分度部分与对应的凹槽95配合时，光学镜片74定位于制造机器(在这里是雕刻机器)中的预定位置。
如特别在图8和图15中可见的，光学元件72不是平面的而是弯曲的。相反地，每个分度部分80、82、84具有相对于光学镜片74的光轴倾斜的延伸部，使得当分度部分80、82、84安装在对应的凹槽95中时，光学镜片74与环92相距一定距离。
光学镜片74因此被定位在环94上方，并且对于雕刻机器而言是可触及的，以在这个雕刻步骤中被加工。
将分度部分80、82、84设计为与环94(特别是与环94的凹槽95)配合使得可以将标准环用于各种光学元件(尽管每个光学元件可以包括具有特定形状的光学镜片)。
图16示出了在第四制造步骤中的光学元件72，在这里是减反射涂层。
在这个第四制造步骤中使用的支撑件96包括分别与固持器76的分度部分80、82、84的至少一部分相对应的多个狭槽98。
精确地，在当前情况下，狭槽之一对应于第一分度部分80的径向部分79，而另外两个狭槽分别对应于固持器76的第二和第三分度部分82、84。
如先前步骤中一样，当将固持器76的分度部分80、82 84放置在相应的狭槽98中时，光学镜片74被定位在制造机器(这里为反射涂布机器)中的预定位置。
在本示例中，支撑件96是环形的，并且因此限定了空腔99(由其中形成有狭槽98的壁围成)。
考虑到光学元件72的弯曲形状(以及尤其是分度部分80、82、84相对于光学镜片74的光轴的倾斜取向)，光学镜片74在本示例中处于空腔99中。
通过支撑件96(具有例如标准圆形外形)，光学元件72可以容易地定位在减反射涂布机器中的期望位置处(而不必考虑包括在光学元件72中的光学镜片74的形状)。
图17示出了在本发明的背景中可使用的示例性增材制造机器101。
这个增材制造机器101包括控制单元102、喷嘴113(或者可能是这样的喷嘴组)和制造支撑构件112，光学元件110将通过增材制造方法在所述制造支撑构件上被制造。
增材制造机器101还包括孔106，在制造阶段期间，所述孔在此被可移除的罩盖住，由此允许光学元件110在通过增材制造方法制造之后在制造支撑构件112上被够到。
制造支撑构件112包括设有制造表面的本体，所述制造表面具有整体的几何形状，其全部或一部分是独立于或取决于要通过增材制造生产的物体的至少一个表面的几何形状。在此处描述的示例中，制造表面是平坦的；作为变型，其可以例如是凸形的或凹形的。
喷嘴113(或喷嘴组的喷嘴)(各自)由控制单元102控制，以便被致动器移动并输送基本体积的材料(或体素)，所述材料将在可选的附加处理(比如光聚合步骤)之后形成光学元件110的基本部分。
控制单元102设置有数据处理系统，所述数据处理系统尤其包括微处理器103和(例如，非易失性)存储器104(此处是集成在微处理器103中的只读存储器或ROM)。这样的存储器104存储计算机程序指令(形成软件)，当被微处理器103执行时，所述计算机程序指令允许增材制造机器101受到控制，并因此实现增材制造方法，例如以便生产上述光学元件之一。
控制单元102另外包括可修改的存储器105，此处是易失性随机存取存储器(RAM)，其中存储了在软件的执行和增材制造方法的实现期间所使用的数据。
作为变型，非易失性存储器104和/或可修改的存储器105可以是可重写的非易失性存储器，例如电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)。
可修改的存储器105尤其存储用于限定要制造的光学元件110的要素。这些限定性要素是例如通过计算机网络从连接到制造机器101上的另一个数据处理系统(未示出)预先接收的。
这些限定性要素是例如至少部分地限定光学元件110的(三维)几何形状的数据(通常采用存储在可修改的存储器105中的文件的形式)。
如下所述，限定性要素还可以包括限定包括在要制造的光学元件中的光学(这里是眼科)镜片的处方的简单光学功能的数据。根据一个可能的实施例，限定性要素可以包括配备有这个光学镜片的眼镜的未来配戴者的个性化参数和/或将支承这个光学镜片的镜架的几何形状的参数。
具体地，可以从表示光学功能知识以及可选地个性化参数和/或镜架参数知识的限定性要素中推导包括在光学元件110中的光学镜片的几何形状。因此，限定性要素可以包括对包括在光学元件110中的光学镜片的边缘的形状的限定。
表述“光学镜片的光学功能”应理解为是指这个镜片的光学响应，即对通过所讨论的镜片的光束的传播和透射的任何变化进行限定的功能，而无论进入光束的入射如何和无论由入射光束所照射的进入屈光度的几何范围如何。
更精确地，在眼科领域中，光学功能被定义为针对镜片的配戴者的所有注视方向，配戴者焦度和散光特征的分布以及与这个镜片相关联的棱镜偏差和更高阶像差的分布。当然，这假定了已知镜片相对于配戴者的眼睛的几何位置。
还应注意，配戴者焦度是计算和调节眼科镜片的焦度的一种方式，另一种方式是使用焦度计焦度。配戴者焦度的计算确保一旦将镜片装配到镜架中并由配戴者配戴，配戴者所感知到的焦度(即进入眼睛的光束的焦度)便会达到处方焦度。在单焦点镜片的光学中心，配镜者焦度通常接近与使用定位在这个点处的焦度计所观察到的焦度。
可修改的存储器105(或者作为变型，只读存储器104)例如另外存储可以由喷嘴113(或喷嘴组)输送的材料形成的材料的特征(例如，在光聚合之后)。当(微处理器103)确定要制造的部分的几何形状时，可以可选地考虑这些特征。
同样地，可修改的存储器105(或作为变型，非易失性存储器104)可以存储以下数据：所述数据限定制造支撑构件112的制造区域，特别是当这个表面不平坦时(例如，如以上所指示的凹形的或凸形)，和/或表示增材制造的特征参数的其他数据，例如喷嘴113的行进速率，在随后的处理中(例如光聚合)实现的功率和电源，例如紫外光发射源(或作为变型，比如在立体光固化成型机器的情况下为激光器，或者在张紧长丝的沉积或热塑性塑料长丝的挤出的情况下为加热功率)。
通过增材制造来生产光学元件110，除了形成多个叠置的体素或层之外，还可以包括一个或多个光聚合步骤。当生产每个体素时，或者总体上在通过喷嘴113(或喷嘴组)输送材料之后，或者在沉积每一层材料之后，可以执行光聚合步骤。
另外可以注意到，在增材制造方法生产光学元件110结束时，光学元件110的聚合可能未完成。
根据可能的实施例，增材制造机器可以包括多个喷嘴，每个喷嘴输送特定的组合物或材料。多个喷嘴的使用使得可以获得具有随着空间逐渐变化的组合物的功能梯度材料(FGM)。
根据可能的实施例：
-多个并置和叠置的体素(或体积元素)形成叠置层，每一个都具有恒定的或者随它们的长度可变的厚度和/或所有具有或不具有相同的厚度；
-材料是光聚合物，其包含具有一个或多个丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯功能团的一个或多个分子族；具有一个或多个环氧基、硫代环氧基或噻吩功能团的分子族；具有一个或多个硫醇、硫化物或环硫化物功能团的分子族；具有一个或多个乙烯基醚、乙烯基己内酰胺或乙烯基吡咯烷酮功能团的分子族；一族超支化或杂化有机/无机材料；或这些功能团的组合；所述化学功能团可能由单体或低聚物或者单体和低聚物的组合携带；
-材料可以包括至少一种光敏引发剂；
-材料可以包括胶体颗粒或纳米颗粒、特别是尺寸例如小于可见光波长的胶体颗粒或纳米颗粒，例如：
·碱土金属碳酸盐的纳米颗粒，例如碳酸钙；
·碱土金属硫酸盐的纳米颗粒，例如硫酸钡；
·金属氧化物的纳米颗粒，例如氧化铝、氧化锌、氧化锆或二氧化钛；
·类金属氧化物的纳米颗粒，例如二氧化硅；
·金属硫化物的纳米颗粒，尤其是硫化锌；
·硅氧烷，例如倍半硅氧烷；以及
·用可聚合的有机基团官能化的纳米颗粒，
在单体中结合这类纳米颗粒尤其允许增加后者的折射率；
-材料在至少某些预定体积元素中可以包含颜料或染料，例如属于偶氮或若丹明或青色素或聚甲炔或部花青素或荧光素或吡喃盐或酞化青或二萘嵌苯或苯并蒽酮或蒽素嘧啶或蒽吡啶酮族的染料、或甚至金属络合物染料，比如稀土的穴状化合物或螯合物；将这类材料结合到初始单体配方中，尤其允许获得着色镜片或甚至具有梯度色调的镜片；
-制造过程包括附加的热辐照步骤和/或附加的光化辐照步骤，例如在光谱的紫外光波长下，或甚至没有辐照步骤；
-制造过程可以包括以下步骤：根据已知的优化程序采取迭代优化循环的形式，将眼科镜片的材料的折射率的变化考虑在内；
-眼科镜片的材料可选地包含一种或多种染料和/或被配置为改变其光学透射率和/或其外观的纳米颗粒，和/或被配置为改变其机械特性的纳米颗粒或添加剂；
-增材制造机器不是三维打印机，而是立体光固化成型机器(或SLA代表“立体光固化成型法设备”)或热塑性长丝挤出机器，也被称为张紧长丝沉积机器(或FDM代表“熔融沉积成型”)；以及
-控制单元包括微控制器而不是微处理器。
应当注意，除了适于与不是增材制造机器的制造机器配合之外，在增材制造光学元件的步骤期间，本发明的固持器还可以在增材制造机器内使用。相应地，即使在光学元件的增材制造期间，固持器也可以用作固持器。例如，它可以用于在增材制造时支撑或稳定光学元件的一部分。
在非限制性示例中，图1的固持器和与其连结的光学元件可以通过增材制造而形成，其中光学元件被竖直建造，即构造方向在图1的图像的平面内。在那种情况下，有利地选择光学元件和固持器的取向，使得固持器帮助支撑光学元件。例如，可以确定制造指令，使得由光学元件和固持器组成的组件基于光学元件的至少一个点和固持器的至少一个点与增材制造机器保持接触。
替代性地，如果增材制造步骤的制造方向明显地垂直于由环60形成的平面定向，则图6的固持器的一部分可以在制造步骤期间帮助支撑光学元件54的侧面。因此，这样的支撑件将具有类似于图8所示的截面的截面(于是，在垂直于图6的OY轴的平面内的剖视图中，在图8中以74指代的光学元件将表示图6的光学元件54，并且部分82和84于是将表示固持器58的部分和环60的部分)，但是图8是针对以上结合图9、图10和图11描述的另一个实施例。即使固持器的形状不同于环，也可以替代地获得固持器的这种使用。
进一步应指出的是，当沿竖直轴线增材制造光学元件时，即，使用光学元件的边缘限定的光学元件的参考平面是竖直的或接近竖直的，则存在光学元件在制造期间倾覆的很高风险，因为其质心不在组件的与增材制造机接触的部分的迹线之间。实际上，比如镜片等光学元件具有凸侧和/或凹侧，并且因此具有与上述参考平面不平衡的重心。如果镜片是通过增材制造竖直建造的，则在增材制造步骤期间，质心的位置沿水平面垂直于参考平面移动。因此，当光学元件在其边缘之一上竖直地建造时，光学元件的边缘之一的一部分被用作制造的起始层，随着制造的进行，质心从所述起始层移位开，并且通常不再竖直地位于所述起始层或由所述起始层界定的迹线区上方。因此，在制造期间，组件可能最终不平衡并且可能倾覆或摆动。
然而，对于制造光学元件而言，增材制造技术领域中用于防止制造的物体掉落或倾覆的一般解决方案是不令人期望的。实际上，由于对粗糙度品质和因此对光学品质的影响，优选的是不建造任何支撑结构直接与镜片的光学表面接触。
根据本发明的实施例，本发明的固持器可以被设计为考虑并补偿光学元件在制造期间的这种不平衡，从而防止其倾覆。相应地，固持器可以被设计为在预定要附接到增材制造机器的部分具有较大的厚度，厚度从光学元件的边缘的参考平面或固持器的边缘朝计划的中心方向延伸。因此，可以确保固持器的一部分到达比质心更远的位置，并充当支撑结构，以将所述质心定位在被由固持器和光学元件构成的制造组件的占地面积所界定的区上方。因此，当支撑结构通过固持器仅附接到光学元件的边缘时，获得支撑结构的效果。进一步地，所述厚度可以在固持器的上部部分减小厚度。

Claims (15)

1.一种光学元件(2；32；52；72)，包括通过增材制造方法制造的光学镜片(4；34；54；74)、以及通过所述增材制造方法至少部分地与所述光学镜片(4；34；54；74)一起形成的固持器(6；36；56；76)，其中，所述固持器(6；36；56；76)适于与制造机器(20；24；28；66)配合，由此将所述光学镜片(4；34；54；74)定位在所述制造机器(20；24；28；66)中的预定位置。
2.根据权利要求1所述的光学元件，其中，所述固持器(6；76)包括至少两个通过易碎部分(14；16；88)彼此连接的部分(8，10，12；78，80，82，84)。
3.根据权利要求2所述的光学元件，其中，所述部分之一(8)被设计为与所述制造机器(20)配合，而所述部分中的另一个(10)被设计为与另一个制造机器(24)配合。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的光学元件，其中，所述固持器(6；36；56；76)包括表示与所述光学镜片(4；34；54；74)相关联的代码的标记。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的光学元件，其中，所述固持器(56；76)围绕所述光学镜片(54；74)。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的光学元件，其中，所述固持器(56)包括附加部分(60)，所述附加部分(60)适于与所述制造机器(66)配合。
7.根据权利要求6所述的光学元件，其中，所述附加部分是外环(60)。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的光学元件，其中，所述固持器(56)至少包括位置参考元件(64)。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的光学元件，其中，所述固持器(6；36；56；76)适于将所述光学镜片沿着至少一个轴线定向。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的光学元件，其中，所述光学镜片(4；34；54；74)是眼科镜片。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的光学元件，其中，所述光学镜片(4；34；54；74)具有光学中心(O)，并且其中，所述固持器(6；36；56；76)适于将所述光学镜片(4；34；54；74)的光学中心(O)定位在所述制造机器(20；24；28；66)中的预定位置。
12.一种组件，包括根据权利要求1至11中任一项所述的光学元件(2；32；52；72)、以及所述制造机器(20；24；28；66)。
13.一种制造光学元件(2；32；52；72)的方法，包括通过增材制造生产光学镜片(4；34；54；74)以及与所述光学镜片(4；34；54；74)一起形成的固持器(6；36；56；76)的至少一部分，其中，所述固持器(6；36；56；76)适于与制造机器(20；24；28；66)配合，由此将所述光学镜片(4；34；54；74)定位在所述制造机器(20；24；28；66)中的预定位置。
14.根据权利要求13所述的方法，包括经由所述固持器(6；36；56；76)将所述光学元件(2；32；52；72)安装在所述制造机器(20；24；28；66)中由此将所述光学镜片(4；34；54；74)定位在所述预定位置的步骤。
15.根据权利要求13或14所述的方法，其中，所述固持器(6；76)包括至少两个通过易碎部分(14；16；88)彼此连接的部分(8，10，12；78，80，82，84)，所述方法包括分别取决于有关部分(8，10，12；78，80，82，84)打算与其配合的制造机器(20；24；28；66)来设计每个所述部分(8；10；12；78；80；82；84)的预备步骤。
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