TW200521755A - Design build test cycle reduction - Google Patents

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TW200521755A
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Christopher Wildsmith
Victor Lust
Jose L Perez
Krish Damodharan
Jeffrey M Roy
Jason Daniel
David F Pinella
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Johnson & Johnson Vision Care
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Description

200521755 A7 B7 五、發明說明（！） 【發明所屬之技術領域】 本發明一般係關於隱形眼鏡之製造技術，尤其關於一 種用以縮短新眼科鏡片產品之設計-製造-測試周期時間之 設計方法與工具，包含在隱形眼鏡製程中實行之模型插件 5 與模型項目。 【先前技術】 在製造隱形眼鏡之前，必須產生設計概念且必須建立 參數/流程驗證。實際上，研發小組負責發展i產生鏡片 設計概念，並負責經由原型製造、臨床試驗與擴大規模之 10 活動來提供它們之製造能力。 主要由研發機構内之鏡片設計、塑膠;與模具開發 小組所組成之產品開發小組，負責確保鏡片教計在將它公 開至運作之前是可生產的。一旦完成擴大規‘之活動，就 會產生相關資訊給操作小組以供大量生產，以便產生可銷 15 售產品。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 以下參見圖1說明這種流程10之詳細内容。一般而 言，如第一步驟12所示，大部分隱形眼鏡製造公司之鏡 片設計小組係藉由使用用戶開發軟體與2D製圖工具(例如 Visual Basic與AutoCAD)之組合(於此被稱為”用戶開發設 20計軟體)"來建立概念鏡片之幾何形狀。通常，這個小組亦 會產生用於鏡片製作過程之鏡片模型設計、插件設計與核 心設計16。如步驟15所示，用戶開發設計軟體係藉由使 用在试量產線（亦即，鏡片製作設備）上所使用之處理條件 的估算而實現以產生初始之新設計。存在於實際製造的鏡 -3·* >紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（2i〇x297公爱）----一 200521755 A7 B7 五、發明說明（2) 片模型與實際產生的鏡片之間的數學關係係被稱為"水合 因子(hydration factor)’’。將實際製造的插件連結至產生的 鏡片模型之關係係被稱為"收縮因子(shrinkage factor)"。一 般而言，遍及整過隱形眼鏡產業，吾人知道有三個主要用 5 於每一個膨脹與收縮因子之指向性因素-徑向、矢狀與直 徑。在不會顯著損失準確度的情況下，以數學模型來模擬 正好四個(4)(兩個收縮與兩個水合)這些因素常常是較容易 的。這係藉由將直徑與矢狀數值設定成彼此相等而達成， 其實質上減少使鏡片與模型和插件有相關之複雜性。然 10而，這無法百分之百正確模擬實際上發參在製作隱形眼鏡 之物理過程的情事。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 通常，使製造的鏡片與初始鏡片設时、鏡片模型設計 與插件設計有相關的所有資料20 ,係保游於鏡片設計小組 15内並使用於用戶開發設計軟體中。一旦鏡片設計小組已 15經完成鏡片設計，相關的插件與核心設計就會從他們轉到 以機械處理複雜的模型與插件幾何形狀之模具開發小組， 如步驟22與25所示。各個插件可譬如利用單晶體鑽石切 削車床(Single Point Diamond Turing)技術而建構。模具開 發小組特別操控用戶開發設計軟體之印刷輸出、文字檔或 20譬如AutoCAD檔，以形成CNC(電腦數值控制）資料。這 個工具路徑資料根據如何產生期望部分輪廓來指揮車床。 一旦已於步驟22中加工出插件，就把插件(與於步驟 15所產生之來自鏡片設計小組之鏡片模型設計與目標）交 給塑膠處理小組，於此它們係用以使鏡片模型射出成 -4- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 200521755 A7 B7 五、發明說明（3) 如步驟25所示。在這些鏡片模型可進一步產生隱形眼鏡 之前’採用度量衡資料（包含半徑與矢狀測量）以決定是否 滿足鏡片模型目標（如由鏡片設計小組所指定的）。當事實 並非那樣時’可修正射出成形條件以改變鏡片模型之幾何 5形狀’直到滿足鏡片模型目標為止。此種鏡片反饋條件係 被描繪為迴路6。一般而言，如果無法滿足目標，則流程 回到再一次牽連到鏡片設計小組之步驟15，用以發佈新資 料’並開始新插件之建構。這些反饋步驟係表示為步驟 27。一旦於步驟25之射出成形製程中已滿足鏡片模型目 10標’就會於步驟30製造更多鏡片模型並傳給隱形眼鏡製 作過程。 度量衡資料係從製造的隱形眼鏡（包含直徑、基礎^ 度半徑、中心厚度與度數）而來，並回傳給鏡片設計小k (與鏡片模型度量衡)以供分析用，如以反饋迴路31表示。 15 此種分析產生收縮與膨脹之新圖（如藉由操作試量產線所 產生的）’並可導致未依據設計規格製造之隱形眼鏡。事 實就是那樣，用戶開發設計軟體與鏡片設計小組15再被 捲入設計開發迴路中，藉以使初始預期的鏡片設計與新計 算出的收縮與膨脹資料產生關聯，用以提供新的鏡片模型 20與插件設計16。它們可在為下一個迭代又再發佈鏡片、模 型、插件與核心設計資料16之前，藉由修改用於先前迭 代之製程參數，修改用戶開發設計軟體之它們的原始碼， 或修改鏡片設計來完成這個工作。 如圖1所示，插件、鏡片模型與隱形眼鏡製造過程接 -5- 本紙張尺度適用中關家標準(CNS)A4規格（210x297公爱） -—-
200521755 Α7 Β7 五、發明說明（4) 著再開始，雖然這次所產生的鏡片應該比第一次生產的鏡 片更接近目標。時常，因為有至少四個必須滿足的鏡片參 數(基礎弧度、直徑、中心厚度與度數），所以一次嘗試修 正一個參數，因此具有至少四個迭代31。 5 從到目前為止所說明的流程來看，所有迭代必須回到 步驟15之鏡片設計小組是常見的，其乃因為使鏡片與模 型以及使模型與插件和核心有關聯的用戶開發設計軟體" 連結"並非是這個小組外部之任何人可取得的。用戶開發 設計軟體可以是非常複雜的，並發展超過多年。當軟體逐 10 漸發展以捕獲越來越多不同的鏡片設計時，撰碼者會編輯 並增加至它們的原始碼。由於複雜性，這些軟體之增強功 能有時對於已經除錯並使用它所產生之其他設計具有"衝 擊(knock-on)"效應0 一旦已製造符合原始鏡片設計意義之正確的隱形眼 15 鏡，且過程與產品參數係在規格範圍内，就會為不同庫存 單位(skus)重複此過程，俾能產生一條校準曲線。這會利 用到高達六次迭代(未顯示）。一旦知道校準曲線，就會將" 設計封包"傳送給製造最後可銷售產品之操作小組。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 吾人應理解從圖1之步驟33可看出，在實施鏡片產 20 品的臨床試驗之後，設計製造測試(DBT)流程甚至可能需 要執行回圈至概念或鏡片設計階段，以便訂正或修改鏡片 設計。舉例而言，如果鏡片並未如所預期的一樣完成，則 可能要做更進一步鏡片設計修改以更進一步使設計得以最 佳化。 -6- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（210x297公釐） 200521755 五、發明說明（5) 上述系統是非常耗時的課題，且會耗費高達八個月與 尚達六次迭代，以發展並證明新的隱形眼鏡設計而使消費 者可購得此產品。此外，當鏡片設計小組不需要使迭代間 大部分的改變成為收縮與膨脹關係之新數值（製程參數） 時，鏡片設計小組可被嚴重牽扯進去。因此，鏡片設計小 組應該集中在無關過程之新創新設計上，而非擔任使過程 適合預期產品的工作。 由於它的複雜性與發展，習知技術之用戶開發設計軟 體之可用性僅受限於一些人。 10 15 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 20 因為目前商業上沒有可取得的用來設計隱形眼鏡，及 、 ； /或鏡片模型及/或插件，以及經由機器碼("c^c"碼)使這些 與各種複雜的製程有關聯之現成套裝軟體，^以多數隱形 眼鏡製造商編寫它們自己的碼（電腦程式）。通常，非電腦 程式師會做這件事，因此碼常缺乏結構，並設計出產品之 較差的修正控制。再者，使用於隱形眼鏡/鏡片模型/插件 製造之製程可是相當複雜，因此編寫過程模擬之數學演算 法是非常難的，如果不是不可能的話。 因此需要更好的隱形眼鏡設計，它們的相關鏡片模 型，插件與核心設計之模型，以及製程之模型，俾能大幅 縮短從初始概念直達校準曲線最佳化時間之整個流程（以 下以設計-製造-測試周期時間表示）。 此外，需要允許眼科隱形眼鏡，及/或隱形眼鏡模型 及/或插件之設計，以及經由機器碼使相關的鏡片/鏡片模 型設計資料與各種複雜的製程有關聯之系統與方法。 •7- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（210 X 297公爱） A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
200521755 五、發明說明（〇 在隱形眼鏡設計、開發與生產階段中，開發了鏡片之 材料计算出鏡片之幾何形狀，設計出塑膠鏡片模塑件 圖，並建構出模型工具。一旦完成這些工具，就可製造出 塑膠鏡片模型與鏡片。於此階段下，檢查最終產品以評估 5是否已達成設計。設計之改變常發生，藉由修改特定鏡片 區間來解決特定問題(例如度數、中心厚度、基礎弧度或 直徑等）。為特定用途而使用個別電腦不是不好，但是使 用分離資料庫不好的原因是因為資料沒有整合。亦即，另 一個耗時課題係用以獲得正確且最新的製程參數，其乃因 10為存在有多數不同的未整合資料庫。目前之個別資料庫將 近類似一種階層式資料庫，它是非常堅固的。所使用的資 料屬於塑膠收縮特徵、鏡片單體膨脹因子、鏡片幾何特徵 以及模型模具膨脹。 因此，更進一步需要產生用以儲存關於隱形眼鏡設 15汁，它們的相關鏡片模型，插件與核心設計之所有產品與 製程參數，以及製程之模型的資料庫，俾能縮短設計_製 造-測試周期時間。 【發明内容】 因此，本發明之一個目的係提供一種幫助快速設計、 2〇製造及測試(DBT)製造階段之更耐用的眼科鏡片設計與模 型工具。 本發明之又另一目的係提供一種更耐用的眼科鏡片設 計、鏡片模型設計與插件設計模型工具，其為使用者產生 鏡片設計之3維視圖，並準備能被匯入至鏡片製造設備以 本紙張尺度適用中國國家標準(C^)A4規格（21〇 χ 297 /JCJ)
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 200521755 A7 B7 五、發明說明（7) 供快速發展鏡片之製造資訊，以便縮短DBT周期。 本發明之另一目的係提供一種用以設計眼科鏡片之三 維模型工具，可使隱形眼鏡物理尺寸與設計儘快達到它們 的目標規格，藉以縮短設計-製造-測試周期時間。藉由使 5 用商業上可得到的例如I-DEAS®之3D模型套裝軟體（或任 何其他3D模型軟體產品），縮短新的與改良的隱形眼鏡設 計之設計-製造-測試周期時間，因而可增加銷售新鏡片設 計之速度。 依據本發明之原理，提供一種能以文字、或CAD檔 10案資料型式、或任何其他電子表示設計資訊之共同方式匯 入鏡片設計、或可在3D模型軟體範_内設^鏡片之系統 與方法。藉由使用模板式方法，系統產生繞片及/或模型 及/或插件設計，最後經由3D軟體之使用而#致相關部分 製造碼(例如，CNC碼)之發行。 15 對新鏡片之設計或既存鏡片設計之修改而言，3D模 型軟體（例如I-DEAS®軟體產品）首先需要經由文字檔或 CAD檔案或任何其他電子媒體格式輸入鏡片設計資料。 鏡片設計資料為"模板式”，以使鏡片設計重新產生，然後 製作出製造廠可取得之由鏡片模型所建構之鏡片模型設計 20與插件設計以作為模板輸出。這個過程亦允許隱形眼鏡及 /或鏡片模型及/或模型插件直接在3D模型軟體内部被設 計，且並未被限定使用模板式功能。亦即，可在μ DEAS®3D軟體工具内另外設計獨立部分。 如果需要改變任何製程參數、鏡片設計或任何其他成 -9- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（21〇 X 297公爱） ------—
200521755 A7 B7 五、發明說明（8) 10 15 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 20 分’則這些可經由改變模板之相關特徵而輕易達成。模板 自動更新任何其他受通知改變影響之特徵。一旦達到令人 滿意的鏡片/鏡片模型/插件設計，就會從模板發佈機械加 工資料與工程圖，並將其傳給模具小組以供適當製造使 用。 模板與相關3D模型可能儲存於資料庫中以供後來存 取用。一旦模板係建構在譬如μΕ)ΕΑ#之3d軟體工具 中’除了用以建立新鏡片設計或修改既存的鏡片設計之功 能以外，就可能存取完全相關的3D模型。 具優點的是’非均勻Rati〇nal 雲形線(NURB)式3D 模型軟體(例如由I_DEAS®工具所提供的)之使用，可緩和 個人編寫鏡片、鏡片模型與插件設計之電腦碼行(line)的需 求，亦提供更多彈性以更正確仿製此過程—舉例而言，藉 由應用已經預先定義於軟體中之雲形線曲線、多項式等。 藉由使用類似3D模型上之"模型、流動、冷卻與翹曲變形 (mold’ flow，cool and warp)"分析軟體的工具，亦可能進行 製程之模擬。 ’’用戶寫入軟體"之傳統方法通常只是容易取得，且只 有”創作者"完全理解，且通常牽涉寫數學方程式以定義出 幾何形狀，因而設計出產品。產品越複雜，設計所需要的 產品就是一件越困難且耗時的課題。對照之下，吾人並不 需要成為3D模型的專家以使用這些現代3D工具，其通 常牽涉使用預先存在的幾何特徵以產生完全受限制之複雜 表面（如果這樣期望的話，數學方程式可藉由質問幾何而 -10· 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（21〇X297公爱） 計 線 200521755 A7 B7 五、發明說明（Ο 獲得）。只有最小的數學方程式被要求要將隱形眼鏡連結 至鏡片模型，然後連結至插件。 依據本發明之3D模型系統更包含100%正確的内建修 正控制，且多數不同類型之客戶之間可輕易分享資料。檢 5視3D模型與100%精確之實體模型之能力使可能存在於這 種複雜軟體系統之錯誤最小化。這亦有助於快速發現系統 之任何瑕疵，並使修改很快速完成。3D系統之資料輸出 與匯出選擇可直接連結至許多其他商業上可得&的軟體程 式，包含網路瀏覽器。 10 使用例如由I-DEAS®工具所提供之NURB式3D模型 軟體之一些其他優點包含：自動體積計算；自動重心^ 算；自動干擾校驗；有效輸出能力；不需要複雜數學方i 式解決；不需要手動逐列電腦程式設計；當設計產品 點出與點選(point and click)ni能力。 15 【實施方式】 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖2顯示依據本發明之提供快速設計、製造及測試 (DBT)製造階段之效率之耐用眼科鏡片設計與模型系統。 如圖2所示，由於模型系統效率之益處，設計、製造及測 試(DBT)製造階段實質上比圖i之習知技術系統更有效 20 率。具體而言，在鏡片設計步驟55之後，執行鏡片模型 產生步驟70，用以產生與那個設計相關的鏡片模型模板， 且其包含其在規格内製造所需要之所有製造資料。最好的 情況是，模板載明資料包含：鏡片設計參數(例如度數、 直徑、基礎弧度與中心厚度、散光，各種半徑與區間 -11 · 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（210x297公釐） 200521755 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
計
害 I I I I 1 I I I I I I 200521755 A7 B7 五、發明說明（Η) (製造碼、CNC、圖）譬如透過網路而被使用者所儲存與存 取。新的模板可以是由小修改(scrateh)或由可被修正之類 似模板所建構，以便產生新的鏡片及/或鏡片模型及/或模 型插件產品。 ~ 5 又關於圖2 ,因此，在插件/模型/鏡片建構階段之 後，執行度量衡82與臨床評估步驟85。然而，雖然所產 生的3D模型模板包含足以快速收斂在鏡片設計規格/公差 内來達成製造鏡片設計之所有資訊，不過與習知技術相反 的是，由這些步驟之鏡片設計小組作再評估的需求是不必 10要的。亦即，如果需要改變鏡片設計的話，只需要牵涉鏡 片設計小組。 本發明尤其包含在非均勻Rati〇nal 蕓形線(NURB) 式模型與視覺化系統中實現之3D實體模型技術之實施。 藉由利用來自構造動力學研究公司（Structural Dynamics 15 Research CorP〇ration (SDRC))(現為電子資料系統公司 (Electronic Data Systems))之 I-DEAS② 3D 實體模型軟體， 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 現在可能擷取鏡片、鏡片模型與插件設計意圖，藉以維持 任何部分之間的1〇〇〇/❶正確關係。凡事都基於幾何，所以 當一個特徵隨著一個元件(例如，插件、鏡片模型或鏡片） 20改變時，其他視它而定的元件亦會自動改變，其乃因為它 們全部因組合方程式而彼此有關聯。其他3D模型軟體現 在可能能執行類似的功能，包括來自Unigraphics與Pro Engineer(來自參數科技公司（Parametric Technology Corporation))之產品。這種軟體已被利用以容易順應包含 -13- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（21〇χ297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 200521755 __ —_B7 五、發明說明（12) 二個工業標準與公認的收縮與膨脹因子（直徑、矢狀與徑 向）全部之部分間的複雜關係，而不需要程式師寫它們之 間的複雜連結。關於3D模型，使用者並未被侷限於僅是 球狀幾何；亦即，非球狀可能就如容易被模塑並被使用作 5為驅動參數，而任何圓錐曲線或多項式或雲形線函數亦可 以。此外，依此方式以I-DEAS^處理非轉動對稱與任意表 面幾何。簡言之，NURB式軟體具有非常優秀的彈性，以 允許模塑並限制使用任何幾何形狀，而不需要有使非程式 師來編寫碼。 10 依據本發明，模板式鏡片模型建構方法係用以供鏡片 設計用，其包含但並未受限於：球面鏡片f雙焦點鏡片； 多焦點鏡片；複曲面鏡片（具有與不具有穩走區間）；複曲 面多焦點鏡片（具有與不具有穩定區間）；幾何定義鏡片 (例如點雲表面(point cloud surface)與澤爾尼克表面(zernike 15 surface)以說明表面）〇 再次參見圖2之步驟70，現在更詳細說明建構鏡片、 模型與插件元件設計以及製造模板之過程。圖3顯示依據 本發明之用以在I-DEAS®或類似相同的平台内仿製這歧元 件之處理步驟100，具體而言，模板建構過程。其係源自 2〇於圖3之程式流程/結構，說明模板後方之程式標荦(例如 巨集）如何彼此產生關聯，以及這些巨集如何用以從這些 部分獲得尺寸，並將資料轉換成輸出，如步驟13()所示: 包含但並未受限於：三維(3D)鏡片/鏡片模型/模型插件模 型、CNC碼、包含製造資訊之Excel試算表、以及包含=
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五、發明說明（U 於所選擇的鏡片設計與使用於鏡片製造之2D圖輸出之圖 式。 5 10 15 20 在圖3中，由鏡片設計小組所建立之鏡片設計首先被 匯入I-DEAS^D模型軟體，如步驟1〇2所示。所開發的 系統係能以文字、或CAD檔案資料型式，或任何其他電 子表示設計資訊之共同方式匯入鏡片設計。吾人應理解， 除了輸入鏡片設計資訊以外，或者，鏡片亦可能在例如^ DEAS®或這種類似格式之3D模型軟體之内設計出，並使 用作為鏡片模型與插件之直接驅動模型。鏡片與鏡片模型 (反膨脹)之間的關係可能在軟體中修正，如關於圖4(a)與 4(b)所說明的，將鏡片模型連結至插件之反收縮亦是可 月b。吾人應理解到這些方法係與模板式方法相容。在步驟 1〇2之鏡片設計步驟以及相關輸入模板驅動檔案之後，執 行模板建構步驟106-130 〇 為了建立新模板，首先最好是設計出個別部分（鏡 片、鏡片模型、插件與核心）。轉動對稱設計需要每個部 分之剖面之繪圖與旋轉，譬如藉由使用點與點選功能。 轉動對稱部分料初始勤旋轉所*能及醜外特徵。每 個邛分具有依據術語機構而分類之其臨界尺寸全部。部分 命名亦遵《於命MMf的約定。這考慮職佈局之正: 組合方程式。_這些料蚊尺寸，但需小心注意到細 節與分析要使用哪些尺寸作為驅動參數對哪些尺寸ς是被 驅動（參考）參數。驅動尺寸係為使用者可直接修正S 寸，並負責驅動（改變）其他部分(鏡片、鏡片模型或 -15- I紙張尺度家標準(C^)A4規格（21Gx297^^
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 200521755 之類似尺寸。參考尺寸係為無法直接修正之尺寸但起因 於完全限制此模型之其他尺寸。舉例而言，為了完全約束 一個弧’"半徑"、"X中心"、"Z中心"以及”χ端"可能是驅 動尺寸，但是"Z端"值將是參考尺寸。模型幾何之特質規 5定只有一些尺寸被要求完全說明（約束）此部分。然而，、增 加了額外參考尺寸以供組合方程式與CAD圖使用。模^ 建構步驟包含：在fDEAS®中重新建立鏡片模型之初始步 驟106,如由圖3中之對應的鏡片模型4〇6所描緣的；從 反向水合作用建立背曲線(BC)鏡片模型之步驟112，如由 1〇對應的BC模型412所描繪的；從反向水舍作用建立前曲 線(FC)鏡片模型之步驟116，如由對應的模型416所 描繪的；以及建立合成鏡片模型組合之步1118,如由對 應的鏡片模型組合模型418所描緣的，其1含相關連結組 合方程式之產生/修改。然後，工具設計者基於臨界表面 15幾何、鏡片模型設計預期厚度與選擇材料(雖然這可以是 一種自動化過程）設計出核心。具體而言，核心幾何驅動 鏡片模型設計之非臨界面，而組合方程式最好是驅動所有 部分之所有"寬鬆"尺寸，藉以擷取所有可能的自由度。因 此，如圖3所示，步驟122牽涉建立度數(FC)插件與前核 2〇心，其將形狀 '尺寸與容積提供給FC鏡片模型並包含產 生反向收縮之相關連結組合方程式。對應的FC核心/FC 插件模型422係描繪於圖3中。步驟125牽涉建立BC插 件與後核心，其將形狀、尺寸與容積提供給Bc鏡片模型 並產生反向收縮之相關連結組合方程式。對應的Be核心 -16- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（210x297公釐）
200521755 A7 B7 五、發明說明（15) /BC插件模型425係描繪於圖3中。吾人應理解到遍及整 個處理步驟106-125，允許鏡片設計者輕易經由界面指 向、點選與拖曳鏡片表面來修改鏡片表面之3D模型工具 促使點與點選功能啟動。此外，這可藉由使用者立即輸入 5命令’及/或藉由使用者定義之巨集來達成。藉由以一種 將說明之方式修改鏡片幾何，或製造上所使用之製程參 數’所有相關部分會受到快速且正確地更新。最後，於圖 3之步驟130,所產生的輸出係用以啟動元件轰造之工具 至可取仔的。亦即’對於模具開發小組而言，插件與核心 10之模型可能直接用以產生工程圖與車床所需要的CNC 工具路徑資料，因此，排除了以AutoCAD或類似工具重 新晝這些部分之需要，並節省許多時間v 除更多特性以外，I-DEAS®軟體允許使用者界面之產 生與顯示，其提供從記憶體儲存系統(例如，如圖2所示 15之資料庫60)檢索既存的鏡片模型模板之功能，並提供編 輯與產生新的鏡片模型模板之功能。模板之例示圖例建構 出圖4(a)與4(b)所描繪之使用者界面。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖4(a)係為一種由例如I-DEAS®之3D模型軟體所產 生之例示的使用者界面300，其包含一個顯示區302，用 20以顯示各種資訊與圖表鏡片設計以及包括3維鏡片設計模 型之鏡片製造模型。如圖4(a)所示，透過所產生的視窗 ，使用者可存取各種檔案312，每個檔案包含可能儲存 於譬如記憶體儲存裝置及/或資料庫系統中之鏡片設計資 料。它就是來自這些驅動模板之檔案的資訊。亦即，在鏡 -17- 本紙張尺度適用中囷國家標準(CNS)A4規将：（210 X 297公釐） 200521755 A7 B7 五、發明說明（16) 片設計係以文字檔拉下之後，接著會產生更進一步的螢 幕，例如圖4(a)所示之例示的”塑膠選項”視窗318。從這 個視窗顯示器318,使用者可譬如經由輸入攔位32〇 33〇 指定各個前曲線與背曲線膨脹與收縮參數。就是這些被應 5用至選定鏡片設計312並對鏡片模型設計有用，並另外提 供產生模型插件之資料的數值。 如上所述，在建立所有待使用於模板中之部分（鏡 片、鏡片模型、插件與核心）之後，會建立包含鏡片設計 模板所包括的組合方程式之產生之"組合"（步驟118，圖 10 3)。在一個結構中，鏡片設計與製程參數(亦即收縮與膨脹 因子）定義出鏡片模型與插件之臨界幾命面。組合方程式 被放在一起，以使鏡片幾何被縮小（以膨舉的倒數），用以 驅動其臨界面上之鏡片模型幾何。鏡片;^型依序驅動插件 幾何（以收縮值的倒數調整）。 15 圖4(b)詳細顯示組合方程式界面螢幕350，其詳述與 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 鏡片之設計與製造相關的組合方程式375之一覽表。具體 而言，檔案（例如與選定（或新）鏡片設計相關的"Assembly Equations.txt"檔案），係從資料庫檢索出並包含將鏡片連結 至鏡片模型且將鏡片模型連結至那個鏡片設計之插件的組 20 合方程式380之一覽表。例如，如圖4(b)所示，控制鏡片 模型與鏡片間之連結的例示組合方程式382係詳述如下： BP FR 1=LE BR 1/BP RShr _ — — — -18- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（210x297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 200521755 A7 B7 五、發明說明（17) 舉例而言，其使背面塑膠前半徑與除以背面塑膠徑向 收縮參數值的鏡片之背面半徑有關。如經由界面350所呈 現的，視窗385基於鏡片目前生產線提供徑向收縮（例如 BP__RShr)與徑向膨脹(例如BP-Rexp)因子387之可捲動一 5覽表。這些可被利用作為連結鏡片製程與鏡片設計（步驟 102)之組合方程式380的輸入。因此，這些方程式將隨著 例如材料之種類、處理條件之因素而改變。界面350附帶 提供包含輸入欄位391之視窗390,用以允許▲的組合方 程式之輸入並允許組合方程式所驅動之特別尺寸之輸入。 10如組合方程式建構界面榮幕350所示，組合方程式380可 被匯入或建立在I-DEAS®系統内。 回到圖3，依據在I-DEAS^中執行的模板建構軟體， 利用控制鏡片生產線操作條件之製程參數之方程式係被提 供作為譬如：連結鏡片設計(步驟1〇6)與BC鏡片模型之製 15造(步驟112);連結鏡片設計（步驟106)與FC鏡片模型之 製造(步驟116);以及連結BC鏡片模型與FC鏡片模型之 製造(步驟112)與合成物理鏡片模型組合(步驟118)。舉例 而言，鏡片模型組合方程式（步驟118)係更進一步與FC度 數插件設計、BC插件設計以及各個核心設計（步驟122)連 20結。目前製程參數之明細表係詳述於圖4(a)之塑膠選項螢 幕318中。它係來自於這些可使使用者修改、產生並儲存 鏡片設計/建構模板之界面。 圖3中之步驟1〇6_125的極致導致例如圖$所示之模 板200的產生。亦即，如圖5所示，模板2〇〇提供使用者
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200521755 A7 B7 五、發明說明（18) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 各種格式之產品設計資訊，包含：鏡片及/或模型及/或插 件設計之3D模型205，2D設計圖式/圖形210，例如試算 表215等之設計稿，以及經由3D軟體之使用相關部分製 造（電腦數值控制）CNC碼220之產生與發佈。由I-5 DEAS®3D模型格式所提供的鏡片設計與製造資訊之快速 與可靠展不能力，提供使用者更理解目前鏡片產品。此系 統更進一步容許使用者修改既存的模板，用以產生新的鏡 片設計(如果適合的話），其亦縮小DBT周期。用於製造上 且由3D模型軟體所產生之例示的鏡片、鏡片模型設計與 10插件5又计資料表係顯示於圖6(a)-6(c)中，並包含建立在ι_ DEAS®工具内之鏡片設計之2D工程圖440a、44〇b(圖 6(a))，鏡片模型設計之2D工程圖450a、450b(圖6(b)); 以及建立在I-DEAS®工具内之模型插件設計之2D工程圖 460a-460d(圖6(c))。在更進步的程式模態中，軟體應用不 15僅更新鏡片’而且建立下述產出（deliverable):具有尺寸數 值之表格式一覽表之個別部分圖式；這些部分之以 Microsoft⑧Excel格式(舉例而言）之設計稿；以及其他利用 於插件或鏡片模型或鏡片之製造上的機器碼（例如m&g 碼、文字檔等）。 2〇 回到圖5，一旦模板200已被設計並轉認，就可呼叫 程式檔案，依序呼叫其他軟體應用（例子··程式檔案係為 "DimDump"(開啟Excel恢復被查詢部分之所有驅動尺寸 (與參考尺寸）之尺寸）以及” ModDims”(經由使用者界面建立 由使用者修改尺寸之能力）一這兩者可開啟Excel以作為資 -20- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（210 x297公* ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 200521755 A7 B7 五、發明說明（19) 料傾印/讀取媒體），用以觀看傾印資料並建立設計稿。這 些軟體應用允許使用者選擇鏡片設計檔案與相關的製程參 數以作為模板之輸入。在基本的程式模態中，這些軟體應 用讀取鏡片設計檔案，確認其對抗模板中之鏡片部分（用 5以確保相容性與資料完整性等），並以來自鏡片設計檔案 之適當數值更新所有非參考數值。然後，更新組合，且組 合方程式更新所有受影響部分之數值。此結果係為具有以 3D格式重新建立之鏡片設計之模板，且相對应的鏡片模 型設計與插件設計必須以圖表與數位輸出(例如CNC碼）完 10成這種鏡片，用以允許相關元件之製造。 現在參考圖7說明自動產生如由此系統所實行的工j 路徑產生之M&G碼（或CNC碼)之例示過程。如圖7所 示，說明描述自動產生允許製造裝置建立鏡片製造元伴^ M&G碼的步驟之高階處理流程5〇〇。為了圖例的目的， 15圖7所描述的過程係說明在待製造之鏡片模型插件（例 如，前曲線鏡片模型之度數插件）之上下文之内；然而， 吾人理解到圖7所描述之流程一般係適合產生供製造其他 元件用的碼。如圖5所示，第一步驟5〇2係用以初始化用 於後來計算之變數。於步驟506 ,使用者載明與待設計之 20鏡片模型插件相關的模板資料檔所在的目錄位置。接著， 於步驟512，實行呼叫執行產生M&G碼（以下稱"G碼”)之 巨集的程式之步驟。然後，於步驟516 ,描繪出指定文字 檔之輸入名稱以產生工具路徑之步驟。亦即，驅使使用者 輸入工具路徑產生之檔名。於下一個步驟518，設定待設 -21- 本紙張尺度適用中固豕棵準(CNS)A4規格⑵〇χ297公爱）--------
五、發明說明（20) 碼檔案之目錄位置，而於步驟522，驅使使用者設定 貝=標名％以項取工具路徑產生。步驟仍、別說明經 由二貝料檔之只際迴路以言買入所有數值。這個步驟利用於此 所說明的”DimDump"巨集，用以傳回被製造部分之幾何的 5所有驅動尺寸（與參考尺寸）。接著，於步驟仍，做出是 否需要其他工具路控的決定。舉例而言，就鏡片模型插件 來說，實行兩條工具路徑，第一條"粗略"工具路徑與一條" 兀成路t。對於某些製品而言，如果只需要—條第一工 具路控，則流程可分歧以譬如於步驟535產生CNC碼。 1〇否則，就鏡片模型度數插件來說，過程繼續至步驟537 , 於此建立於邊緣開始之所有幾何並產生ό碼輸出。於步驟 540，所有邊緣細節G碼係被寫入至特定G碼檔寒。接 著’於步驟546，依據產生的鏡片模型插件之g碼，執行 計算"修圓角"點與用以執行完成幾何之數學運算步驟。然 15後，就產生鏡片模型插件之G碼來說，下一個實行經由前 區間資料之迴路以建立弧的步驟550。接著，於步驟56〇 與567，在已讀取資料與幾何之後，產生輸出〇碼並將其 送出至特定G檔。當包含鑽石點車削之製造機器被實行 時’依據圖7所描繪之過程所產生的樣品G碼將產生碼， 20例如表1所示之例子G碼。 ___表1
G02 X5.yyyyyy Z0__—
G01 X5.yyyyyy ZO.zzzzzz R0.XXXXX -22- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（21〇χ297公釐） 200521755 A7 B7 五、發明說明（2〇 G03 X5.yyyyyy ZO •ZZZZZZ I " ~ ' — —.. G02 X5.yyyyyy ZO.zzzzzz.xxxxxx__ G03 X5.yyyyyy ZO.zzzzzz R8.xxxxxx 如已知的，G碼係為準備命令，而m碼係為雜項命令。G 檔程式係為由命令所組成之程式，而命令係由字元所組 成。每個字元具有一個字母位址與一個數值。字母位址通 k. 5 知控制系統字元型式。CNC控制製造商的確改變關於他們 如何決定字元名稱(字母位址)及它們的意思。最初的CNC 程式師必須參考控制製造商之程式設計手冊以決定字元名 稱與意思。一些字元型式與及它們的共同字母位址說明 書，係如下： 10 程式號碼（用於程式識別） N-序號(用於系統識別） G_準備函數 χ-χ轴符號 Y· Y轴符號 15 Z-Z轴符號 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 R-半徑符號 F-饋送率符號 S-主軸速度符號 H-工具長度補償符號 20 D-工具半徑補償符號 T-工具符號 -23- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（210 X 297公釐） 200521755 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（22)M-雜項函數(參見以下） 如所理解的，有兩個允許特殊函數被標示之字母位址 (G與M)。準備函數(G)明細表通常用以設定模式。然而， 必須查閱控制製造商之手冊以尋得特定機器之準備函數之 一覽表。就像準備函數一樣，雜項函數(M字元)允許種種 特殊函數。雜項函數一般係使用作為可程式化切換（像主 轴開/關、冷卻劑開/關等等）。它們亦用以允許CNC機器 工具之多數其他可程式化函數之程式設計。關於G&M碼 之產生與說明其字元命令之更進一步的資訊，可能藉由參 1〇考資訊網網站（名稱為CNC之基礎 http://www.seas.upenn.edu/〜meaml00/cnc〉cnc—main —被找出，其内容與揭露書係列入作參考，猶如完全揭露於 此。 因為會建立出越來越多的模板，所以事實上可發展模 板之目錄以供儲存於資料庫60中（圖υ。這些被再使用來 產生模具設計，於此待使用作為輸入之鏡片設計係類似於 為什麼设計原始模板。此工具增強模板建構方法，修改模 板功能與輸出之軟體應用，以及資料輸出格式化。利用改 善效率之工具，對於構造之修改亦是頻繁的。I-DEAS (—般而言，3D模型軟體)作為cad平台之 使用，系提供其領先資料庫修正控制系統之優點：一旦建 立並適當重新命名（遵循約定術語)設計，可檢查這些部分 成為可讓工具設計者存取以讀取、修改或複製的設計之資 料庫。吾人理解到可將許可等級設成允許或限制已登記部 5 15 20 -24- 表紙張尺—度適G國固家標準(CN-b)A4規格（21〇χ297 ϋ Φ 計 線 200521755 A7 B7 五、發明說明（23) 分之存取。工具設計迭代係依此方式受到追蹤。 商業上可取得之例如I-DEAS®之3D設計封裝之使 用，附帶提供匯入與匯出部分設計至其他CAD平台與普 通套裝軟體之能力。這允許譬如核對鏡片模型與利用其他 5 3D CAD軟體設計的生產線處理設備（吸杯、脫模手指 等）’以供配合與干擾驗證用。3D設計封裝亦允許匯出待 使用於分析應用（例如機械與熱有限元素分析）之鏡片、鏡 片模型與插件幾何。 k 再者，I-DEAS®之使用允許1〇〇〇/0正確的模型資料。此 10外，其非常容易利用屬於比以前所允許的更複雜之大小等 級的鏡片、模型與插件之間的關係，此乃因為NURBS以 及"點與點選"系統之能力，當使那些授權使用者變成容易 取得時，與其正確最新資訊之相關資料庫減少任何通訊不 充分之處，並從概念直到校準、放大以及製程幫助減少設 15 計-製造-測試周期。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
吾人應理解到，當決定追求譬如新鏡片設計之新市場 機會時，在行銷與相關設計函數之間更有效的交流係藉由 使用I-DEAS®而達成，且相關模型元件之使用幫助減少交 互作用時間並改善生產力。這個工具亦可取得以促銷新產 20品’如果需要的話，直接連結回到設計與製程。3D模型 在評估新產品開發或生產線延伸之新行銷機會與技術挑戰 方面是無價的。這會減少通訊錯誤，縮短DBT周期並提 供工具給設計者以更好預測這些產品在市場上的實行。 雖然已結合較佳實施例說明本發明，但其並非意圖將 -25- +趴浓人厌坶用T國國冢稞平(UNS)A4規格（210x297公釐） A7 200521755 B7 五、發明說明（24 ) 本發明之範疇限定至所提出之特定形式，反之，其意圖涵 蓋這種可能包含在由以下申請專利範圍所界定之本發明之 精神與範疇内的替代、修改、以及等效設計。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（210 X 297公釐） 200521755 Α7 Β7 五、發明說明（25 ) 【圖式簡單說明】 於此所揭露的本發明之細節將藉由以下所列之附圖的 協助而說明於下，其中： 圖1係為顯示依據習知技術之設計製造測試周期之流 5 程圖； 圖2係為顯示依據本發明之設計製造測試周期之流程 園， 圖3顯示依據本發明之使用3D模塑工具i其中一個 輸入係為鏡片設計之模板建構流程1〇〇 ; 10 圖4⑻與4(b)顯示依據本發明之提供指定與修改鏡片 和鏡片模型組件（反膨脹(inverse expansion))與模型插件之 間的關係之功能的使用者界面之例子，其可能經由3D模 型軟體而執行； 圖5說明提供設計、建立、與製模本發明之3D模型 15平台内之鏡片、鏡片模型、以及插件元件所需要的一些例 子元件與使用者界面之模板200 ;以及 圖6(a)-6(c)說明生產所使用且由3D模型軟體所產生 之例示鏡片、鏡片模型設計與插件設計資料清單。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖7說明依據本發明之自動產生工具路徑產生之 20 M&G碼（或CNC碼)之例示過程，其可由系統所實行。 -27- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（210 Xϋ公釐） 10〜流程 15〜步驟 插件設計與核心設計 22 ' 25、27、30〜步驟 33〜步驟 10 200521755 A7 B7 五、發明說明（26) 圖式之代號說明】 6〜迴路 12〜步驟 16〜鏡片模型設計 20〜資料 31〜迭代 50〜新流程 55〜鏡片設計步驟 60〜資料庫 70〜模板建構、鏡片模型與資料庫建構步驟 75〜複查步驟 80〜步驟 82〜度量衡 85〜臨床評社步驟 100〜模板建構流程 102、106、112、116〜步| 118、122、125、130〜步驟 15 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 20 200〜模板 210〜設計圖式/圖形 220〜CNC碼 302〜顯示區 312〜檔案(鏡片設計） 320、330〜輸入攔位 205〜模型 215〜試算表 300〜使用者界面 308〜視窗 318〜視窗 350〜界面 375、380、382〜組合方程式 385〜視窗 387〜徑向收縮與徑向膨月 391〜輸入攔位 412〜BC模型 418〜鏡片模型組合模型 390〜視窗 406〜鏡片模型 416〜FC模型 -28· 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（210x297公釐） A7 200521755 B7 五、發明說明（27) 422〜FC核心/FC插件模型 425〜BC核心/BC插件模型 440a、440b、450a、450b〜工程圖 460a-460d〜工程圖 5 500〜高階處理流程 502、506、512、516〜步驟 518、522、525、530〜步驟 535、537、540、546〜步驟 550、560、567〜步驟 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 9- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（210x297公釐）

Claims (1)

  1. 200521755 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1· 一種眼科鏡片設計與模型系統，包含： a) 產生使用者界面顯示裝置之裝置，提供用以產生與 待製造之期望鏡片設計相關的模板之功能，該模板 包含足夠產生鏡片之三維(3D)模型以及在眼科鏡片 5 製造系統中鏡片製造所需的相關元件之3D模型的 設計資訊； b) 產生連結資訊之裝置，用以依據一個或更多個影響 眼科鏡片製造系統中之鏡片製造與相關元件之製造 的製程參數，來控制包含在該模板中之鏡片設計特 10 徵之物理行為；以及 c) 利用鏡片設計資料與來自該模板之該連結資訊之裝 置，用以驅動眼科鏡片製造系統中之相關鏡片設計 之鏡片製造，其中該模板與設計以及其中之連結資 訊的使用幫助快速的鏡片模型與更加精確之鏡片製 15 造動作，藉以降低鏡片設計製造與測試(DBT)周期 時間。 2·如申請專利範圍第1項所述之系統，更包含： 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 記憶體儲存裝置，用以儲存已產生之模板，該使用 者界面裝置提供存取所儲存模板之功能；以及 20 編輯襞置，允許使用者修改模板所提供之鏡片、鏡 片模型、模型插件、模板設計資訊與連結資訊，用以 建立新的鏡片、鏡片模型、模型插件、模板設計，該 記憶體儲存裝置定義可被存取與再度使用之已開發模 板之目錄，用以製造新的鏡片設計。 -30 - 92199B 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（210x297公釐） 200521755 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 3.如申請專利範圍第2項所述之系統，其中產生使用者 界面顯示裝置之該裝置提供用以指定與該鏡片設計之 製造相關的膨脹與收縮因子之功能，猶如藉由該眼科 鏡片製造系統而執行的，藉以使對該等因素之規定改 5 變自動反映在所產生的合成3D模型中。 4·如申請專利範圍第3項所述之系統，其中模板更包含 與包括機械加工資料與工程圖之鏡片設計相關的製造 資料，該製造資料可取得作為直接輸入至‘科鏡片製 造系統，用以驅動必須達成特定鏡片設計之鏡片製 10 程0 5.如申請專利範圍第4項所述之系統，其中該鏡片之相 關製造元件包含一個或更多個使用於鏡片模型製造之 鏡片模型與模型插件，該模板更包含允許依據與特定 鏡片δ又e十相關的鏡片模型設計製造一個或更多個鏡片 15 模型，以及允許依據模型插件設計製造模型插件之製 造資料，各該鏡片模型與鏡片模型設計藉由規定連結 資訊來評估製程參數變化。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 6·如申请專利範圍第5項所述之系統，其中經由該使用 者界面產生與期望鏡片相關的模板之該功能包含用以 20 將鏡片設計資訊匯入該模板，並經由該使用者界面產 生3D鏡片模型供視覺表示之裝置。 7·如申請專利範圍第4項所述之系統，其中該鏡片設計 資訊包含一個或更多個代表三維電腦輔助設計(CAD)系 統之輸出的文字檔或電子檔。 -31 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（210x297公釐） 200521755 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 8·如申請專利範圍第5項所述之系統，其中該鏡片設計 資訊包含一個或更多個利用控制鏡片製造操作條件之 製程參數之方程式，該等方程式提供作為：連結鏡片 没计與背曲線(BC)鏡片模型之製造；連結鏡片設計與 5 前曲線(FC)鏡片模型之製造；以及連結Bc與FC鏡片 模型之製造與合成的物理鏡片模型組合，然後，BC與 後核心插件以及FC與前核心設計之插件對設計。 9·如申請專利範圍第5項所述之系統，其中該3D模型軟 趑係為非均勻Rational B-雲形線(NURB)式，藉以避免 10 程式師編寫鏡片、鏡片模型與插件設計、以及鏡片等 組合之電腦碼的行(line)之需求。 10·如申請專利範圍第5項所述之系統，更包含自動產生 來自該模板之製造資料之裝置，該產生資料係直接輸 入至眼科鏡片製造系統，用以驅動必須達成相關鏡片 15 設計之鏡片製造與元件建構過程。 11· 一種眼科隱形眼鏡之設計與模型建構方法，包含以下 步驟： 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 a) 產生使用者界面顯示裝置，提供用以產生與待製造 之期望鏡片設計相關的模板之功能，該模板包含足 20 夠產生鏡片之三維(3D)模型以及在眼科鏡片製造系 統中鏡片製造所需的相關元件之3D模型的設計資 訊； b) 產生連結資訊，用以依據一個或更多個影響眼科鏡 片製造系統中之鏡片製造與相關元件之製造的製程 -32 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（210 X 297公釐） 200521755 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 參數，來控制包含在該模板中之鏡片設計特徵之物 理行為；以及 c)利用鏡片設計資料與來自該模板之該連結資訊，用 以驅動眼科鏡片製造系統中之相關鏡片設計之鏡片 5 製造，其中該模板與設計以及其中之連結資訊的使 用幫助快速的鏡片模型與更加精確之鏡片製造動 作，藉以降低鏡片設計製造與測試ODBT)周期時 間。 k 12·如申請專利範圍第11項所述之方法，更包含以下步 10 驟： 儲存已產生之每個模板，該使用者界面顯示器提供 存取所儲存模板之功能；以及 修改或編輯設有模板之鏡片、鏡片模型、插件和模 板設計資訊與連結資訊，用以建立新的鏡片設計，該 15 記憶體儲存裝置定義可被存取與再度使用之已開發模 板之目錄，用以製造新的鏡片設計。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 13·如申請專利範圍第12項所述之方法，其中該產生使用 者界面顯示裝置提供用以指定與該鏡片設計之製造相 關的膨脹與收縮因子之功能，猶如藉由該眼科鏡片製 20 造系統而執行的，藉以使對該等因素之規定改變自動 反映在所產生的合成3D模型中。 14·如申請專利範圍第13項所述之方法，其中模板更包含 與鏡片設計相關的製造資料，該方法包含直接將可從 該模板取得的製造資料輸入至眼科鏡片製造系統之步 -33 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（210x297公釐） 200521755 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 驟，用以驅動必須達成特定鏡片設計之鏡片製程。 15·如申請專利範圍第14項所述之方法，其中該鏡片之相 關製造元件包含一個或更多個使用於鏡片模型製造之 鏡片模型與模型插件，該方法更包含··利用該模板中 5 之製造資料，用以允許依據與特定鏡片設計相關的鏡 片模型設計製造一個或更多個鏡片模型，以及允許依 據模型插件設計製造模型插件，各該鏡片模型與鏡片 模型設計藉由規定連結資訊來評估製程參數變化。 16·如申請專利範圍第15項所述之方法，其中經由該使用 10 者界面產生與期望鏡片相關的模板之該步驟包含以下 步驟··將鏡片設計資訊匯入該模板，並經由該使用者 界面產生3D鏡片模型供視覺表示。 17·如申請專利範圍第14項所述之方法，其中該鏡片設計 資訊包含一個或更多個代表三維電腦辅助設計(CAD)系 15 統之輸出的文字檔或電子檔。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 18·如申請專利範圍第15項所述之方法，其中該鏡片設計 資訊包含一個或更多個利用控制鏡片製造操作條件之 製程參數之方程式，該等方程式提供作為：連結鏡片 設計與背曲線(BC)鏡片模型之製造；連結鏡片設計與 20 前曲線(FC)鏡片模型之製造；以及連結bc與FC鏡片 模型之製造與合成的物理鏡片模型組合，然後，BC與 後核心插件以及FC與前核心設計之插件對設計。 19·如申請專利範圍第15項所述之方法，其中該3D模型 軟體係為非均勻Rational B-雲形線(NURB)式，藉以避 -34 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（210x297公釐） 200521755 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 免程式師編寫鏡片、鏡片模型與插件設計之電腦碼的 行(line)之需求。 20·如申請專利範圍第15項所述之方法，更包含以下步 驟：自動產生來自該模板之製造資料，該產生資料係 5 直接輸入至眼科鏡片製造系統，用以驅動必須達成相 關鏡片設計之鏡片製造與相關元件建構過程。 21·如申請專利範圍第20項所述之方法，其中可取得作為 直接輸入至眼科鏡片製造系統之該製造資4包含電腦 數值控制(CNC)資料。 10 22·如申請專利範圍第20項所述之方法，其中可取得作為 直接輸入至眼科鏡片製造系統之該製造資料包含M&G 資料。 23·—種可由機器讀取之程式儲存裝置，實質實現可由機 器執行的指令之程式，用以執行設計與模型建構眼科 15 隱形眼鏡之方法步驟，該方法包含以下步驟： 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 a) 產生使用者界面顯示裝置，提供用以產生與待製造 之期望鏡片設計相關的模板之功能，該模板包含足 夠產生鏡片之三維(3D)模型以及在眼科鏡片製造系 統中鏡片製造所需的相關元件之3D模型的設計資 20 訊； b) 產生連結資訊，用以依據一個或更多個影響眼科鏡 片製造系統中之鏡片製造與相關元件之製造的製程 參數，來控制包含在該模板中之鏡片設計特徵之物 理行為；以及 _ - 35 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（21〇 X 297公爱） 521755 A8 B8 C8 D8 申請專利範圍 5 10 15 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 20 0利用鏡片設計資料與來自該模板之該連結資訊，用 以驅動眼科鏡片製造系統中之相關鏡片設計之鏡片 製造，其中該模板與設計以及其中之連結資訊的使 用幫助快速的鏡片模型與更加精確之鏡片製造動 作，藉以降低鏡片設計製造與測試(DBT)周期時 間。 24·如申請專利範圍第23項所述之可由機器讀取之程式儲 存裝置，其中該方法更包含以下步驟： 儲存已產生之每個模板，該使用者界面顯示器提供 存取所儲存模板之功能；及 修改或編輯模板所提供之鏡片、鏡片模型、模型插 件和模板設計資訊與連結資訊，用以建立新的鏡片、 鏡片模型、模型插件與模板設計，該記憶體儲存裝置 定義可被存取與再使用之已開發模板之目錄，用以製 造新的鏡片設計。 25·如申請專利範圍第23項所述之可由機器讀取之程式儲 存裝置，其中該產生使用者界面顯示裝置提供用以指 疋與該鏡片设什之製造相關的膨服與收縮因子之功 能，猶如藉由該眼科鏡片製造系統而執行的，藉以對 該等因素之規定改變係自動反映在所產生的合成3D模 型中。 26·如申請專利範圍第25項所述之可由機器讀取之程式儲 存裝置，其中該方法更包含以下步驟：自動產生來自 該模板之製造資料，該產生資料係作為直接輸入至眼 -36 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（210 X 297公釐） 200521755 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 科鏡片製造系統之功能，用以驅動必須達成相關鏡片 設計之鏡片製造與相關元件建構過程。 27.如申請專利範圍第26項所述之可由機器讀取之程式儲 存裝置，其中該鏡片之該等相關製造元件包含一個或 5 更多個使用於鏡片模型製造之鏡片模型與模型插件， 該方法更包含：利用該產生製造資料以允許依據與特 定鏡片設計相關的鏡片模型設計製造一個或更多個鏡 片模型，以及允許依據模型插件設計製造模型插件， 各該鏡片模型與鏡片模型設計藉由規定連結資訊來評 10 估製程參數變化。 28· —種眼科鏡片設計系統，包含： a) 產生使用者界面顯示裝置之裝置，提供用以設計眼 科隱形眼鏡與藉由眼科鏡片製造系統製造那個鏡片 所需的相關元件之功能，該設計資訊係經由該界面 15 而儲存於使用者容易取得的資料庫中； b) 自動產生該眼科隱形眼鏡之三維(3D)模型與製造那 個鏡片所需的每一個相關元件之模型，並經由該使 用者界面顯示該3D模型之裝置； 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 c) 經由該使用者界面處理該等3D模型之裝置，用以 20 依最佳化該鏡片設計之所需來修改鏡片設計特徵與 製造那個鏡片設計所需的相關元件之特徵； d) 當該鏡片設計與相關元件之該等3D模型係由該使 用者所操控時，產生供儲存於該資料庫中之鏡片設 計資料及其相關元件之資料控制設計，以及產生自 _ - 37 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（210x297公釐） 200521755 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 動更新資料之裝置；以及 e)能自動產生來自該儲存資料之製造資料之裝置，該 產生資料係作為直接輸入至該眼科鏡片製造系統之 功能’用以驅動必須達成相關鏡片設計之鏡片製造 5 與相關元件建構過程，其中模型與鏡片製造動作係 以較少時間且更加精確地被執行。 29·如申請專利範圍第28項所述之系統，更包含：產生連 結資訊之裝置，其依據一個或更多個影響該眼科鏡片 製造系統中之鏡片製造與該等相關元件之製造的製程 10 參數’來控制鏡片設計特徵之物理行為。 30·如申請專利範圍第29項所述之系統，其中該等相關元 件包含··與特定鏡片設計之製造相關的鏡片模型與模 型插件。 31·如申請專利範圍第30項所述之系統，更包含產生模板 15 構造之裝置，用以接收該鏡片設計以及建立鏡片與相 關鏡片模型和模型插件所需的連結資訊，並將該等模 板儲存於該資料庫裝置中，其中複數個已開發模板係 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 被儲存以供使用者存取且可能再度用來產生新的鏡片 設計。 20 32·如申請專利範圍第31項所述之系統，其中產生使用者 界面顯示裝置之該裝置提供用以指定與該鏡片設計之 製造相關的膨脹與收縮因子之功能，猶如藉由該眼科 鏡片製造系統而執行的，藉以使對該等因素之規定改 變自動反映在所產生的合成3D模型中。 -38 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（210x297公釐） 200521755 -
    33. 如申請專利範圍第31項所述之系統，其中產生使用者 界面顯示裝置之該裝置提供用以指定與該鏡片設計之 製造相關的膨脹與收縮因子之功能，猶如藉由該眼科 鏡片製造⑽而執行的’藉以使龍等因素之規定改 5 變自動反映在所產生的合成3D模型中。 34. 如申請專利範，33項所述之系統，更包含從該模板 自動產生製造資料之裝置，該產生㈣係作為直接輸 入至眼科鏡片製造系統之功能，用以驅動&須達成相 關鏡片設計之鏡片製造與相關元件建構過程。 10 35·如申請專利範圍第33項所述之系統，其中該鏡片之該 等相關製造元件包含一個或更多個使用於鏡片模型製 造之鏡片模型與模型插件，該方法更包含··利用該產 生製造資料以允許依據與特定鏡片設計相關的鏡片模 型設計製造一個或更多個鏡片模型，以及允許依據模 15 型插件設計製造模型插件，各該鏡片模塑與鏡片模型 設計藉由規定連結資訊來評估製程參數變化。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（210 X 297公釐）
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