CN113056701B - 确定用于制造眼镜的至少一部分的工艺参数的方法和眼镜管理系统 - Google Patents
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Abstract
一种眼镜管理系统确定用于制造包括镜片和镜架的眼镜的至少一部分的工艺参数(P)。在此眼镜管理系统中，电子系统(8)包括：‑接收单元(14)，所述接收单元适于获取描述初始镜片的镜片数据(L)和描述初始镜架的镜架数据(F)；‑处理单元(6)，所述处理单元适于基于所述镜片数据(L)和所述镜架数据(F)来识别从所述初始镜片与所述初始镜架之间的相互作用得到的修改参数；以及‑传输单元(16)，所述传输单元适于基于所识别的修改参数传输提议修改(M)的清单。接收单元(14)进一步适于获取对至少一个提议修改的响应；处理单元(6)进一步适于基于所获取的响应来确定用于制造所述镜片或所述镜架的增材制造工艺的工艺参数(P)。还描述了一种对应的方法。
Description
技术领域
本发明涉及包括镜架和至少一个镜片的眼镜的生产。
更精确地，本发明涉及一种确定用于制造眼镜的至少一部分的工艺参数的方法，并且涉及一种眼镜管理系统。
背景技术
如今，眼镜的未来配戴者在眼保健从业人员处选择镜架。然后，将为配戴者提供必要矫正的镜片磨边成镜架的形状，以便安装在所选镜架中。
因此，最终的眼镜(特别是镜架与每个镜片之间的相互作用)由所选镜架驱动，并且配戴者除了接受镜架设计者(例如在镜架和镜片相互作用的方式方面)所做的选择之外别无选择。
发明内容
本发明提供了一种确定用于制造包括镜片和镜架的眼镜的至少一部分的工艺参数的方法，所述方法包括在电子系统中实现的以下步骤：
-获取描述初始镜片的镜片数据；
-获取描述初始镜架的镜架数据；
-基于所述镜片数据和所述镜架数据来识别从所述初始镜片与所述初始镜架之间的相互作用得到的修改参数；
-基于所识别的修改参数传输提议修改的清单；
-获取对至少一个提议修改的响应；
-基于所获取的响应来确定用于制造所述镜片或所述镜架的增材制造工艺的工艺参数。
因此，可以(例如，由眼镜的未来配戴者)选择从初始镜片与初始镜架之间的相互作用得到的一些修改，并且可以将所选择的修改考虑在内使用所确定的工艺参数来启动增材制造工艺。
这样获得的眼镜将使得镜片与镜架之间的相互作用得以改善，同时由于在响应中做出的选择(例如由未来配戴者做出的选择)使修改受到控制。
根据可能的实施例，获取镜架数据的步骤可以包括以下子步骤：
-从终端用户系统(例如位于眼保健从业人员处)接收镜架参考；
-将所述镜架参考传输至镜架设计者电子系统；
-响应于所传输的镜架参考，从所述镜架设计者电子系统接收所述镜架数据。
以上限定的方法还可以包括以下步骤：
-接收描述用户对所述镜架或所述提议修改的反馈的数据；
-将所述数据传输至镜架设计者电子系统。
该方法可以在一些实施例中进一步包括从所述设计者电子系统接收限定了修改的镜架的数据的步骤。在这种情况下，设计者电子系统可以实现如在描述所述提议修改的数据中所限定的对所述镜架的修改。
实际上，提议修改的清单可以传输至包括屏幕的远程系统；然后，所述远程系统可以适于控制所述屏幕显示包括所述初始镜片和所述初始镜架并且通过至少一个所述修改进行了修改的修改的眼镜的表示。
根据可能的实施例，识别修改参数的步骤包括以下子步骤：
-基于所述初始镜片与所述初始镜架之间的机械界面的模型，在以下特征中确定可改善特征：所述初始镜架与所述初始镜片之间的机械干涉、所述镜片的边缘与所述镜架的镜圈之间的接触、所述初始镜片在安装在所述初始镜架中时所提供的视野；
-选择当用作修改参数时的使得改善所述可改善特征的参数。
所述修改参数实际上可以包括以下参数中的至少一个：镜片边缘厚度、镜架镜圈厚度、所述镜片的斜切边缘的形状、所述镜圈的斜切边缘的形状、所述镜架的鼻托的类型、所述镜架的鼻托的位置、所述镜架的支腿的类型、所述镜架的支腿的铰链的位置、所述镜片的形状、所述镜架的镜圈的内部形状。
以上限定的方法还可以包括生产所述镜片或所述镜架的另一步骤，其中，所生产的镜片或镜架包括被限定为在所获取的响应中被接受的提议修改。例如使用所确定的工艺参数通过增材制造来生产所述镜片或所述镜架。
本发明还提供了一种适于确定用于制造包括镜片和镜架的眼镜的至少一部分的工艺参数的眼镜管理系统，所述眼镜管理系统包括电子系统，所述电子系统包括：
-接收单元，所述接收单元适于获取描述初始镜片的镜片数据和描述初始镜架的镜架数据；
-处理单元，所述处理单元适于基于所述镜片数据和所述镜架数据来识别从所述初始镜片与所述初始镜架之间的相互作用得到的修改参数；以及
-传输单元，所述传输单元适于基于所识别的修改参数传输提议修改的清单。
所述接收单元可以进一步适于获取对至少一个提议修改的响应；所述处理单元可以进一步适于基于所获取的响应来确定用于制造所述镜片或所述镜架的增材制造工艺的工艺参数。
这种系统还可以包括适于生产所述镜片或镜架的制造机器；然后，所生产的镜片或镜架包括被限定为在所获取的响应中被接受的提议修改。
如以上所指出的，所述制造机器可以是适于使用所确定的工艺参数生产所述镜片或所述镜架的增材制造机器。
具体实施方式
结合通过非限制性示例方式给出的附图给出的以下说明将允许更好地理解组成本发明的内容及如何才能实施本发明。
在附图中：
-图1示出了根据本发明的眼镜管理系统的示例；以及
-图2是示出了根据本发明的用于确定工艺参数的方法的示例的主要步骤的示图。
图1所示的眼镜管理系统包括ECP装置2(其中ECP代表“眼保健从业人员”)、电子系统8、增材制造机器10、和存储镜架数据库的镜架设计者电子系统12。
电子系统8包括通信电路4和处理单元6。
通信电路4可以经由一个或多个电子网络(可能地包括广域网，比如因特网)与其他电子装置(比如ECP装置2和/或增材制造机器10和/或镜架设计者电子系统12)建立连接，使得处理单元6可以与这些其他电子装置交换数据。
特别地，通信电路4包括接收单元14和传输单元16，该接收单元用于从另一个电子装置接收旨在用于处理单元6的数据，该传输单元用于将数据从处理单元6传输至另一个电子装置。
由通信电路4与另一个装置建立的至少一些连接实际上可以是安全的(例如通过安全信道和/或通过加密来实现)。
处理单元6实际上可以典型地包括微处理器和存储器(比如随机存储器和/或非易失性存储器)。存储器特别是存储程序指令，当微处理器执行这些程序指令时，所述程序指令适合于控制处理单元6执行如下面参考图2所述的由处理单元6实现的步骤。存储器还可以(至少暂时地)存储在如下面参考图2所述的由处理单元6实现的任何步骤过程中由处理单元6处理的数据。
ECP装置2是电子装置，比如计算机(例如个人计算机或平板计算机)，其位于例如眼保健从业人员的处所中，并且意在(至少暂时地)存储描述初始眼科镜片的镜片数据L、和镜架参考R。
描述初始眼科镜片的这种数据L包括例如至少限定了要由初始眼科镜片提供的屈光矫正的处方数据，比如球镜屈光力和/或柱镜屈光力和/或柱镜矫正的柱镜轴位。
描述初始眼科镜片的数据L还可以包括限定初始眼科镜片的另外的数据，比如：
-限定初始眼科镜片的类型(例如，单光型、渐进型、多焦点型)的数据；和/或
-限定初始眼科镜片的设计特征的数据，比如对于单光镜片的镜片是球面的还是非球面的、对于渐进式多焦点镜片的残余球镜度和/或不利散光的分布、对于多焦点镜片的镜片的类型(双焦点、三焦点、子片类型)和下加光区域的大小；和/或
-限定初始眼科镜片的材料的数据。
描述初始眼科镜片的数据L例如基于眼科医师(在对初始眼科镜片的未来配戴者的视力进行检查之后)开出的处方来确定，和/或经由ECP装置2的用户接口输入到ECP装置2中(至少暂时存储在其中)。
镜架参考R例如是眼镜的未来配戴者预先在ECP处所中选择的初始镜架的标识符。
(如以上所指示的由镜架设计者电子系统12存储的)镜架数据库包括与相关镜架的镜架参考F相关联的镜架数据F(比如包含相关镜架的3D表示的文件)。镜架数据库实际上可以存储由相关镜架设计者设计的多个镜架中的每个镜架的镜架数据F。
增材制造机器10包括控制单元102和制造支撑构件112，眼镜的至少一部分(例如，眼科镜片和/或镜架)将藉由增材制造方法在该制造支撑构件上制造。
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，所述几何形状的全部或一部分是独立于或取决于要通过增材制造生产的眼科镜片和/或镜架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。
在本示例中，增材制造机器10还包括至少一个喷嘴113。在这种情况下，增材制造机器10中使用的增材制造技术可以是例如聚合物喷射。
喷嘴113由控制单元102控制，以便被致动器移动并输送材料的基本体积(或体素)，所述材料将在可选的附加处理(比如光聚合步骤)之后形成正制造的眼镜部分(例如眼科镜片和/或镜架)的基本部分。
然而，根据可能的变化，可以使用其他增材制造技术，例如立体平版印刷(SLA)、可能地DLP-SLA(DLP代表“数字光处理”)。例如，在DLP-SLA的情况下，大桶包含由投影仪选择性照射的树脂。只有从投影仪接收光的树脂部分聚合；因此，分别在由投影仪(例如，由投影仪的一个微镜)投影光的地方(即，对应于投影仪的矩阵的像素)形成体素。特别是在这种情况下，增材制造机器因此不包括喷嘴。
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和(例如，非易失性)存储器(此处是集成的只读存储器或ROM)。这样的存储器存储计算机程序指令(形成软件)，当被微处理器执行时，所述计算机程序指令允许增材制造机器10受到控制，并因此实现增材制造方法。
控制单元102另外包括可修改的存储器，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，非易失性存储器和/或可修改的存储器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)。
当对眼镜部分(例如，眼科镜片和/或镜架)进行生产时，可修改的存储器尤其存储对应的工艺参数P，如下面进一步描述的。
本发明不限于增材制造机器10的特定位置。
例如，如图1中示意性地示出的，增材制造机器10可以位于不同于ECP处所的处所和不同于电子系统8的位置的处所。
根据可能的变化，增材制造机器10和电子系统8可以位于同一建筑物中(例如，制造机器10和电子系统8是实验室的一部分)。
根据又一种解决方案，增材制造机器10可以位于ECP处所中。
图2示出了根据本发明的用于确定工艺参数P的方法的主要步骤。
图2的方法在配戴者在ECP处所中选择(具有镜架参考R的)初始镜架之后开始。
将镜架参考R和描述适合于矫正配戴者屈光不正的初始镜片的镜片数据L输入到ECP装置2中、并且将其(至少暂时地)存储在ECP装置2的存储器中。
镜片数据L的可能类型如上所述。
因此，镜架参考R和镜片数据L可以从ECP装置2传输至电子系统8(步骤S2)。还可以在步骤S2传输附加数据，比如描述未来配戴者的面部形状的数据(例如通过在ECP处所进行面部扫描来获得)和描述ECP处所中可用的设备的数据(例如，当要由ECP进行磨边和安装时)。
在步骤S4，由接收单元14(并且因此由处理单元6)接收镜架参考R和镜片数据L(以及可能地如刚刚提到的附加数据)。
处理单元6因此已经获取描述初始镜片的镜片数据L，并将这些镜片数据L存储在处理单元6的存储器中。
在本示例中，如刚刚提到的，镜架参考R和镜片数据L是从ECP装置接收的。在其他实施例中，镜架参考R和/或镜片数据L可以通过另一个终端用户系统、例如个人计算机(配戴者可以在其上通过访问专用网站和/或输入形成镜片数据L的处方数据来选择初始镜架)接收。
在图2的方法中，处理单元6然后通过使用传输单元16将镜架参考R传输(步骤S6)至镜架设计者电子系统12。
镜架设计者电子系统12接收镜架参考R，并在镜架数据库中检索与此镜架参考R相关联的镜架数据F(步骤S8)。
如以上所指出的，镜架数据F例如是包含初始镜架的3D表示的文件。
然后，由镜架设计者电子系统12将检索到的镜架数据F传输至处理单元6(步骤S10)。
在步骤S12，接收单元14以及因此处理单元6因此从镜架设计者电子系统12接收镜架数据F。
处理单元6然后可以使用镜片数据L和镜架数据F(以及可能地如上所提到的附加数据)来识别从初始镜片与初始镜架之间的相互作用得到的修改参数(步骤S14)。
步骤S14的修改参数的识别可以例如如下执行：
-基于镜片数据L生成初始镜片的3D表示；
-使用此初始镜片的3D表示和包含在镜架数据F中的镜架的3D表示来构造初始镜片与初始镜架之间的机械界面的模型；
-基于此模型确定至少一个可改善特征；
-选择当用作修改参数时的使得改善可改善特征的参数作为所识别的修改参数。
可改善特征可以是以下特征中的一种或多种：初始镜架与初始镜片之间的机械干涉、镜片的边缘与镜架的镜圈之间的接触、初始镜片在安装在初始镜架中时所提供的视野。
可能的使得修改可改善特征的修改参数包括以下参数中的至少一个：镜片边缘厚度、镜架镜圈厚度、镜片的斜切边缘的形状、镜圈的斜切边缘的形状、镜架的鼻托的类型、镜架的鼻托的位置、镜架的支腿的类型、镜架的支腿的铰链的位置、镜片的形状、镜架的镜圈的内部形状。
因此，处理单元6可以基于在步骤S14中识别的修改参数来确定提议修改M的清单。提议修改M各自与所识别的修改参数之一的修改的值相对应，此修改的值不同于初始镜片或镜架中相关的所识别的修改参数的值。
例如，可改善特征可以是镜片边缘与镜架镜圈之间的厚度差；于是，修改参数可以是镜架镜圈厚度和/或镜片边缘厚度(以及可能地镜片的形状和/或镜架的镜圈的内部形状)。
在另一个示例中，可改善特征可以是镜片边缘厚度，以便使得镜片边缘厚度足以将镜片固持在镜架中；于是，修改参数是镜片边缘厚度。
根据另一种可能性，可改善特征可以是镜架与镜片之间使用斜面的配合；于是，修改参数是镜片的斜切边缘的形状和/或镜圈的斜切边缘的形状。提议修改M使得镜片的斜切边缘与镜圈的斜切边缘恰好对应(即匹配)。
根据可能的实施例，可改善特征可以是由眼镜提供的视野；于是，修改参数是镜片的形状和镜架的镜圈的内部形状。
处理单元6使用传输单元16将提议修改M的清单传输至远程系统、在此为ECP装置2(步骤S16)。
因此，在步骤S18，由远程系统(在此为ECP装置2)接收提议修改M的清单。
远程系统(在此为ECP装置2)可以包括屏幕、并且适于控制屏幕显示修改的眼镜的表示(步骤S20)，以呈现给眼镜的未来配戴者。
此修改的眼镜包括具有如提议修改M的清单中所限定的修改的初始镜片和初始镜架。
根据可能的实施例，用户(例如未来配戴者或眼睛护理专业人员)可以(使用远程系统的用户接口)选择提议修改M的清单中的一些修改，并且显示的修改的眼镜于是可以包括仅具有所选择的修改的初始镜片和初始镜架。
在本示例中，远程系统是ECP装置2。然而，在其他实施例中，远程系统可以是位于ECP处所之外的其他地方的个人计算机。远程系统例如可以是属于眼镜的未来配戴者的个人计算机。
远程系统的用户然后可以针对提议修改M的清单中的每个修改选择他/她是接受还是拒绝相关修改(步骤S22)。例如在远程系统(在此为ECP装置2)的用户接口上执行选择。
因此，远程系统(在此为ECP装置2)可以向处理单元6传输针对每个提议修改M指示相关修改是被接受还是被拒绝的响应C。可能地，描述用户对镜架的反馈的数据(比如镜架的美学等级)可以包括在响应C中。
处理单元6(经由接收单元14)接收针对每个提议修改M指示相关修改是被接受还是被拒绝的响应C(步骤S26)。如刚刚所指出的，响应C还可以包括描述用户对镜架的反馈的数据。
因此，处理单元6已经获取(并且至少暂时地存储)针对每个提议修改M指示相关修改是被接受还是被拒绝的响应C。
然后，可以将响应C的至少一部分(例如，关于镜架的被接受或被拒绝的修改和/或描述用户对镜架的反馈的数据)传输至镜架设计者电子系统12(步骤S28)。
在步骤S30，由镜架设计者电子系统12接收响应C的经传输的部分。因此，镜架设计者可以在设计新镜架时将用户反馈考虑在内。
在一些实施例中，镜架设计者电子系统12可以将在响应C中所限定的被接受的修改考虑在内来生成限定了修改的镜架(即，与初始镜架相对应但根据被接受的修改而进行了修改的镜架)的数据。在这些实施例中，对镜架的改变因此由镜架设计者管理。
在这种情况下，限定了修改的镜架的数据由镜架设计者电子系统12传输至处理单元6，用于通过如下面所解释的增材制造来进行镜架的未来生产。限定了修改的镜架的数据因此由处理单元(经由接收单元14)接收。
然后，在步骤S32，处理单元6使用所获取的响应C(以及可能地从镜架设计者电子系统12接收的限定了修改的镜架的数据)来确定要实现用于制造镜片和/或镜架的增材制造工艺的工艺参数P。
在此目标中，处理单元6可以例如如下进行：
-基于初始镜片的3D表示(参见上文)通过以如在响应C中所限定的镜片的被接受的修改为基础的可能修改来构造镜片的修改的3D表示；
-基于(包含在镜架数据F中的)初始镜架的3D表示通过以在响应C中所限定的镜架的被接受的修改为基础的可能修改来构造镜架的修改的3D表示(或者，在上述实施例中，使用限定了修改的镜架的数据作为镜架的修改的3D表示)；
-确定适合于通过增材制造来生产具有在镜架的修改的3D表示中所限定的形状的物体和/或具有在镜片的修改的3D表示中所限定的形状的物体的工艺参数P。
工艺参数P包括例如以下任何参数：要形成(例如沉积)的体素的层的数量、要形成(例如沉积)的体素的层的厚度、要形成(例如沉积)的每个体素的位置、要形成(例如沉积)的体素(或每个体素)的材料、用于使体素聚合的能量的类型和/或量、要执行的后处理步骤(例如后固化、抛光或涂覆)的描述。
然后，通过使用传输单元16将所确定的工艺参数P传输至增材制造机器10(步骤34)。
因此，工艺参数P由增材制造机器10接收并(至少暂时地)存储在控制单元102的存储器中(步骤S36)。
然后，增材制造机器10可以使用工艺参数P通过增材制造来生产镜片和/或镜架(步骤S38)。
具体地，在当前情况下，控制单元102特别是基于工艺参数P来控制喷嘴113移动和/或输送形成体素的材料。在上面提到的使用DLP-SLA的可能的替代性实施例中，控制单元102基于工艺参数控制从投影仪照射的光以形成体素。
如以上所解释的，已经将如在所获取的响应C中指示的被接受的修改考虑在内来确定工艺参数P，并且因此所生产的镜片和/或镜架包括被限定为在所获取的响应C中被接受的提议修改。
Claims (12)
1.一种确定用于制造包括镜片和镜架的眼镜的至少一部分的工艺参数(P)的方法，所述方法包括在包括接收单元(14)和传输单元(16)的电子系统中实现的以下步骤：
-获取描述初始镜片的镜片数据(L)；
-获取描述初始镜架的镜架数据(F)；
-基于所述镜片数据(L)和所述镜架数据(F)来识别从所述初始镜片与所述初始镜架之间的相互作用得到的修改参数，其中，所述修改参数包括镜架镜圈厚度或镜片边缘厚度；
-使用所述传输单元(16)基于所识别的修改参数将提议修改(M)的清单传输到远程系统(2)；
-从所述远程系统(2)并使用所述接收单元(14)接收由所述远程系统(2)的用户对至少一个提议修改的响应(C)，所述响应(C)针对所述提议修改(M)的清单中的每个修改指示相关修改是被接收还是拒绝；
-基于所获取的响应(C)来确定用于制造所述镜片或所述镜架的增材制造工艺的工艺参数(P)。
2.如权利要求1所述的方法，其中，获取所述镜架数据(F)的步骤包括以下子步骤：
-从终端用户系统接收镜架参考(R)；
-将所述镜架参考(R)传输至镜架设计者电子系统(12)；
-响应于所传输的镜架参考，从所述镜架设计者电子系统接收所述镜架数据(F)。
3.如权利要求1所述的方法，进一步包括以下步骤：
-接收描述用户对所述镜架或所述提议修改的反馈的数据；
-将所述数据传输至镜架设计者电子系统(12)。
4.如权利要求3所述的方法，进一步包括从所述设计者电子系统接收限定了修改的镜架的数据的步骤。
5.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，所述远程系统(2)包括屏幕，并且其中，所述远程系统(2)适于控制所述屏幕显示包括所述初始镜片和所述初始镜架并且通过至少一个所述修改进行了修改的修改的眼镜的表示。
6.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，所述识别修改参数的步骤包括以下子步骤：
-基于所述初始镜片与所述初始镜架之间的机械界面的模型，在以下特征中确定可改善特征：所述初始镜架与所述初始镜片之间的机械干涉、所述镜片的边缘与所述镜架的镜圈之间的接触、所述初始镜片在安装在所述初始镜架中时所提供的视野；
-选择当用作修改参数时的使得改善所述可改善特征的参数。
7.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，所述修改参数包括以下参数中的至少一个：镜片边缘厚度、镜架镜圈厚度、所述镜片的斜切边缘的形状、所述镜圈的斜切边缘的形状、所述镜架的鼻托的类型、所述镜架的鼻托的位置、所述镜架的支腿的类型、所述镜架的支腿的铰链的位置、所述镜片的形状、所述镜架的镜圈的内部形状。
8.如权利要求1至4中任一项所述的方法，包括生产所述镜片或所述镜架的另一步骤，其中，所生产的镜片或镜架包括被限定为在所获取的响应中被接受的提议修改。
9.如权利要求8所述的方法，其中，使用所确定的工艺参数通过增材制造来生产所述镜片或所述镜架。
10.一种适于确定用于制造包括镜片和镜架的眼镜的至少一部分的工艺参数(P)的眼镜管理系统，所述眼镜管理系统包括电子系统(8)，所述电子系统包括：
-接收单元(14)，所述接收单元适于获取描述初始镜片的镜片数据(L)和描述初始镜架的镜架数据(F)；
-处理单元(6)，所述处理单元适于基于所述镜片数据(L)和所述镜架数据(F)来识别从所述初始镜片与所述初始镜架之间的相互作用得到的修改参数，其中，所述修改参数包括镜架镜圈厚度或镜片边缘厚度；以及
-传输单元(16)，所述传输单元适于基于所识别的修改参数将提议修改(M)的清单传输到远程系统(2)，
其中，所述接收单元(14)进一步适于从所述远程系统接收由所述远程系统(2)的用户对至少一个提议修改(M)的响应(C)，所述响应(C)针对所述提议修改(M)的清单中的每个修改指示相关修改是被接收还是拒绝，并且其中，所述处理单元(6)进一步适于基于所获取的响应(C)来确定用于制造所述镜片或所述镜架的增材制造工艺的工艺参数(P)。
11.如权利要求10所述的眼镜管理系统，进一步包括制造机器(10)，所述制造机器适于生产所述镜片或所述镜架，其中，所生产的镜片或镜架包括被限定为在所获取的响应(C)中被接受的提议修改。
12.如权利要求11所述的眼镜管理系统，其中，所述制造机器(10)是适于使用所确定的工艺参数(P)生产所述镜片或所述镜架的增材制造机器。
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