KR20050039750A - 디자인 구성 시험 주기 단축 - Google Patents

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KR20050039750A
KR20050039750A KR1020047016325A KR20047016325A KR20050039750A KR 20050039750 A KR20050039750 A KR 20050039750A KR 1020047016325 A KR1020047016325 A KR 1020047016325A KR 20047016325 A KR20047016325 A KR 20047016325A KR 20050039750 A KR20050039750 A KR 20050039750A
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크리스토퍼 윌드스미스
빅터 루스트
조세엘. 페레즈
크리쉬 다모드하란
제프리엠. 로이
제이선 다이엘
데이비드에프. 피넬라
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존슨 앤드 존슨 비젼 케어, 인코포레이티드
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Abstract

본 발명의 안과 렌즈 디자인 및 모델링 시스템은 제조하기를 원하는 렌즈 디자인과 관련한 템플릿(template)을 생성하는 기능을 제공하는 사용자 인터페이스를 포함하며, 상기 템플릿은 안과 렌즈 제조 시스템에서 렌즈 제조에 필요한 관련 구성요소들의 3D 모델들 및 렌즈의 3차원(3D) 모델들을 생성하기에 충분한 디자인 정보를 포함한다. 상기 시스템은 사용자 인터페이스를 통해 안과 렌즈 제조 시스템의 관련 구성요소들의 제조 및 렌즈 제조에 영향을 주는 하나 이상의 공정 변수들에 따라 상기 템플릿에 포함된 렌즈 디자인 특징부의 물리적 거동을 조절하는 연결 정보(linking information)를 생성 및/또는 특정하는 기능을 추가로 포함한다. 따라서, 템플릿과 그 안의 디자인 및 연결 정보를 사용하면 렌즈 모델링을 빠르게 하고 렌즈 제조 작업들을 보다 정확하게 하는 것을 도우므로, 렌즈 디자인 구성 및 시험(DBT; design build and test) 주기 시간(cycle time)이 단축된다.

Description

디자인 구성 시험 주기 단축{Design build test cycle reduction}
관련 출원에 대한 상호기준
본 출원은 본원과 동일한 명칭을 갖는 2002년 4월 12일 출원된 미국 임시출원 제 60/372,738호의 우선권을 주장하며, 이 우선권의 내용 전체는 본원에 포함된다.
기술 분야
본 발명은 일반적으로 콘택트 렌즈, 렌즈 몰드(mold) & 인서트(insert) 디자인 및 제조 기술에 대한 것이고, 상세하게는 콘택트 렌즈 디자인 및 제조 공정들에서 수행되는 몰드 인서트들 및 몰드 물품(item)들을 포함하는 신규 및 기존의 안과 렌즈 제품의 디자인-구성-시험 주기 시간(Design-Build-Test Cycle Time)의 단축을 위한 디자인 방법 및 도구에 대한 것이다.
콘택트 렌즈 제조에 앞서, 디자인 개념이 잡혀야 하고, 변수/공정의 검증이 이루어져야 한다. 실제에 있어서는, 연구 및 개발 그룹이 렌즈 디자인 개념의 개발 및 창작과, 시제품 생산, 임상 시험들 및 확대(scale-up) 활동들을 통한 이들의 생산성의 검증을 책임진다.
연구 및 개발 부서 내의 (주로) 렌즈 디자인, 플라스틱 가공 및 시설 개발 그룹들로 구성된 제품 개발 그룹은 실무 부서들에 넘겨지기 전에 그 렌즈 디자인이 생산가능함을 보장하는 책임을 진다. 일단, 확대 활동들이 완료되면, 시장성 있는 제품을 만들기 위해 완전한 크기의 제품 생산을 위한 관련 정보들이 실무 그룹을 위해 만들어진다.
이러한 하나의 공정(10)의 세부사항이 도 1을 기준하여 설명된다. 전형적으로, 제 1 단계 12에 표현된 바와 같이, 대부분의 콘택트 렌즈 제조 회사의 렌즈 디자인 그룹은 "주문 개발된(custom developed) 소프트웨어 및 2D 그래픽 도구(graphing tools)(예를 들어, 비쥬얼 베이직 응용프로그램 및 오토캐드)-여기서는 "주문 개발된 디자인 소프트웨어"로 부름-의 조합체를 사용하여 개념적인 렌즈의 기하학적 형상을 생성한다. 일반적으로, 이러한 그룹은 렌즈 제조 공정에 사용되는 렌즈 몰드 디자인들, 인서트 디자인들 및 코어 디자인들(16)을 또한, 생성한다. 주문 개발된 디자인 소프트웨어는 초기생산 라인(pilot line)들(즉, 렌즈 제조 설비)에 사용되는 가공 조건들의 추정값들을 사용하여 단계 15에 예시된 바와 같이 초기의 신규한 디자인들을 생성하는데 사용된다. 실제 제조되는 렌즈 몰드들과 실제 만들어진 렌즈들 간에 존재하는 수학적 관련성들은 "수화(hydration) 요인들"로 불린다. 실제 제조되는 인서트들을 제조되는 렌즈 몰드들에 연계하는 관련성들은 "수축 요인들"로 불린다. 전형적으로, 콘택트 렌즈 업계에 걸쳐, 이들 팽창 및 수축 요인들 각각에 사용되는 3가지 주요 지도적인 요인들[반경방향, 시상방향(sagittal), 대각방향(diametral)]이 있다고 알려져 있다. 정확도를 크게 잃지 않으면서 이들 요인들 중 단지 네(4)개(수축에 대해 2, 수화에 대해 2)를 수학적으로 모델링하는 것이 종종 보다 편리하다. 이는 대각방향 및 시상방향 값들이 서로 동일하다고 설정하여 이루어지며 이는 렌즈를 몰드들 및 인서트들에 연계하는 복잡성을 크게 감소시킨다. 그러나, 이는 콘택트 렌즈들을 물리적으로 가공시에 실제 일어나는 것을 100% 정확히 모델링하지 못할 수 있다.
일반적으로, 제조되는 렌즈를 초기의 렌즈 디자인, 렌즈 몰드 디자인들 및 인서트 디자인들에 연계시키는 모든 데이터(20)는 렌즈 디자인 그룹(15) 내에 보관되고 주문 개발된 디자인 소프트웨어에서 사용된다. 일단 렌즈 디자인 그룹이 렌즈 디자인을 완료하면, 관련한 인서트 및 코어 디자인들이 이들로부터 설비 개발 그룹으로 넘겨지며 여기서 단계 22 및 25에 예시된 바와 같이 복잡한 몰드 및 인서트의 기하학적 형상이 기계가공된다. 각각의 인서트는 예를 들어 단일 지점 다이아몬드 선삭(Single Point Diamond Turning) 기술을 사용하여 만들어질 수 있다. 설비 개발 그룹은 주문 개발된 디자인 소프트웨어의 인쇄된 출력물, 텍스트 파일들 또는 오토캐드 파일들(예를 들어)을 세부적으로 조작하여 컴퓨터 수치제어(CNC; Computer Numerical Control) 데이터로 생성한다. 이러한 공구 경로(tool path) 데이터는 선반이 원하는 부품의 프로파일들을 어떻게 만들지를 지시한다.
일단 인서트들이 단계 22에서 기계가공되었으면, 이들은 (단계 15에서 생성된 렌즈 디자인 그룹으로부터의 렌즈 몰드 디자인들 및 타깃(target)들과 함께 플라스틱 가공 그룹에 넘겨지며, 여기서 이들은 단계 25에 예시된 바와 같이 렌즈 몰드들을 사출성형하는데 사용된다. 이들 렌즈 몰드들이 콘택트 렌즈들을 제조하는데 사용되기 전에, (반경방향 및 시상 방향 측정값들을 포함하는) 도량형 데이터가 취해져 (렌즈 디자인 그룹에 의해 지정된 바와 같이) 렌즈 몰드 타깃에 맞는지 여부를 판정한다. 맞지 않는 경우에는, 렌즈 몰드 타깃들에 맞을 때까지 사출 성형 조건들이 수정되어 렌즈 몰드의 기하학적 형상을 바꿀 수 있다. 이러한 렌즈 피드백 조건이 루프(26)로서 예시되어 있다. 전형적으로, 타깃들에 맞출 수 없으면, 공정은 단계 15로 복귀하여 다시 렌즈 디자인 그룹을 참여시켜 새로운 데이터를 내게 하고, 새로운 인서트들의 구성을 시작하게 한다. 이러한 피드백 단계들이 단계 27로 도시되어 있다. 일단, 렌즈 몰드 타깃들이 단계 25에서 사출 성형 공정에 부합되면, 보다 많은 렌즈 몰드들이 제조되고 단계 30에서 콘택트 렌즈 제조 공정으로 전달된다.
[직경, 기준 곡률반경, 중심 두께 및 배율(power)을 포함하는] 도량형 데이터(metrology data)가 제조된 콘택트 렌즈들로부터 취해지고, 피드백 루프(31)로 예시한 바와 같이 분석을 위해 (렌즈 몰드 도량형과 함께) 다시 렌즈 디자인 그룹으로 전달된다. 이러한 분석은 초기생산 라인을 가동하여 만들어지는 것과 같은 수축 및 팽창에 대한 새로운 수치를 산출하고, 콘택트 렌즈가 디자인 명세서들에 따르지 않게 제조되게 할 수 있다. 이러한 경우에는, 주문 개발된 디자인 소프트웨어와 렌즈 디자인 그룹(15)이 루프에 다시 참가하여, 초기에 의도한 렌즈 디자인을 새로 계산된 수축 및 팽창 데이터에 연계시켜 새로운 렌즈 몰드 및 인서트 디자인(16)들을 산출한다. 이들은 이전의 반복계산(iteration)에 사용하였던 공정 변수들을 수정하여 이를 수행하고 주문 개발된 디자인 소프트웨어의 소스 코드를 수정하거나, 또는 다음 반복계산에 대한 렌즈, 몰드, 인서트 및 코어 디자인 데이터(16)를 다시 내기 전에렌즈 디자인을 수정한다.
도 1에 예시된 바와 같이, 인서트, 렌즈 몰드 및 콘택트 렌즈 제조 공정이 다시 시작되고, 하지만 이번에는 제조되는 렌즈가 첫 번째 수행때보다는 타깃에 보다 가까워진다. 종종, 네 개 이상의 렌즈 변수(기준 곡선, 직경, 중심 두께, 배율)가 만족되어야 하므로, 한번에 하나의 변수를 수정하려 하므로, 적어도 4번의 반복계산(31)을 갖는다.
지금까지 설명한 공정으로부터, 모든 반복계산들이 단계 15에서 렌즈 디자인 그룹으로 다시 가져가지는 것이 일반적인데 왜냐하면 규정 제어(regulatory control)를 위해 렌즈를 몰드들에 연계시키고 몰드들을 인서트들과 코어들에 연계시키는 주문 개발된 디자인 소프트웨어의 "링크(links)"를 일반적으로 이 그룹만이 할 수 있기 때문이다. 주문 개발된 디자인 소프트웨어는 매우 복잡하고 수년에 걸쳐 발전할 수 있다. 소프트웨어가 상이한 렌즈 디자인들을 보다 많이 담기 위해 발전됨에 따라, 코드 작성자(code writer)들은 소스 코드를 편집 및 부가한다.
일단 정확한 콘택트 렌즈가 제조되어 원래의 렌즈 디자인 의도에 부합하고, 공정 및 제조 변수들이 명세서의 규정 내에 있으면, 공정은 상이한 재고유지단위(skus; stock keeping units)에 대해 반복되어 교정 곡선(calibration curve)을 생성한다. 이는 6번 이하의 반복계산(도시 않음)을 취할 수 있다. 일단 교정 곡선들을 알면, "디자인 패킷(design packet)"이 실무 그룹에 전달되고, 여기서 최종의 시장성있는 제품이 제조된다.
도 1을 기준하여 단계 33에서 렌즈 제품에 대한 임상 시험들이 수행된 후에, 디자인 구성 시험(DBT; design build test) 공정은 렌즈 디자인의 정정 또는 수정을 위해 심지어는 개념 또는 렌즈 디자인 단계까지 되돌아갈 것을 요구할 수 있다. 예를 들어, 렌즈가 기대한 만큼의 성능을 내지 않으면, 보다 그 디자인을 최적화하기 위해 추가의 렌즈 디자인 수정이 이루어질 수 있다.
상기의 시스템은 실시하는데 매우 많은 시간을 소요하고, 새로운 콘택트 렌즈 디자인의 개발 및 검증하고 그 제품을 소비자가 사용할 수 있게 하는데에 8달 및 6번의 반복계산이 걸릴 수 있다. 부가적으로, 반복계산들 간의 변화값의 대부분이 수축 및 팽창 관계(공정 변수들)에 대한 새로운 값이므로 이들이 꼭 필요하지 않을 때에도 렌즈 디자인 그룹이 매우 깊게 연관될 수 있다. 따라서, 렌즈 디자인 그룹은 공정과는 독립적으로 새로운 혁신적인 디자인들에 집중해야 하고, 공정을 의도한 제품에 맞추도록 기능해서는 안된다.
그 복잡성과 발전 때문에, 종래기술의 주문 개발된 디자인 소프트웨어의 유용성에는 몇몇 사람들에게로 한정되어 있다.
콘택트 렌즈들 및/또는 렌즈 몰드들 및/또는 인서트들을 디자인하는 것, 나아가 이들을 기계 코드("CNC" 코드)를 통해 다양하고 복잡한 제조 공정에 관련시키는데 사용되는 기성품(off the shelf) 소프트웨어 패키지들이 현재 상업적으로 나와있지 않기 때문에, 많은 콘택트 렌즈 제조업자들이 독자적으로 코드(컴퓨터 프로그램)를 작성한다. 또한, 콘택트 렌즈/렌즈 몰드/인서트 제조에 사용되는 제조 공정들은 매우 복잡할 수 있으므로 공정 시뮬레이션을 위한 수학적 알고리즘을 작성하는 것이 불가능하지 않더라도 매우 난해하다.
따라서, 콘택트 렌즈 디자인들, 이들에 관련한 렌즈 몰드, 인서트 및 코어 디자인들의 모델링, 및 제조 공정의 모델링을 향상시켜 초기 개념으로부터 교정 곡선 최적화 시간(이후, 디자인-구성-시험 소요시간이라 부름)까지의 전체 공정이 크게 단축될 수 있게 할 필요가 있다.
또한, 안과 콘택트 렌즈, 및/또는 콘택트 렌즈 몰드 및/또는 인서트를 디자인할 수 있게 하고 관련한 렌즈/렌즈 몰드 디자인 데이터를 기계 코드를 통해 다양하고 복잡한 제조 공정들에 연계하는 시스템 및 방법이 필요하다.
콘택트 렌즈 디자인, 개발, 제조 단계들에서, 렌즈 재료가 개발되고, 렌즈의 기하학적 형상이 계산되고, 플라스틱 렌즈 몰드 부품 도면들이 디자인되고, 주조 도구들이 만들어진다. 일단 도구들이 완성되면, 플라스틱 렌즈 몰드들과 렌즈들이 만들어진다. 이 단계에서, 최종 제품이 검사되어 그 디자인이 완성되었는지 평가된다. 특정한 문제점들 예를 들어 배율, 중심 두께, 기준 곡선 또는 직경 등을 해결하기 위해 특정한 렌즈 영역들을 수정하여 디자인들에 대한 변경이 종종 이루어진다. 특정한 용도를 위해 개별적인 컴퓨터를 사용하는 것이 나쁘지는 않지만, 개별적인 데이터 베이스를 사용하는 것은 좋지 않은데 왜냐하면 데이터의 통합성(integration)이 없기 때문이다. 즉, 정확하고 최신의 공정 변수를 얻기 위해 다른 시간 소모적인 작업이 있다는 것이며 왜냐하면 통합되지 않은 많은 상이한 데이터베이스들이 있기 때문이다. 현재의 개별적인 데이터베이스들은 매우 정밀한(rigid) 계층형 데이터베이스에 매우 비슷하다. 사용되는 데이터는 플라스틱 수축 특성, 렌즈의 단량체 팽창 인수, 렌즈의 기하학적 형상 특성 및 주조 도구의 팽창에 대한 것이다.
그러므로, 디자인-구성-시험 소요시간을 단축시키기 위해 콘택트 렌즈 디자인, 이에 관련한 렌즈 몰드, 인서트 및 코어 디자인들, 제조 공정의 모델링에 관한 모든 제품 및 공정 변수를 저장하기 위한 데이터베이스를 생성할 필요가 또한 있다.
도 1은 종래기술에 따른 디자인 구성 시험 주기를 예시하는 공정도.
도 2는 본 발명에 따른 디자인 구성 시험 주기를 예시하는 공정도.
도 3은 입력값 중의 하나가 렌즈 디자인인 본 발명에 따라 3D 모델링 도구를 사용하는 템플릿 구성 공정(100)의 예시도.
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따라 3D 모델링 소프트웨어를 통해 수행될 수 있는, 렌즈와 렌즈 몰드 조립체(역 팽창)와, 몰드 인서트들 간의 관계를 지정 및 수정하는 기능을 제공하는 예시적인 사용자 인터페이스의 예시도.
도 5는 본 발명의 3D 모델링 플랫폼(platform) 내에서 렌즈, 렌즈 몰드, 인서트 구성요소들을 디자인, 생성, 및 모델링하는데 필요한 사용자 인터페이스와 몇몇 예시적인 구성요소를 제공하는 템플릿(200)의 예시도.
도 6a 내지 도 6c는 3D 모델링 소프트웨어에 의해 생성되고 제조시에 사용되는 예시적인 렌즈, 렌즈 몰드 디자인 및 인서트 디자인 데이터의 예시도.
따라서, 본 발명의 일 목적은 보다 튼튼한(robust) 안과 렌즈 디자인과, 디자인 구성 시험(DBT) 제조 단계들을 신속하게 하는 것을 돕는 모델링 도구를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 보다 튼튼한 안과 렌즈 디자인, 렌즈 몰드 디자인 및 인서트 디자인 모델링 도구를 제공하는 것이며, 이 도구는 사용자를 위해 렌즈 디자인들의 3차원 도면을 생성하고 DBT 주기를 단축하기 위해 렌즈의 신속한 개발을 돕도록 렌즈 제조 시설에 부여될 수 있는 제조 정보를 제공할 수 있다.
본 발명의 다른 목적은 콘택트 렌즈의 물리적 치수들과 디자인이 가능한한 그 목표 명세서에 근접할 수 있게 하여 디자인-구성-시험 소요시간을 단축할 수 있게 하는 안과 렌즈 디자인용 3차원 모델링 도구를 제공하는 것이다. (I-DEAS?? 또는 임의의 다른 3D 모델링 소프트웨어 제품-이후 "3D CAD/CAM 모델링 소프트웨어"로 언급함-과 같은) 상업적으로 입수가능한 3D 모델링 소프트웨어 패키지들을 사용하여 신규하고 개선된 콘택트 렌즈 디자인의 디자인-구성-시험 소요시간을 단축하므로, 새로운 렌즈 디자인들의 시장 진입 속도를 가속시킨다.
본 발명의 원리에 따르면, 렌즈 디자인을 텍스트, 또는 CAD 파일 데이터 타입, 또는 전자적으로 표현가능한 디자인 정보 또는 렌즈가 3D 모델링 소프트웨어 내에서 디자인되는 임의의 다른 통상적 방식으로 불러올 수 있는 시스템 또는 방법이 제공된다. 템플릿(template)에 기반한 접근방법을 사용하면, 시스템은 렌즈 및/또는 몰드 및/또는 인서트 디자인들을 생성하고, 최종적으로 3D 소프트웨어를 사용하여 관련한 부품 제조 코드(예를 들어, CNC 코드)를 발생시킨다.
기존의 렌즈 디자인의 수정 또는 새로운 렌즈의 디자인을 위해, 3D CAD/CAM 모델링 소프트웨어는 텍스트 파일 또는 CAD 파일 또는 임의의 다른 전자적 매체 포맷을 통해 렌즈 디자인 데이터를 불러올 것을 요구한다. 렌즈 디자인 데이터는 "템플릿에 기반하여" 렌즈 디자인이 재생성된 다음에 렌즈 모델로부터 생성되는 렌즈 몰드 디자인과 인서트 디자인이 템플릿 출력물로서 제조 공장에 사용될 수 있다. 이러한 과정은 콘택트 렌즈 및/또는 렌즈 몰드 및/또는 몰드 인서트가 3D 모델링 소프트웨어 내부에서 직접 디자인될 수 있게 하고, 템플릿 기반의 기능을 사용하는 것에 제한되지 않는다. 즉, 독립적인 부품(stand-alone parts)이 3D CAD/CAM 모델링 소프트웨어 도구 내에서 부가적으로 디자인될 수 있다.
어떠한 공정 변수들, 렌즈 디자인 또는 임의의 다른 구성요소가 변경될 필요가 있으면, 이는 템플릿 내의 관련 특징부를 변화시켜 쉽게 달성된다. 템플릿은 부여된 변화(들)에 의해 영향을 받은 임의의 다른 특징부들을 자동적으로 갱신한다. 일단, 만족스러운 렌즈/렌즈 몰드/인서트 디자인이 얻어지면, 기계가공 데이터 및 공학용 도면들이 템플릿으로부터 만들어지고 적절한 제조를 위해 설비 그룹에 보내진다.
템플릿들과 이에 관련된 3D 모델들은 이후에 액세스하기 위해 데이터베이스에 저장될 수 있다. 일단, 템플릿이 3D 소프트웨어 도구에서 구성되면, 새로운 렌즈 디자인 생성 또는 기존의 렌즈 디자인의 수정을 위한 기능에 부가하여, 완전히 결합된 3D 모델들이 액세스될 수 있다.
유익하게는, "3D CAD/CAM 모델링 소프트웨어" 도구에 의해 제공되는 것과 같은 비균일 유리 B-스플라인(Non-Uniform Rational B-Spline:NURB)에 기반한 3D 모델링 소프트웨어를 사용하면 개인들이 렌즈, 렌즈 몰드 및 인서트 디자인을 위한 컴퓨터 코드 라인들을 작성할 필요를 경감시켜주고, 예를 들어 소프트웨어에서 이미 앞서 정의된 것인 스플라인 곡선, 다항식 등을 적용하여 공정을 보다 정확하게 모델링하는 보다 많은 유연성을 제공한다. 3D 모델에서의 "주조(mold), 유동(flow), 냉각(cool), 변형(warp)" 분석 소프트웨어와 같은 도구를 사용하여 제조 공정의 시뮬레이션이 또한 가능하다.
"주문-작성된 소프트웨어"의 전통적인 접근방법은 일반적으로 "저자(들)(author)"만이 액세스할 수 있고 이들만이 완전하게 이해하고, 일반적으로 기하학적 형상을 정의하는 수학적 방정식을 쓰는 것을 포함하므로, 제품이 디자인된다. 제품이 복잡할수록, 원하는 제품을 디자인하는 작업이 난해하고, 시간이 소모된다. 대조적으로, 완전 구속된 복합 표면들(원한다면 기하학적 형상을 질문하여 수학적 방정식들이 얻어질 수 있다)을 생성하기 위해 이미 존재하는 기하학적 형상의 특징부들을 사용하는 것을 일반적으로 포함하는 이러한 현대의 3D 도구들을 사용하여 3D 모델링하는데에는 전문가일 필요가 없다. 콘택트 렌즈를 렌즈 몰드에 그리고 인서트에 링크하는 데에는 최소의 수학 방정식들만이 요구된다.
본 발명에 따른 3D 모델링 시스템은 100% 정확한 일체형(built-in) 개정 제어(revision control)가 또한 포함되고, 데이터는 많은 상이한 타입의 고객 간에 쉽게 공유될 수 있다. 3D 모델을 보이는 능력과 솔리드 모델들의 100% 정확성은 이러한 복잡한 소프트웨어 시스템에서 나타날 수 있는 오류들을 최소화한다. 또한, 이는 시스템 내의 결함을 신속하게 찾는 것을 돕고, 수정이 매우 빠르게 이루어지게 한다. 3D 시스템들의 데이터 출력과 내보내기(export) 선택사항들은 웹 브라우져(web browser)를 포함하는 다른 많은 상업적으로 입수가능한 소프트웨어 프로그램들에 직접적으로 링크될 수 있다.
3D CAD/CAM 모델링 소프트웨어 도구에 의해 제공되는 것과 같은 NURB 기반의 3D 모델링 소프트웨어를 사용하는 것의 다른 몇몇 장점에는 하기의 사항들이 포함된다: 자동적인 체적 계산; 자동적인 무게중심 계산; 자동적인 간섭 점검(interference check); 강력한 내보내기 성능; 복잡한 수학 방정식을 풀 필요가 없음; 수작업에 의한 컴퓨터 프로그래밍 불필요; 제품을 디자인할 때 "마우스 클릭 조작(point and click)"하는 능력.
본원에 공개되는 본 발명의 세부사항들은 하기에 열거하는 도면의 도움을 받아 아래에 설명될 것이다.
본 발명에 따른 신속한 디자인 및 구성 및 시험(DBT) 제조 단계들에 대해 효과적인 작용을 제공하는 튼튼한 안과 렌즈 디자인 및 모델링 시스템이 도 2에 예시되어 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 디자인 및 구성 및 시험(DBT) 제조 단계들은 모델링 시스템의 효율의 이점 때문에 도 1의 종래 기술의 시스템보다도 상당히 간소화(streamlined)되었다. 특히 렌즈 디자인 단계(55) 이후에, 명세서에 맞게 제조하는데 필요한 모든 제조 데이터를 포함하고 디자인에 연계되는 렌즈 모델링 템플릿의 생성을 위한 렌즈 모델 생성 단계(70)가 수행된다. 바람직하게는, 템플릿은 렌즈 디자인 변수(예를 들어, 배율, 직경, 기준 곡선 및 중심 두께, 원통, 다양한 반경 및 영역 등), FC 및 BC 코어 표면 세부사항, (예를 들어 인서트로부터의 플라스틱의 수축과, 및/또는 (렌즈 몰드로부터) 콘택트 렌즈 단량체의 수화와 같은) 제조 공정 변수를 포함하는 데이터를 지정하며, 상기 수화의 값들은 초기생산 라인 및/또는 제조 라인이 어떻게 운영되는가에 기반하여 변한다. 이러한 모델링 단계의 중요한 입력(key input)은 이러한 공정 변수들을 물리적 부품들에 링크하는, 예를 들어, 렌즈를 렌즈 몰드에, 렌즈 몰드를 몰드 인서트에 링크하는 조립 방정식들을 생성하는 것이다. 템플릿 구성, 렌즈 모델링 및 데이터베이스 구성 단계(70)는 도 3에 대해 본원에서 보다 상세히 설명될 것이다.
도 2에서, 렌즈 디자인과 3D 모델링 단계 이후에는, 실제 렌즈 모델들이 평가되는 검토 단계(75)가 수행된다. 즉, 이 단계에서, 최종 제품이 검사되어 그 3D 디자인이 달성되었는지의 평가 그리고 간섭 점검이 수행되고 모델 내의 명백한 오류를 검출한다. 필요하다면, 렌즈 디자인을 달성하기 위해 렌즈/몰드/인서트 디자인 및/또는 제조 변수를 미세 조정(tweak)하기 위해 렌즈 디자인에 걸친 다른 반복계산이 필요할 수 있다. 이들은 템플릿 사용자 인터페이스를 통한 입력값이다. 예를 들어, 렌즈 제조 라인들이 팽창/수축에 영향을 주는 특정한 조건에서 운영되면, 이들 공정 변수들과 조립 방정식들이 따라서 수정될 수 있다. 일단, 검토를 통과하면, 실제 몰드 인서트들과 렌즈 몰드들이 3D 모델링 템플릿들과 단계 80에 예시된 바와 같은 출력 템플릿 정보로부터 구성된다. 본 발명에 따르면, 모든 부분들이 서로 수학적으로 링크되고, 기하학적으로 구속된 3D 템플릿에 기반한 접근 수단은 2D 좌표들을 사용하는 프로그램에서 일어날 수 있는 오류들을 제거한다. 오류를 제거하면 디자인 구성 시험 주기가 단축된다. 생성된 탬플릿과 관련한 렌즈 디자인, 모델링 및 제조 정보가 데이터베이스(60)에 저장된다. 즉, 데이터베이스(60)는 템플릿을 통해 생성된 모든 데이터를 보관하여 모든 데이터(제조 코드, CNC 코드, 도면)가 저장되고 예를 들어 네트워크에 걸쳐 사용자에 의해 액세스된다. 새로운 탬플릿들은 새로운 렌즈들 및/또는 렌즈 몰드 및/또는 몰드 인서트 제품을 생성하기 위해 수정될 수 있는 유사한 템플릿들로부터 또는 스크래치(scratch)로부터 생성될 수 있다.
도 2를 또한 기준하여, 인서트/몰드/렌즈 구성 단계 이후에, 도량형(82) 및 임상 평가 단계(85)가 수행된다. 그러나, 생성된 3D 모델링 템플릿이 렌즈 디자인 명세서/공차 내에 빠르게 수렴하고 제조되는 렌즈 디자인을 이루기에 충분한 모든 정보를 포함하고 있으므로 종래기술과는 다르게, 이들 단계에서 렌즈 디자인 그룹에 의해 재평가될 필요가 없다. 즉, 렌즈 디자인 그룹은 렌즈 디자인이 변할 필요가 있을 때만 참가할 필요가 있다.
본 발명은 특히 비균일 유리 B-스플라인(NURB) 기반의 모델링 및 가시화 시스템에서 실시되는 3D 솔리드 모델링 기술 수단을 포함한다. 3D 솔리드 모델링 소프트웨어를 사용하여, 이제 임의의 부품들 간에 100% 정확한 관계를 유지하면서 렌즈, 렌즈 몰드 및 인서트 디자인 의도를 담을 수 있다. 모든 것이 기하학적 형상에 기반하므로, 하나의 특징부가 일 부분, 예를 들어, 인서트, 렌즈 몰드 또는 렌즈에서 변화되면, 이에 의존하는 다른 구성요소들도 조립 방정식에 의해 서로 모두 연관되어 있으므로 자동적으로 변화된다. (패러메트릭 테크놀로지 코포레이션의) 프로 엔지니어와, 유니그래픽스로부터의 제품을 포함하는 다른 3D 모델링 소프트웨어가 유사한 기능을 수행할 수 있다. 이러한 소프트웨어는 이들 간의 복잡한 링크들을 프로그래머가 작성할 필요없이 모두 세(3)개의 업계 표준의 그리고 허용된 수축 및 팽창 인수(직경, 시상 방향 및 반경방향)들을 포함하는 부품들 간의 복잡한 관계를 쉽게 조정하기 위해 사용되어 왔다. 3D 모델링에서, 사용자들은 구형(spherical) 기하학적 형상에 제약받지 않는다; 즉, 비구면 렌즈(asphere)가 쉽게 모델링될 수 있고 구동 변수로서 사용될 수 있고, 임의의 원추형 부분 또는 다항식 또는 스플라인 함수일 수 있다. 비회전 대칭 및 임의의(arbitrary) 표면 형상이 부가적으로 이러한 방식으로 3D CAD/CAM 모델링 소프트웨어로 처리된다. 요약하면, NURB 기반의 소프트웨어는 프로그래머가 작성한 코드없이 임의의 기하학적 형상이 모델링 및 사용하기 위해 구속될 수 있게 하는 우수한 유연성을 제공한다.
본 발명에 따르면, 템플릿에 기반한 렌즈 모델링 접근방법은 하기의 사항들을 포함하지만 이에 제한되지 않는 렌즈 디자인들에 사용될 수 있다: 구형 렌즈; 이중 초점 렌즈; 다초점 렌즈; [안정(stabilization) 영역들을 갖거나 또는 갖지 않는] 원환체 렌즈; 기하학적으로 정의되지 않은 렌즈[예를 들어, 담점(point cloud) 표면]와 그 표면들을 나타내는 제르니케(zernike) 표면들.
도 2의 단계 70을 다시 기준하면, 이제 렌즈, 몰드 및 인서트 구성요소 디자인 및 제조 템플릿을 구성하는 공정이 보다 상세히 설명된다. 도 3은 본 발명에 따른 템플릿 구성 과정, 예를 들어 I-DEAS?? 소프트웨어 도구 (또는 유사한 3D CAD/CAM 모델링 소프트웨어), 내에서 이들 구성요소들을 모델링하는 공정 단계 100을 예시한다. 도 3의 프로그램 흐름/구조는 템플릿들 이면의 프로그램 파일들[예를 들어, 매크로(macro; 명령어 묶음)]이 어떻게 서로 연계되고 이들 매크로가 부품들로부터 치수들을 추출하고 데이터를 단계 130에 예시된 바와 같은 출력물로 변환하는데 어떻게 사용되는지를 설명하며, 상기 출력물에는 3차원(3D) 렌즈/렌즈 몰드/몰드 인서트 모델, CNC 코드, 제조 정보를 담고 있는 엑셀 스프레드시트, 렌즈 제조에 사용되고 선택된 렌즈 디자인에 관련한 2D 도면 출력물들을 포함하는 도면들이 포함되지만, 이에 제한되지는 않는다.
도 3에서, 렌즈 디자인 그룹에 의해 생성된 렌즈 디자인은, 먼저 단계 102에 예시된 바와 같이, I-DEAS?? 소프트웨어 도구(또는 유사한 3D CAD/CAM 모델링) 소프트웨어로 불러들여진다. 개발된 시스템은 렌즈 디자인을 텍스트, CAD 파일 데이터 타입, 또는 전자적으로 표현되는 임의의 다른 공통적 방식의 디자인 정보로 불러들여질 수 있다. 렌즈 디자인 정보를 입력한다기보다는, 렌즈가 3D CAD/CAM 모델링 소프트웨어 내에서 디자인되고, 렌즈 몰드들 및 인서트들을 위한 직접적인 구동 모델로서 사용될 수 있다는 점을 이해해야 한다. 렌즈와 렌즈 몰드 간의 관계(역 팽창)는 렌즈 몰드를 인서트에 연결하는 역 수축이 그러하듯이 도 4a와 도 4b를 기준하여 설명되는 바와 같이 소프트웨어에서 수정될 수 있다. 이들 방법들은 템플릿-기반의 접근방법에 적합하다. 단계 102에서 렌즈 디자인 단계와 템플릿 구동 파일의 관련한 입력 이후에, 템플릿 구성 단계 106 내지 130이 수행된다.
새로운 템플릿을 생성하기 위해, 바람직하게는 개개의 부분(렌즈, 렌즈 몰드, 인서트, 코어들)이 먼저 디자인된다. 회전 대칭 디자인은 예를 들어, 마우스 클릭 조작(point and click) 기능을 사용하여 각각의 부분의 단면의 스케치 및 회전이 수행된다. 각각의 부품은 모두, 명칭 체계(nomenclature scheme)에 따라 식별되는 그 자신의 중요 치수를 갖는다. 부분의 이름을 짓는 것도 명명 규약(naming convention)의 합의안을 따른다. 이는 정확한 조립 방정식을 세울 수 있게 한다. 부분들의 치수를 정할 때, 어떠한 치수가 구동 변수로서 사용될 것인가 및 어떠한 치수가 피동(기준) 변수가 될 것인지에 대해 세부사항 및 해석에 주의를 기울여야 한다. 구동(driving) 치수들은 사용자에 의해 직접 수정되거나, 또는 매크로를 사용하여 수정될 수 있고, 다른 부분(렌즈, 렌즈 몰드 또는 인서트)의 유사한 치수를 구동(변화)시키는 치수들이다. 기준 치수들은 직접적으로 수정될 수 없지만, 모델을 완전히 구속하는 다른 치수들에 의해 얻어지는 치수들이다. 예를 들어, 원호(arc)를 완전히 구속하기 위해서는, "반경", "x 중심", "z 중심"과 "x 단부(end)"가 구동 치수일 수 있지만, "z 단부"값은 기준 치수일 수 있다. 모델링되는 기하학적인 성질은 부분을 완전히 표현(구속)하는데 필요한 몇몇 치수들에 의해 좌우된다. 그러나, 부가적인 기준 치수들이 조립 방정식 및 CAD 도면들에 사용하기 위해 부가된다. 템플릿 구성 단계는, 도 3에서 상응하는 렌즈 모델(406)에 의해 예시된 바와 같이 I-DEAS?? 소프트웨어 도구(또는 다른 3D CAD/CAM 모델링 소프트웨어)에서 렌즈 모델을 재생성하는 초기 단계 106; 상응하는 BC 모델(412)에 의해 예시된 바와 같이 역 수화로부터 안쪽 곡선(back curve) 렌즈 몰드를 생성하는 단계 112; 상응하는 FC 모델(416)에 의해 예시된 바와 같이 역 수화로부터 앞쪽 곡선(front curve) 렌즈 몰드를 생성하는 단계 116; 관련한 연결 조립 방정식의 생성/수정을 포함하는 상응하는 렌즈 몰드 조립 모델(418)에 의해 예시된 바와 같이 결과적으로 얻어지는 렌즈 몰드 조립체의 생성 단계 118을 포함한다. 그 다음에 설비 디자이너가 중요 표면 형상, 렌즈 몰드 디자인이 의도한 두께와 선택된 재료에 근거하여 코어를 디자인한다(단, 이는 자동화된 과정일 수 있음). 특히, 코어의 기하학적 형상은 렌즈 몰드 디자인의 중요하지 않은 측면들을 구동하고 조립 방정식은 바람직하게는 모든 부분들의 모든 "정해지지 않은(loose)" 치수들을 구동하여 모든 가능한 자유도를 획득한다. 따라서, 도 3에 도시된 바와 같이, 단계 122는 배율(FC) 인서트를 생성하고 전방 코어에 형상, 치수와, FC 렌즈 몰드에 대한 체적을 부여하는 것을 포함하고 역 수축으로부터 관련한 연결 조립 방정식을 생성하는 것을 포함한다. 상응하는 FC 코어/FC 인서트 모델(422)이 도 3에 예시되어 있다; BC 인서트를 생성하고 후방 코어에 형상, 치수와, BC 렌즈 몰드에 대한 체적을 부여하고, 역 수축에 대한 관련한 연결 조립 방정식들을 생성하는 것을 포함한다. 상응하는 BC 코어/BC 인서트 모델(425)이 도 3에 예시되어 있다. 공정 단계(106 내지 125)에 걸쳐 마우스 조작 기능은 렌즈 디자이너가 인터페이스를 통해 렌즈 표면들을 찍고, 클릭하고 드래그하여 렌즈 표면들을 쉽게 수정할 수 있게 하는 3D 모델링 도구에 의해 가능함을 이해해야 한다. 이는 부가적으로, 명령창에서 명령들을 사용자가 입력하거나 및/또는 사용자가 지정한 매크로에 의해 이루어질 수도 있다. 설명될 방식으로 제조에 사용되는 공정 변수들 또는 렌즈의 기하학적 형상을 수정하여, 관련한 모든 부분들이 신속하고 정확하게 갱신된다. 마지막으로, 단계 130에서, 도 3에서, 생성된 출력물들이 구성부분의 제조할 수 있도록 설비실에서 사용할 수 있게 된다. 즉, 설비 개발 그룹에 대해, 인서트들 및 코어들의 3D 모델들이 선반에서 요구되는 CNC 공구 경로 데이터와 공학용 도면들을 생성하는데 직접 사용될 수 있어, 그 부분들을 오토캐드 등에서 다시 그릴 필요를 제거하여 많은 시간을 절약한다.
보다 상세하게는, 3D CAD/CAM 모델링 소프트웨어는 도 2에 예시된 바와 같은 예를 들어 데이터베이스(60)와 같은 메모리 저장 시스템으로부터 기존의 렌즈 모델 템플릿을 검색하는 기능과, 새로운 렌즈 모델 템플릿을 편집 및 생성하는 기능을 제공하는 사용자 인터페이스의 디스플레이 및 생성할 수 있게 한다. 템플릿 구성 사용자 인터페이스의 예시들이 도 4a 및 도 4b에 예시되어 있다.
도 4a는 (I-DEAS??를 사용하여 생성된) 예시적인 사용자 인터페이스(300)이며, 이는 3차원 렌즈 디자인 모델들을 포함하는 렌즈 제조 모델과 다양한 정보 및 그래픽 렌즈 디자인을 표시하기 위한 디스플레이 영역(302)을 포함한다. 다른 3D CAD/CAM 모델링 소프트웨어도 I-DEAS??에서 생성된 것과 유사한 인터페이스를 구성하는 능력을 갖는다. 도 4a에 도시된 바와 같이, 생성된 윈도우(308)를 통해, 사용자는 다양한 파일(312)을 액세스할 수 있고, 각각의 파일은 예를 들어 메모리 저장 및/또는 데이터베이스 시스템에 저장되어 있을 수 있는 렌즈 디자인 데이터를 포함한다. 템플릿을 구동하는 것은 이들 파일로부터의 정보이다. 즉, 렌즈 디자인이 텍스트 파일에서 가져와진 후에, 도 4a에 예시된 예시적인 "플라스틱 선택사항" 윈도우(318)와 같은 다른 스크린이 생성된다. 이 윈도우 디스플레이(318)로부터, 사용자는 예를 들어 입력 필드(320, 330; entry fields)를 통해 각각의 앞쪽 곡선과 뒤쪽 곡선의 팽창 및 수축 변수들을 지정할 수 있다. 이들 값들은 선택된 렌즈 디자인(312)에 적용되고, 렌즈 몰드 디자인에도 사용할 수 있게 되고, 부가적으로 몰드 인서트가 생성되는 데이터를 제공한다.
설명된 바와 같이, 템플릿에 사용되는 모든 부분들(렌즈, 몰드, 인서트, 코어)을 생성한 후에, 렌즈 디자인 템플릿에 포함되는 조립 방정식들의 생성을 포함하는 "조립체"(도 3, 단계 118)가 생성된다. 일 구성(scheme)에서, 렌즈 디자인과 공정 변수(즉, 수축 및 팽창 인수들)가 렌즈 몰드와 인서트의 중요한 기하학적 측면들을 정의한다. 조립 방정식은 합쳐져서 렌즈의 기하학적 형상이 [팽창의 역(inverse)]에 의해 축소되어 중요한 측면에서 렌즈 몰드의 기하학적 형상을 구동한다. 렌즈 몰드들은 (수축 값의 역에 의해 비율이 정해지는) 인서트의 기하학적 형상을 구동한다.
도 4b는 렌즈의 제조 및 디자인에 관련한 조립 방정식(375)들의 리스트를 열거하는 조립 방정식 인터페이스 스크린(350)을 상세히 예시한다. 특히, 파일, 예를 들어, 선택된 (또는 새로운) 렌즈 디자인과 관련한 "Assembly Equations.txt" 파일이 데이터베이스로부터 검색되고, 렌즈를 렌즈 몰드에 연계하고, 렌즈 몰드를 그 렌즈 디자인의 인서트에 연계하는 조립 방정식(380)들의 리스트를 포함한다. 예를 들어, 도 4b에 도시된 바와 같이, 렌즈 몰드와 렌즈 간의 연계를 관장하는 예시적인 조립 방정식(382)이
BP_FR_1=LE_BR_1/BP_RShr
로 지정되어 있다.
이는 예를 들어 뒤쪽 플라스틱 반경방향 수축 변수값으로 나눈 렌즈의 뒤쪽 반경을 뒤쪽 플라스틱 전방 반경과 연관시킨다. 인터페이스(350)로 표현한 바와 같이, 윈도우(385)는 렌즈의 현재 제조 라인에 근거한 반경방향 팽창(예를 들어, BP_Rexp) 인수(387)와 반경방향 수축(예를 들어, BP_RShr)의 스크롤(scroll)가능한 리스트를 제공한다. 이들은 렌즈 제조 공정들을 렌즈 디자인(단계 102)에 연계시키는 조립 방정식(380)에 대한 입력으로서 사용될 수 있다. 그러므로, 재료 타입, 공정 조건들과 같은 인수들에 따라, 이들 방정식들이 변한다. 인터페이스(350)는 조립 방정식이 구동하는 특정한 치수를 입력할 수 있게 하고 새로운 조립 방정식을 입력할 수 있게 하는 입력 필드(391; entry field)를 포함하는 윈도우(390)를 제공한다. 조립 방정식 구성 인터페이스 스크린(350)에 도시된 바와 같이, 조립 방정식(380)은 도시된 바와 같이 I-DEAS?? 내에서 생성 또는 불러들여질 수 있다. 다른 3D CAD/CAM 모델링 소프트웨어도 I-DEAS??에서 도시된 것과 유사한 인터페이스를 구성하는 능력을 갖는다.
도 3으로 돌아가서, 3D CAD/CAM 모델링 소프트웨어에서 돌아가는 템플릿 구성 소프트웨어에 따라, 렌즈 제조 라인의 작동 조건들을 관장하는 공정 변수들을 사용하는 방정식들이: 렌즈 디자인(단계 106)을 BC 렌즈 몰드의 제조(단계 112)에 연계하고; 렌즈 디자인(단계 106)을 FC 렌즈 몰드의 제조(단계 116)에 연계하고; BC 렌즈 몰드와 FC 렌즈 몰드의 제조(단계 112)를 최종 결과인 물리적 렌즈 몰드 조립체(단계 118)에 연계하기 위해 제공된다. 렌즈 몰드 조립 방정식(단계 118)들은 예를 들어 FC 배율 인서트 디자인, BC 인서트 디자인과 각각의 코어 디자인들(단계 112)과도 추가로 연계된다. 현재의 공정 변수들의 세부사항은 도 4a의 플라스틱 선택사항 스크린(318)에서 지정된다. 이들 인터페이스로부터 사용자가 렌즈 디자인/구성 템플릿들을 수정, 생성 및 저장할 수 있다.
도 3의 단계 106 내지 125를 완성하면 도 5에 도시된 바와 같이 템플릿(200)이 생성된다. 즉, 도 5에 도시된 바와 같이 템플릿(200)은 렌즈 및/또는 몰드 및/또는 인서트 디자인의 3D 모델(205)들, 2D 디자인 도면/그래프(210)들, 스프레드시트(215)와 같은 디자인 시트들, 등을 포함하는 다양한 포맷으로 제품 디자인 정보를 사용자에게 제공하고, 3D 소프트웨어를 사용하여 관련한 부분의 제조용 (컴퓨터 수치 제어) CNC 코드(220)의 생성 및 배포(issuance)를 제공한다. 3D CAD/CAM 모델링 소프트웨어에 의해 제공되는 렌즈 디자인 및 제조 정보의 신속하고 신뢰성있는 표현은 사용자가 현재의 렌즈 제품을 보다 잘 이해할 수 있게 한다. 시스템은 추가로 사용자가 적용가능하다면 새로운 렌즈 디자인을 생성하기 위해 기존의 템플릿들을 수정할 수 있게 하며 이는 DBT 주기를 또한 단축한다. 3D CAD/CAM 모델링 소프트웨어에 의해 생성되고 제조시에 사용되는 예시적인 렌즈, 렌즈 몰드 디자인 및 인서트 디자인 데이터 시트들이 도 6a 내지 도 6c에 도시되어 있고, 예를 들어 I-DEAS?? 소프트웨어 도구 내에서 생성된 렌즈 디자인의 2D 공학용 도면(440a, 440b)(도 6a)과, 렌즈 몰드 디자인의 2D 공학용 도면(450a, 450b)(도 6b); 예를 들어, I-DEAS?? 소프트웨어 도구 내에서 생성된 몰드 인서트 디자인의 2D 공학용 도면(460a, 460b)(도 6c)들을 포함한다. 보다 진보된 양태에서, 소프트웨어 응용예는 렌즈를 갱신하는 것만이 아니라, 하기의 산출물(deliverables)도 생성한다(이들을 포함하기는 하지만 이에 제한되지 않음): 치수값들의 표 리스트로 된 개개의 부분 도면들; 부분들에 대한 마이크로소프트?? 엑셀 포맷으로 된 디자인 시트들; 인서트들 또는 렌즈 몰드들 또는 렌즈들의 제조에 사용되는 다른 기계 코드(예를 들어, M&G 코드, 텍스트 파일들 등).
도 5로 돌아가서, 일단 템플릿(200)이 디자인되고 검증되면, 프로그램 파일이 호출되고, 이는 덤핑(dumping) 데이터를 보고 디자인 시트를 생성하기 위해 다른 소프트웨어 응용프로그램(예시적인 프로그램 파일들은 "DimDump"(엑셀 파일을 열고, 질의된 부분의 모든 구동 치수들(및 기준 치수들)의 치수들을 반환함)와 "ModDims"(사용자에 의해 사용자 인터페이스를 통해 치수들을 수정하는 능력을 생성함)-이들 둘다 데이터 덤핑/판독 매체로 엑셀을 열 수 있음)을 호출할 수 있다. 이들 응용 소프트웨어는 사용자가 템플릿에 대한 입력으로서 렌즈 디자인 파일과 관련한 공정 변수들을 선택할 수 있게 한다. 기본적인 양태에서, 이들 응용 소프트웨어는 렌즈 디자인 파일을 읽고, (적합성 및 데이터 무결성 등을 보장하기 위해) 템플릿 내의 렌즈 부분에 대해 이를 검증하고, 렌즈 디자인 파일로부터 적절한 값들로 모든 비-기준된 값들을 갱신한다. 그 다음에, 조립체가 갱신되고, 조립 방정식들이 모든 영향받는 부분들의 값들을 갱신한다. 그 결과 3D 포맷으로 재생성된 렌즈 디자인을 갖는 템플릿과, 이러한 렌즈를 만드는데 필요한 상응하는 렌즈 몰드 디자인들 및 인서트 디자인들과, 관련 구성요소들을 제조할 수 있게 하기 위한 그래픽 및 수치 출력물(예를 들어, CNC 코드)이 얻어진다.
시스템에 의해 수행되는 바와 같은 공구 경로 생성을 위한 M&G 코드(또는 CNC 코드)를 자동적으로 생성하는 예시적인 과정이 이제 도 7을 기준하여 설명된다. 도 7에 도시된 바와 같이, 제조 장치가 렌즈 제조 구성요소를 생성할 수 있도록 M&G 코드를 자동적으로 생성하는 단계들을 예시하는 고수준의 공정 흐름도(500)가 설명된다. 예시를 위해, 도 7에 예시되는 과정은 제조되는 렌즈 몰드 인서트, 예를 들어 앞쪽 곡면 렌즈 몰드용 배율 인서트에 관해 설명되지만; 도 7에 예시된 흐름은 다른 구성요소들을 제조하기 위한 코드를 생성하는데에도 일반적으로 적용됨을 이해해야 한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 제 1 단계 502는 이후의 계산을 위해 사용되는 변수들을 초기화한다. 단계 506에서, 사용자는 디자인될 렌즈 몰드 인서트와 관련한 템플릿 데이터 파일들이 위치할 디렉토리 위치를 지정한다. 그 다음에, 단계 512에서, M&G 코드(이후 "G 코드")를 만들기 위해 매크로를 수행하는 프로그램을 호출하는 단계가 수행된다. 그 다음에, 단계 516에서 공구 경로들을 생성하기 위해 텍스트 파일의 이력 이름을 지정하는 단계가 예시된다. 즉, 사용자는 공구 경로 생성을 위한 파일 이름을 입력하도록 지시받는다. 다음 단계 518에서, G 코드 파일들이 위치되는 디렉토리 위치가 설정되고, 단계 522에서, 사용자는 공구 경로 생성을 위해 읽혀질 데이터 파일 이름을 설정하도록 지시받는다. 단계 525, 530에서 모든 값들을 읽어들이기 위해 데이터 파일을 통해 실제로 루프(looping)하는 것을 예시한다. 이러한 단계는 제조되는 부분의 기하학적 형상들에 대한 모든 구동적 치수들(및 기준 치수들)을 반환하기 위해 본원에서 설명한 "DimDump" 매크로를 사용한다. 그 다음에, 단계 535에서 다른 공구 경로들이 필요한지 판정하기 위해 결정이 내려진다. 예를 들어, 렌즈 몰드 인서트에 관해, 두 개의 공구 경로들, 제 1 "황삭(rough)" 공구 경로와 "정삭(finishing)" 경로가 수행된다. 몇몇 제조되는 제품들에 대해, 제 1 공구 경로만이 필요하면, 흐름은 예를 들어 단계 535에서 CNC 코드를 생성하기 위해 분기할 수 있다. 다르게는, 렌즈 몰드 배율 인서트에 관해, 공정은 단계 537로 진행하고, 여기서 하나의 엔지에서 시작하는 모든 기하학적 형상이 생성되고 G 코드 출력물이 생성된다. 단계 540에서, 모든 에지를 상술하는 G 코드(edge detail G Code)가 특정한 G 코드 파일들로 기록된다. 다음에, 단계 546에서 렌즈 몰드 인서트들에 대한 G 코드를 생성하는 것에 따라, "필렛(fillet)" 지점들을 계산하고 마무리 형상에 대한 계산을 수행하는 단계들이 수행된다. 그 다음에, 렌즈 몰드 인서트들에 대한 G 코드를 생성하는 것에 관해, 원호들을 생성하기 위해 앞쪽 영역 데이터에 걸쳐 루프하는 단계 550이 수행된다. 그 다음에, 단계 560, 567에서, 데이터 및 기하학적 형상들이 읽혀진 후에, 출력물인 G 코드가 생성되고 지정된 G 파일로 보내진다. 다이아몬드 포인트 선삭을 포함하는 제조용 기계가 작동될 때, 도 7에 예시된 공정에 따라 생성되는 샘플인 G 코드가 표 1에 도시된 예시적인 G 코드와 같은 코드를 생성한다.
G02 X5.yyyyyy Z0
G01 X5.yyyyyy Z0.zzzzzz R0.xxxxxx
G03 X5.yyyyyy Z0.zzzzzz
G02 X5.yyyyyy Z0.zzzzzz.xxxxxx
G03 X5.yyyyyy Z0.zzzzzz R8.xxxxxx
알려진 바와 같이, G 코드들은 예비 명령들이고, M 코드들은 잡다한 명령들이다. G 파일 프로그램들은 명령들로 이루어진 프로그램들이고, 명령들은 단어들로 이루어진다. 각각의 단어는 문자 주소와 수치값을 갖는다. 문자 주소는 단어 타입의 제어 시스템을 나타낸다. CNC 제어장치 제조업자들은 단어 이름(문자 주소)들과 그 의미를 어떻게 정하는가에 관해 다양하다. 초보의 CNC 프로그래머는 단어 이름과 의미를 정하기 위해 제어장치 제조업자의 프로그래밍 매뉴얼을 기준해야 한다. 단어 타입과 이들의 공통적인 문자 주소 내역의 일부는 다음과 같다:
O - 프로그램 번호(프로그램 인식을 위해 사용됨)
N - 순차 번호(라인 식별을 위해 사용됨)
G - 예비 기능
X - X축 지정
Y - Y축 지정
Z - Z축 지정
R - 반경 지정
F - 이송율 지정
S - 스핀들 속도 지정
H - 공구 길이 오프셋 지정
D - 공구 반경 오프셋 지정
T - 공구 지정
M - 잡다한 기능(하기를 참고)
이해되듯이, 특수한 기능들을 지정할 수 있게 하는 두 개의 문자 주소(G, M)가 있다. 예비 기능(G)이 지정하는 것은 일반적으로 모드를 설정하는데 사용된다. 그러나, 특정한 장치에 대한 예비 기능들의 리스트를 찾기 위해서는 제어장치 제조업자의 매뉴얼을 기준하여야 한다. 예비 기능들과 유사하게, 잡다한 기능들(M 단어)은 다양한 특수 기능들을 허용한다. 잡다한 기능들은 전형적으로 (스핀들 온/오프, 냉매 온/오프 등과 같은) 프로그래밍 가능한 스위치들로서 사용된다. 이들은 CNC 기계 장치의 다른 많은 프로그래밍 가능한 기능들을 프로그래밍할 수 있게 하는데에도 사용된다. G&M 코드의 생성과 그 단어 명령들의 설명에 관한 추가 정보는 CNC의 기초라는 이름의 웹-사이트(http://www.seas.upenn.edu/~meam100/cnc/cnc_main.html)를 기준하여 찾을 수 있고, 이의 내용 및 공개물은 본원에 완전히 밝히는 바와 같이 참고문헌으로서 포함된다.
템플릿들이 많이 생성됨에 따라, 실제로, 템플릿들의 카탈로그가 데이터베이스(60; 도 1)에 저장하기 위해 개발된다. 이들은 입력으로서 사용되는 렌즈 디자인이 원래의 템플릿이 디자인되는 것과 유사한 설비 디자인을 만드는데 재사용된다. 이 도구는 템플릿 구성 도량형, 템플릿 기능을 수정하는 응용 소프트웨어, 출력물, 데이터 출력 포맷팅을 개선한다. 효율을 개선하기 위해 공구를 사용하여 구조에 대한 수정이 빈번히 이루어진다.
3D CAD/CAM 모델링 소프트웨어 도구를 사용하면, 데이터 관리 제어 시스템의 장점을 제공한다. 일단, 디자인이 생성되고 (합의된 용어 체계에 따르도록) 적절히 재명명되면, 부분들은 공구 디자이너가 열람, 수정 또는 복사하기 위해 액세스할 수 있는 디자인 라이브러리로 보관될 수 있다. 보관된 부분들에 대한 액세스를 허용 또는 제한하기 위해 허가 레벨이 설정될 수 있다. 공구 디자인 반복계산이 이런 방식으로 추적될 수 있다.
상업적으로 입수가능한 3D CAD/CAM 모델링 소프트웨어를 사용하면 다른 CAD 플랫폼들 및 일반적인 소프트웨어 패키지들로 부분 디자인을 불러들이거나 내보낼 수 있는 능력을 부가적으로 제공한다. 이는 예를 들어 끼워맞춤 및 간섭 검증을 위해 다른 3D CAD/CAM 모델링 소프트웨어로 디자인된 제조 라인 취급 장비(흡입 컵, 탈형 핑거(de-mold fingers) 등)에 대해 렌즈 몰드들을 점검할 수 있게 한다. 3D CAD/CAM 모델링 소프트웨어는 역학적 및 열적 유한-요소 분석과 같은 분석 응용프로그램에 사용하기 위해 렌즈, 렌즈 몰드 및 인서트의 기하학적 형상을 내보낼 수 있게 한다.
또한, 3D CAD/CAM 모델링 소프트웨어를 사용하면 데이터의 100% 정확한 모델링이 가능하다. 부가적으로 NURBS의 성능과 "마우스 조작" 시스템 때문에 이전에 허용된 것보다 모다 복잡한 정도의 렌즈, 몰드 및 인서트들 간의 관계를 사용하는 것이 훨씬 쉬워지고, 인가된 사용자들에 의해 액세스가능하게 될 때, 정확한 최신의 정보의 관련 데이터베이스는 모든 통신 부적합을 감소시키고 개념으로부터 교정, 확대, 제조 공정까지의 디자인-구성-시험 주기를 단축하는 것을 돕는다.
새로운 시장 기회, 예를 들어 새로운 렌즈 디자인을 쫓기로 결정되었을 때, 마케팅과 관련한 디자인 부서 간의 보다 효율적인 교신이 3D CAD/CAM 모델링 소프트웨어를 사용하여 이루어지고, 연계하여 모델링된 구성요소들을 사용하면 상호작용 시간을 감소하고 생산성을 개선하는 것을 돕는다. 이러한 도구는 새로운 제품을 판촉(promoting)하고, 필요하면 디자인 및 제조 공정들로 직접 연계시키는데에도 유용하다. 3D 모델들은 새로운 마케팅 기회들을 평가하고 새로운 제품 개발 또는 제조 라인 확장을 위한 기술적 요구를 평가하는데에도 귀중하다. 이는 통신 오류를 감소시키고, DBT 주기를 단축시키고, 디자인자에게 판매시장에서 이들 제품들의 성과를 보다 잘 예측하기 위한 도구를 제공한다.
본 발명은 양호한 실시예와 관련하여 설명되었지만, 이는 제시된 특정한 형태에 본발명의 범위를 제한하고자 하는 것이 아니고, 반대로 첨부된 청구범위에 의해 한정되는 본 발명의 진의 및 범위 내에 포함될 수 있는 이러한 대안, 수정, 등가물을 포괄한다.

Claims (34)

  1. a) 제조될 원하는 렌즈 디자인과 관련한 템플릿을 생성하는 기능을 제공하는 사용자 인터페이스 디스플레이 장치를 생성하는 수단과;
    b) 안과 렌즈 제조 시스템에서 관련 구성요소들의 제조 및 렌즈 제조에 영향을 주는 하나 이상의 공정 변수들에 따라 상기 템플릿에 포함되는 렌즈 디자인 특징부들의 물리적 거동을 좌우하는 연결 정보를 생성하는 수단과;
    c) 안과 렌즈 제조 시스템에서 관련 렌즈 디자인의 렌즈 제조를 구동(driving)하기 위해 상기 템플릿으로부터 상기 연결 정보와 렌즈 디자인 데이터를 사용하는 수단을 포함하고, 상기 템플릿은 안과 렌즈 제조 시스템에서 렌즈 제조에 필요한 관련 구성요소들의 3D 모델들과, 렌즈의 3차원 모델(3D) 모델들을 생성하기에 충분한 디자인 정보를 포함하고, 상기 템플릿과 그 안의 디자인 및 연결 정보를 사용하면 렌즈 모델링 및 렌즈 제조 작업들을 보다 정확하고 빠르게 하여, 렌즈 디자인 구성 및 시험(DBT) 주기 시간이 단축되는 안과 렌즈 디자인 및 모델링 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 생성된 템플릿들을 저장하기 위한 메모리 저장 수단과;
    새로운 렌즈, 렌즈 몰드, 몰드 인서트, 템플릿 디자인을 생성하기 위해 템플릿에 제공되는 연결 정보, 템플릿 디자인 정보, 렌즈, 렌즈 몰드, 몰드 인서트를 사용자가 수정할 수 있게 하는 편집 수단을 더 포함하고, 상기 사용자 인터페이스 수단은 저장된 템플릿들을 액세스하는 기능을 제공하고, 상기 메모리 저장 수단은 새로운 렌즈 디자인을 만들기 위해 액세스 및 재사용될 수 있는 개발된 템플릿들의 카탈로그를 형성하는 안과 렌즈 디자인 및 모델링 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서, 사용자 인터페이스 디스플레이 장치를 생성하는 상기 수단은 상기 안과 렌즈 제조 시스템에 의해 수행될 때 상기 렌즈 디자인의 제조와 관련한 팽창 및 수축 인수들을 지정하는 기능을 제공하여, 상기 인수들에 대한 특정한 변화들이 결과적으로 생성된 3D 모델에 자동적으로 반영되는 안과 렌즈 디자인 및 모델링 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서, 템플릿은 기계가공 데이터 및 공학용 도면들을 포함하는 렌즈 디자인에 관련한 제조 데이터를 추가로 포함하고, 상기 제조 데이터는 특정한 렌즈 디자인을 얻는데 필요한 렌즈 제조 공정을 구동하기 위해 안과 렌즈 제조 시스템에 대한 직접적인 입력으로서 사용가능한, 안과 렌즈 디자인 및 모델링 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 렌즈에 대해 관련된 제조 구성요소들은 하나 이상의 렌즈 몰드와, 렌즈 몰드 제조에 사용되는 몰드 인서트들을 포함하고, 상기 템플릿은 특정한 렌즈 디자인에 관련한 렌즈 몰드 디자인에 따른 하나 이상의 렌즈 몰드의 제조와 몰드 인서트 디자인에 따른 몰드 인서트의 제조를 가능하게 하기 위한 제조 데이터를 추가로 포함하고, 각각의 상기 렌즈 몰드 및 렌즈 몰드 디자인은 특정한 연결 정보에 의한 공정 변수 변화를 설명하는 안과 렌즈 디자인 및 모델링 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 사용자 인터페이스를 통해 원하는 렌즈에 관련한 템플릿을 생성하는 상기 기능은 상기 템플릿에 렌즈 디자인 정보를 불러들이고, 상기 사용자 인터페이스를 통한 가시적 표현을 위해 3D 렌즈 모델들을 생성하는 수단을 포함하는 안과 렌즈 디자인 및 모델링 시스템.
  7. 제 4 항에 있어서, 상기 렌즈 디자인 정보는 3차원 컴퓨터 보조 디자인(CAD) 시스템의 출력을 나타내는 전자 파일 또는 텍스트 파일 중 하나 이상을 포함하고, 상기 시스템은 템플릿-기반의 기능을 사용하는 것에 제한되지 않고 3D CAD/CAM 모델링 소프트웨어 내부에서 렌즈 및/또는 렌즈 몰드 및/또는 인서트가 직접적으로 디자인될 수 있게 하고, 소프트웨어로 불러들어질 수 있게 하는 안과 렌즈 디자인 및 모델링 시스템.
  8. 제 5 항에 있어서, 상기 렌즈 디자인 정보는 렌즈 제조 작업 조건들을 좌우하는 공정 변수들을 사용하는 하나 이상의 방정식을 포함하고, 상기 방정식은 렌즈 디자인을 뒤쪽 곡면(BC) 렌즈 몰드의 제조에 연계하고; 렌즈 디자인을 앞쪽 곡면(FC) 렌즈 몰드의 제조에 연계하고; BC 및 FC 렌즈 몰드의 제조를 최종 결과인 물리적 렌즈 몰드 조립체에 연계하고, BC 및 후방 코어 인서트의 인서트 짝의 디자인, FC 및 전방 코어 디자인에 대해 제공되는 안과 렌즈 디자인 및 모델링 시스템.
  9. 제 5 항에 있어서, 상기 3D CAD/CAM 모델링 소프트웨어는 비-균일 유리 B-스플라인(NURB)에 기반하고, 렌즈, 렌즈 몰드 및 인서트 디자인, 및 조립체에 대해 프로그래머가 컴퓨터 코드 라인들을 작성할 필요를 제거하는 안과 렌즈 디자인 및 모델링 시스템.
  10. 제 5 항에 있어서, 상기 템플릿으로부터 제조 데이터를 자동적으로 생성하는 수단을 추가로 포함하고, 상기 생성된 데이터는 관련한 렌즈 디자인을 이루는데 필요한 렌즈 제조 및 구성요소 구성 공정을 구동하기 위해 안과 렌즈 제조 시스템에 대해 직접 입력되는 안과 렌즈 디자인 및 모델링 시스템.
  11. a) 제조될 원하는 렌즈 디자인과 관련한 템플릿을 생성하는 기능을 제공하는 사용자 인터페이스 디스플레이 장치를 생성하고, 상기 템플릿은 안과 렌즈 제조 시스템에서 렌즈 제조에 필요한 관련 구성요소들의 3D 모델들과, 렌즈의 3차원 모델(3D) 모델들을 생성하기에 충분한 디자인 정보를 포함하는 단계와;
    b) 안과 렌즈 제조 시스템에서 관련 구성요소들의 제조 및 렌즈 제조에 영향을 주는 하나 이상의 공정 변수들에 따라 상기 템플릿에 포함되는 렌즈 디자인 특징부들의 물리적 거동을 좌우하는 연결 정보를 생성하는 단계와;
    c) 안과 렌즈 제조 시스템에서 관련 렌즈 디자인의 렌즈 제조를 구동하기 위해 상기 템플릿으로부터 상기 연결 정보와 렌즈 디자인 데이터를 사용하고, 상기 템플릿과 그 안의 디자인 및 연결 정보를 사용하면 렌즈 모델링 및 렌즈 제조 작업들을 보다 정확하고 빠르게 하여, 렌즈 디자인 구성 및 시험(DBT) 주기 시간이 단축되는 단계들을 포함하는 안과 콘택트 렌즈 디자인 및 모델링 방법.
  12. 제 11 항에 있어서, 생성된 템플릿들을 저장하고, 상기 사용자 인터페이스 디스플레이는 저장된 템플릿들을 액세스하는 기능을 제공하는 단계와;
    새로운 렌즈 디자인을 생성하기 위해 템플릿에 제공되는 연결 정보, 템플릿 디자인 정보, 렌즈, 렌즈 몰드, 인서트를 수정 또는 편집하고, 상기 메모리 저장 수단은 새로운 렌즈 디자인을 만들기 위해 액세스 및 재사용될 수 있는 개발된 템플릿들의 카탈로그를 형성하는 단계들을 추가로 포함하는 안과 콘택트 렌즈 디자인 및 모델링 방법.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 사용자 인터페이스 디스플레이 장치는 상기 안과 렌즈 제조 시스템에 의해 수행될 때 상기 렌즈 디자인의 제조와 관련한 팽창 및 수축 인수들을 지정하는 기능을 제공하여, 상기 인수들에 대한 특정한 변화들이 결과적으로 생성된 3D 모델에 자동적으로 반영되는 안과 콘택트 렌즈 디자인 및 모델링 방법.
  14. 제 13 항에 있어서, 템플릿은 렌즈 디자인에 관련한 제조 데이터를 추가로 포함하고, 상기 방법은 특정한 렌즈 디자인을 얻는데 필요한 렌즈 제조 공정을 구동하기 위해 안과 렌즈 제조 시스템에 대해 상기 템플릿으로부터 제조 데이터를 직접적으로 입력하는 단계를 포함하는 안과 콘택트 렌즈 디자인 및 모델링 방법.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 렌즈에 대해 관련된 제조 구성요소들은 하나 이상의 렌즈 몰드와, 렌즈 몰드 제조에 사용되는 몰드 인서트들을 포함하고, 상기 방법은 특정한 렌즈 디자인에 관련한 렌즈 몰드 디자인에 따른 하나 이상의 렌즈 몰드와, 몰드 인서트 디자인에 따른 몰드 인서트를 제조할 수 있도록 상기 템플릿 내의 제조 데이터를 사용하고, 각각의 상기 렌즈 몰드 및 렌즈 몰드 디자인은 특정한 연결 정보에 의한 공정 변수 변화를 설명하는 안과 콘택트 렌즈 디자인 및 모델링 방법.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 사용자 인터페이스를 통해 원하는 렌즈에 관련한 템플릿을 생성하는 상기 단계는 상기 템플릿에 렌즈 디자인 정보를 불러들이고, 상기 사용자 인터페이스를 통한 가시적 표현을 위해 3D 렌즈 모델들을 생성하는 단계를 포함하는 안과 콘택트 렌즈 디자인 및 모델링 방법.
  17. 제 14 항에 있어서, 상기 렌즈 디자인 정보는 3차원 컴퓨터 보조 디자인(CAD) 시스템의 출력을 나타내는 전자 파일 또는 텍스트 파일 중 하나 이상을 포함하는 안과 콘택트 렌즈 디자인 및 모델링 방법.
  18. 제 15 항에 있어서, 상기 렌즈 디자인 정보는 렌즈 제조 작업 조건들을 좌우하는 공정 변수들을 사용하는 하나 이상의 방정식을 포함하고, 상기 방정식은 렌즈 디자인을 뒤쪽 곡면(BC) 렌즈 몰드의 제조에 연계하고; 렌즈 디자인을 앞쪽 곡면(FC) 렌즈 몰드의 제조에 연계하고; BC 및 FC 렌즈 몰드의 제조를 최종 결과인 물리적 렌즈 몰드 조립체에 연계하고, BC 및 후방 코어 인서트의 인서트 짝의 디자인, FC 및 전방 코어 디자인에 대해 제공되는 안과 콘택트 렌즈 디자인 및 모델링 방법.
  19. 제 15 항에 있어서, 상기 3D CAD/CAM 모델링 소프트웨어는 비-균일 유리 B-스플라인(NURB)에 기반하고, 렌즈, 렌즈 몰드 및 인서트 디자인에 대해 프로그래머가 컴퓨터 코드 라인들을 작성할 필요를 제거하는 안과 콘택트 렌즈 디자인 및 모델링 방법.
  20. 제 15 항에 있어서, 상기 템플릿으로부터 제조 데이터를 자동적으로 생성하고, 상기 생성된 데이터는 관련한 렌즈 디자인을 이루는데 필요한 렌즈 제조 및 관련한 구성요소 구성 공정들을 구동하기 위해 안과 렌즈 제조 시스템에 대해 직접 입력되는 단계를 추가로 포함하는 안과 콘택트 렌즈 디자인 및 모델링 방법.
  21. 제 20 항에 있어서, 안과 렌즈 제조 시스템에 대한 직접적인 입력으로 사용될 수 있는 상기 제조 데이터는 컴퓨터 수치 제어(CNC) 데이터를 포함하는 안과 콘택트 렌즈 디자인 및 모델링 방법.
  22. 제 20 항에 있어서, 안과 렌즈 제조 시스템에 대한 직접적인 입력으로 사용될 수 있는 상기 제조 데이터는 M&G 데이터를 포함하는 안과 콘택트 렌즈 디자인 및 모델링 방법.
  23. 안과 콘택트 렌즈들의 디자인 및 모델링을 위한 방법의 단계들을 수행하기 위해 기계에 의해 수행가능한 명령들의 프로그램을 명확히 구현하는, 기계에 의해 판독가능한 프로그램 저장 장치에 있어서,
    a) 제조될 원하는 렌즈 디자인과 관련한 템플릿을 생성하는 기능을 제공하는 사용자 인터페이스 디스플레이 장치를 생성하고, 상기 템플릿은 안과 렌즈 제조 시스템에서 렌즈 제조에 필요한 관련 구성요소들의 3D 모델들과, 렌즈의 3차원 모델(3D) 모델들을 생성하기에 충분한 디자인 정보를 포함하는 단계와;
    b) 안과 렌즈 제조 시스템에서 관련 구성요소들의 제조 및 렌즈 제조에 영향을 주는 하나 이상의 공정 변수들에 따라 상기 템플릿에 포함되는 렌즈 디자인 특징부들의 물리적 거동을 좌우하는 연결 정보를 생성하는 단계와;
    c) 안과 렌즈 제조 시스템에서 관련 렌즈 디자인의 렌즈 제조를 구동하기 위해 상기 템플릿으로부터 상기 연결 정보와 렌즈 디자인 데이터를 사용하고, 상기 템플릿과 그 안의 디자인 및 연결 정보를 사용하면 렌즈 모델링 및 렌즈 제조 작업들을 보다 정확하고 빠르게 하여, 렌즈 디자인 구성 및 시험(DBT) 주기 시간이 단축되는 단계들을 포함하는 프로그램 저장 장치.
  24. 제 23 항에 있어서, 생성된 템플릿들을 저장하고, 상기 사용자 인터페이스 디스플레이는 저장된 템플릿들을 액세스하는 기능을 제공하는 단계와;
    새로운 렌즈, 렌즈 몰드, 몰드 인서트 및 템플릿 디자인을 생성하기 위해 템플릿에 제공되는 연결 정보, 템플릿 디자인 정보, 렌즈, 렌즈 몰드, 인서트를 수정 또는 편집하고, 상기 메모리 저장 수단은 새로운 렌즈 디자인을 만들기 위해 액세스 및 재사용될 수 있는 개발된 템플릿들의 카탈로그를 형성하는 단계들을 추가로 포함하는 프로그램 저장 장치.
  25. 제 23 항에 있어서, 상기 생성된 사용자 인터페이스 디스플레이 장치는 상기 안과 렌즈 제조 시스템에 의해 수행될 때 상기 렌즈 디자인의 제조와 관련한 팽창 및 수축 인수들을 지정하는 기능을 제공하여, 상기 인수들에 대한 특정한 변화들이 결과적으로 생성된 3D 모델에 자동적으로 반영되는 프로그램 저장 장치.
  26. 제 25 항에 있어서, 상기 템플릿으로부터 제조 데이터를 자동적으로 생성하고, 상기 생성된 데이터는 관련한 렌즈 디자인을 이루는데 필요한 렌즈 제조 및 관련한 구성요소 구성 공정들을 구동하기 위해 안과 렌즈 제조 시스템에 대한 직접적인 입력으로 기능하는 단계를 추가로 포함하는 프로그램 저장 장치.
  27. 제 26 항에 있어서, 상기 렌즈에 대해 관련된 제조 구성요소들은 하나 이상의 렌즈 몰드와, 렌즈 몰드 제조에 사용되는 몰드 인서트들을 포함하고, 상기 방법은 특정한 렌즈 디자인에 관련한 렌즈 몰드 디자인에 따른 하나 이상의 렌즈 몰드와, 몰드 인서트 디자인에 따른 몰드 인서트를 제조할 수 있도록 상기 템플릿 내의 제조 데이터를 사용하고, 각각의 상기 렌즈 몰드 및 렌즈 몰드 디자인은 특정한 연결 정보에 의한 공정 변수 변화를 설명하는 프로그램 저장 장치.
  28. a) 안과 렌즈 제조 시스템에 의해 렌즈 제조에 필요한 구성요소들과 연계되고 안과 콘택트 렌즈를 디자인하는 기능을 제공하는 사용자 인터페이스 디스플레이 장치를 생성하는 수단과;
    b) 렌즈의 제조에 필요한 각각의 관련 구성요소들의 모델들과 상기 안과 콘택트 렌즈의 3차원(3D) 모델을 자동적으로 생성하고 상기 사용자 인터페이스를 통해 상기 3D 모델을 표시하는 수단과;
    c) 상기 렌즈 디자인을 최적화하기 위해 필요한 것과 같이 렌즈 디자인의 제조에 필요한 관련 구성요소들의 특징부들 및 렌즈 디자인 특징부를 수정하기 위해 상기 사용자 인터페이스를 통해 상기 3D 모델들을 조작하는 수단과;
    d) 상기 데이터 베이스에 저장하기 위해 관련 구성요소들의 디자인을 좌우하는 데이터와 렌즈 디자인 데이터를 생성하고, 상기 렌즈 디자인 및 관련 구성요소들의 상기 3D 모델로서 자동적으로 갱신되는 데이터가 상기 사용자에 의해 조작되는 수단과;
    e) 상기 저장된 데이터로부터 자동적으로 제조 데이터를 생성할 수 있는 수단을 포함하고,
    상기 디자인 정보는 상기 인터페이스를 통해 사용자에 의해 액세스될 수 있게 데이터베이스 내에 저장되고, 상기 생성된 데이터는 관련한 렌즈 디자인을 이루는데 필요한 관련한 구성요소 구성 공정들과 렌즈 제조를 구동하기 위해 상기 안과 렌즈 제조 시스템에 대한 직접적인 입력으로 기능하고, 모델링 및 렌즈 제조 작업들은 정확도는 증가하고 시간은 단축되어 수행되는 안과 렌즈 디자인 시스템.
  29. 제 28 항에 있어서, 상기 안과 렌즈 제조 시스템에서 상기 관련 구성요소의 제조와 렌즈 제조에 영향을 미치는 하나 이상의 공정 변수에 따라 렌즈 디자인 특징부의 물리적 거동을 좌우하는 연결 정보를 생성하는 수단을 추가로 포함하는 안과 렌즈 디자인 시스템.
  30. 제 29 항에 있어서, 상기 관련 구성요소들은 특정한 렌즈 디자인의 제조와 관련한 렌즈 몰드와 몰드 인서트를 포함하는 안과 렌즈 디자인 시스템.
  31. 제 30 항에 있어서, 렌즈와 연관 렌즈 몰드 및 몰드 인서트를 생성하는데 필요한 연결 정보와 상기 렌즈 디자인을 검색하기 위한 템플릿 구조를 생성하고, 상기 데이터베이스 수단에 상기 템플릿들을 저장하는 수단을 추가로 포함하고, 다수의 개발된 템플릿들은 새로운 렌즈 디자인들을 생성하기 위해 재사용될 수 있고 사용자의 액세스를 위해 저장되는 안과 렌즈 디자인 시스템.
  32. 제 31 항에 있어서, 상기 사용자 인터페이스 디스플레이를 생성하는 상기 수단은 상기 안과 렌즈 제조 시스템에 의해 수행될 때 상기 렌즈 디자인의 제조와 관련한 팽창 및 수축 인수들을 지정하는 기능을 제공하여, 상기 인수들에 대한 특정한 변화들이 결과적으로 생성된 3D 모델에 자동적으로 반영되는 안과 렌즈 디자인 시스템.
  33. 제 32 항에 있어서, 상기 템플릿으로부터 제조 데이터를 자동적으로 생성하는 수단을 추가로 포함하고, 상기 생성된 데이터는 관련한 렌즈 디자인을 이루는데 필요한 렌즈 제조 및 관련한 구성요소 구성 공정들을 구동하기 위해 안과 렌즈 제조 시스템에 대한 직접적인 입력으로서 기능하는 안과 렌즈 디자인 시스템.
  34. 제 33 항에 있어서, 상기 렌즈에 대해 관련된 제조 구성요소들은 하나 이상의 렌즈 몰드와, 렌즈 몰드 제조에 사용되는 몰드 인서트들을 포함하고, 상기 방법은 특정한 렌즈 디자인에 관련한 렌즈 몰드 디자인에 따른 하나 이상의 렌즈 몰드와, 몰드 인서트 디자인에 따른 몰드 인서트를 제조할 수 있도록 상기 템플릿 내의 제조 데이터를 사용하고, 각각의 상기 렌즈 몰드 및 렌즈 몰드 디자인은 특정한 연결 정보에 의한 공정 변수 변화를 설명하는 안과 렌즈 디자인 시스템.
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