用于制造配備有插入件的眼科鏡片的方法
【專利摘要】本發明涉及一種用于通過模具來制造配備有插入件(1)的眼科鏡片的方法，該方法包括：?模制盤件(3)的步驟，該盤件包括兩個面(3A，3B)和被定位在所述面之間的所述插入件(1)；以及?對所述盤件的所述面(3A，3B)中的至少一者進行機加工以便形成所述眼科鏡片的正面或背面之一的步驟，在所述模制步驟之前相對于該模具的一個部分來對該插入件(1)進行定位，根據本發明，與該插入件相關聯的元件或在已經將該元件移除之后這個元件在該盤件中留下的印記包括其在該機加工步驟中提供了相對于所述插入件(1)的位置基準的多個部分中的至少一個部分。
【專利說明】用于制造配備有插入件的眼科鏡片的方法
[0001]本發明涉及用于制造用于一副眼鏡的眼科鏡片的方法，所述鏡片配備有插入件。
[0002]本發明具體地涉及一種旨在用作光學顯示器的鏡片，該插入件是旨在通過進入表面接收光束并將所述光束朝向該佩戴者的眼睛引導以產生信息圖像的波導。
[0003]專利文件WO2011/095379中描述了一種用于制造這樣的鏡片的方法，其中鏡片坯件(又稱作“盤件(puck)”)被模制并且然后通過對其面中的至少一個面進行機加工和拋光來加工以形成鏡片的正面或背面。
[0004]在這個文件中，模具包括旨在模制該盤件的正面的第一模具部分、以及旨在模制該盤件的背面的第二部分。與該模具的第二部分連結的襯墊一方面旨在形成模制型腔以便產生自由表面，光束通過該自由表面進入波導，并且在另一方面用于在模制前接納該波導。為此，在模制前將優選地通過單體層的粘合劑將該波導暫時緊固到襯墊上。
[0005]這樣的方法要求用非常嚴格的平行度和對準公差來生產這樣的襯墊，因為波導在模具內的并且因此在模制盤件中的正確定位取決于其形狀、其尺寸和其位置。
[0006]此外，出于同樣的原因，該波導必須以高位置精度粘性結合到該襯墊上。
[0007]確切地講，該波導在在成品鏡片中的精確三維位置是極其重要的。組件必須滿足精確的光學規格，既是相對于真實視覺(在眼睛上形成的由穿過玻璃的兩個面的光所承載的圖像)也是關于信息顯示(在眼睛上形成的由波導傳輸的圖像)。使部件體積最小化也是有必要的，以便獲得輕且薄的鏡片。鏡片還必須符合審美標準。
[0008]最后，在對該盤件的這些面中的至少一個面進行機加工和拋光以形成鏡片的正面和背面的過程中不破壞波導的完整性是必要的。更精確地講，對該盤件的正面和/或背面進行機加工的過程中、或甚至當對鏡片進行修邊以賦予鏡片與其必須裝配到其中的鏡架的形狀相對應的形狀時，定位不佳的波導可能導致工具與該波導碰撞并且致使其破裂。
[0009]因此，事實證明，由于具有精確尺寸公差的生產模具的成本，用這樣的方法大量生產是不可能的。
[0010]本發明通過提供一種用于制造鏡片坯件或盤件的方法來解決這些問題，該方法確保了在保持通過相對簡單的工具可制造的同時將插入件定位在成品眼科鏡片中的非常精確的位置上。
[0011]為此，本發明提出了一種用于通過模具來制造配備有插入件的眼科鏡片的方法，該方法包括:
[0012]-模制盤件的步驟，該盤件包括兩個正面和被定位在所述面之間的所述插入件；以及
[0013]-對所述盤件的所述面中的至少一者進行機加工以便形成所述眼科鏡片的正面或背面之一的步驟，
[0014]在所述模制步驟之前相對于該模具的一個部分來對該插入件進行定位，
[0015]其特征在于，與該插入件相關聯的元件或在已經將該元件移除之后這個元件在該盤件中留下的印記包括其在該機加工步驟中提供了相對于所述插入件的位置基準的多個部分中的至少一部分。
[0016]旨在將眼科鏡片放置在佩戴者的眼睛的前方以便矯正他的視力、保護眼睛或減弱到達眼睛的視網膜的光的幅度。
[0017]插入件可以是插入到鏡片中的、其在該鏡片中的位置相對于光學約束或滿足厚度規格或避免破裂風險至關重要的任何元件。通過舉例的方式，插入件可以是如上所述的光學波導、或者偏光膜或可控光學模塊，如有源菲涅爾(Fresnel)模塊、電致變色模塊、光致變色模塊、流體模塊或散射模塊。
[0018]該方法允許通過機械基準來標識插入件的位置，并且然后根據所標識的位置來機加工正面和后面中的至少一者。一個或多個基準可以用在機加工夾具或等效物中，而且還可以在已經將該盤件定位在機床中之后通過探針來標識。
[0019]用于模制鏡片的材料可以是如丙烯酸樹脂的熱固性樹脂，并且該材料可以經受聚合周期和可選的烘烤。
[0020]根據第一優選實施例，所述元件是獨立于插入件的零件，并且該插入件相對于該零件來定位。
[0021 ]根據第二優選實施例，所述盤件此外包括周緣側面，所述元件是該模具的旨在模制該盤件的所述周緣側面的那部分。
[0022]根據第三優選實施例，所述元件是該插入件的至少一個邊緣。
[0023]本發明還涉及一種旨在用作光學顯示器并通過這樣的方法來制造的眼科鏡片，所述眼科鏡片旨在被放置在佩戴者的一只眼睛的前方，該插入件是旨在通過位于該插入件的齊平邊緣上的進入表面接收光束并將所述光束朝向該佩戴者的眼睛引導以在所述眼睛上產生信息圖像的波導。
[0024]最后，本發明涉及一種通過這樣的方法來制造的眼科鏡片，該插入件是可控光學豐旲塊。
[0025]以下參照附圖更詳細地描述了本發明，這些附圖僅示出了本發明的多個優選實施例。
[0026]圖1A和圖1B是展示了根據本發明的方法的第一變體實施例的截面視圖。
[0027]圖2A至圖2D是展示了根據本發明的方法的第二變體實施例的截面視圖和俯視圖。
[0028]圖3A至圖3C是展示了根據本發明的方法的第三變體實施例的截面視圖和俯視圖。
[0029]圖4A和圖4B是展示了該方法的第四變體實施例的截面視圖。
[0030]圖5是展示了由兩個分開的零件構成的模具的截面視圖。
[0031]圖6是展示了根據一個變體實施例的方法的截面視圖，該方法能夠同時生產多個配備有插入件的盤件。
[0032]本發明涉及一種用于通過模具2來制造配備有插入件I的眼科鏡片的方法，該方法包括:
[0033]-模制盤件3的步驟，該盤件包括兩個面3A、3B和被定位在這些面之間的所述插入件I;以及
[0034]-對所述盤件3的所述面3A、3B中的至少一者進行機加工以便形成所述眼科鏡片的正面或背面之一的步驟，
[0035]在所述模制步驟之前相對于該模具的一個部分來對該插入件I進行定位。
[0036]根據本發明，總體上，與插入件I相關聯的元件或在已經將該元件移除之后這個元件在該盤件3中留下的印記包括其在該機加工步驟中提供了相對于所述插入件的位置基準的多個部分中的至少一部分。
[0037]盡管以下具體描述的和在附圖中示出的是以下情況:插入件I是旨在通過位于該插入件的齊平邊緣上的進入表面IA來接收光束并且將所述光束朝向佩戴者的眼睛引導以便在眼睛上產生信息圖像的波導，該眼科鏡片旨在用作光學顯示器并且旨在放置在佩戴者的一只眼睛的前方，但該方法可以適用于插入到鏡片中的、其在該鏡片中的位置相對于光學約束或滿足厚度規格或避免破裂風險至關重要的任何元件。如以上所指明的，該插入件還可以是可控光學模塊，如有源菲涅爾鏡片、電致變色模塊、光致變色模塊、流體模塊或散射模塊。
[0038]根據圖1A和圖1B中示出的第一變體實施例，該元件是獨立于插入件I的零件10，并且插入件I是通過將其側邊緣之一插入到該元件的凹陷1A中來相對于該零件定位的。
[0039]事先將插入件I定位在這個攻絲零件或內含物10中，該攻絲零件或內含物被裝配到模具的周緣側壁2A中。元件10裝備有能夠與在機加工步驟中所使用的位置基準相互影響的緊固裝置11。緊固裝置11是被旋擰到零件10的螺紋中的安排，如圖1B中可看到的。在盤件已被固化并脫模之后，才將內含物10旋擰到緊固裝置11上。這保證了插入件I的位置，無論是對盤件3的這些面之一進行機加工的過程中，還是在實施中間封阻操作的過程中。代替螺釘/螺紋安排，可以使用良好調整的卡扣緊固系統。
[0040]通過機加工工具的夾具、封阻工具和/或探針，一旦盤件已被固化并脫模，如圖1B所示，緊固裝置11就用作用于通過對成品鏡片的正面FA進行機加工來進行生產的機械基準。憑借這個機械基準，能夠以很高的精度對正面FA的機加工進行參數化。在這個實施例中，可以在與盤件I相同的時間對內含物10和緊固裝置11進行機加工，因此這使得這些元件是耗材元件。
[0041]內含物10包括模制段，該模制段使插入件I的一個邊緣在盤件的旨在形成眼科鏡片的背面的那個面3B的一側上保持齊平，以便形成進入表面1A。根據這個變體，該內含物還包括模制段，在機加工之后當移除內含物10時，該模制段使插入件I的一個邊緣在盤件的旨在形成眼科鏡片的正面FA的那個面3A的一側上保持齊平。
[0042]根據圖2A至圖2D中示出的第二變體實施例，該元件是獨立于插入件I的零件20，并且插入件I是通過將其下部正面插入到零件20的周緣凹陷20A中來相對于該零件進行定位的，該凹陷20A確保了鏡片整個周圍的約Imm的齊平區域，從而允許隨后將配備有其插入件I的鏡片裝配到一副眼鏡的鏡架中。
[0043]事實上，在此，零件20由各自包含凹陷20A的兩個部分20B、20C組成，這兩個部分在它們的接合處20D通過互鎖或卡扣緊固來接合，以便形成已事先將插入件I定位在其中的連續的封閉凹陷20A，如圖2B中所展示的。
[0044]該零件的每個部分20A、20B還包括支撐端肩部20E、20F。
[0045]為了在模具2中模制盤件I，這些支撐肩部20E、20F被卡扣緊固在模具的周緣側壁2A中，該周緣側壁優選是由撓性彈性體密封件來形成的，以便在這個模具2內對插入件I進行正確定位。在此，如圖2C中所示，零件20并且因此由其支承的插入件I是相對于有待制造的盤件的正面(在此為平的)傾斜的。
[0046]通過機加工工具的夾具、封阻工具和/或探針21，一旦盤件已被固化并脫模，如圖2D所示，這些支撐肩部20E、20F就用作用于通過對成品鏡片的正面FA進行機加工的機械基準。憑借這些機械基準，能夠以很高的精度對正面FA的機加工進行參數化。
[0047]零件20或更精確地講其部分20B包括模制段，在機加工之后當已經移除可移除零件20時，該模制段使插入件I的一個邊緣在盤件的旨在形成眼科鏡片的背面的那個面3B的一側上保持齊平，以便形成進入表面1A。
[0048]根據圖3A至圖3C示出的第三變體實施例，該位置基準元件正好是插入件I的至少一個邊緣。
[0049]在此，在大致矩形的正面形狀的插入件的情況下，從所模制的盤件I伸出的是插入件的兩個不同且相反的邊緣1B、1C，這些邊緣被用作位置基準。
[0050]有利地，該模具的旨在模制盤件的周緣側面的那部分是由在模制步驟之前和過程中夾緊插入件的這些邊緣的兩個部分2A1、2A2組成的，如圖3A所展示的。
[0051 ]這些側向模制部分2A1、2A2包括模制段，該模制段使插入件I的一個邊緣在盤件的旨在形成眼科鏡片的背面的那個面3B的一側上保持齊平，以便形成進入表面1A。根據這個變體，這些側向模制部分還包括模制段，在模制之后，該模制段使插入件I的一個邊緣在盤件的旨在形成眼科鏡片的正面的那個面3A的一側上保持齊平。
[0052]通過機加工工具的夾具、封阻工具和/或探針31、31’，一旦盤件已被固化并脫模，如圖3B和圖3C所示，插入件I的這些邊緣就用作用于通過對成品鏡片的正面FA進行機加工的機械基準。憑借這些機械基準，能夠以很高的精度來執行對這個正面FA的機加工。
[0053]本發明涵蓋了上文并未確切描述的其他變體實施例。
[0054]如上所述，與插入件相關聯的元件(其可以是獨立零件10、20或者是插入件I自身的邊緣)包括其在機加工步驟中提供了相對于插入件的位置基準的多個部分中的至少一部分。
[0055]這個元件還可以是模具的旨在模制盤件I的周緣側面的并且在模制之后且在機加工之前保留在位的那部分，如圖4A和圖4B中所示。
[0056]根據這個其他實施例，該元件正好是模具的周緣側壁2A，插入件I是通過將其側邊緣之一插入到該元件中的凹陷1A’中來相對于該周緣側壁定位的。
[0057]因此，插入件I被事先定位在模具的周緣側壁2A中，并且通過機加工工具的夾具、封阻工具和/或探針21、21’，一旦盤件已被固化并脫模，如圖4B所示出，正是這個周緣側壁2A用作用于通過對成品鏡片的正面FA進行機加工來進行生產的機械基準。憑借這個機械基準，能夠以很高的精度對正面FA的機加工進行參數化。
[0058]模具2的其他正面壁可以是撓性的，如圖4a中所描繪的，因為盤件3的這些面3A、3B在它們經模制后被機加工并且因此不需要是平面的和精確的。
[0059]—般來講，作為變體，還可以是與插入件I相關聯的元件的、在移除該元件后在盤件中留下的印記來確保這個位置基準功能。
[0060]在使用由獨立的零件10、20組成的元件的情況下，插入件的側邊緣可以是通過插入到元件10的凹陷中來定位的，或者插入件I的一個面可以是通過插入到零件20的至少一個凹陷中來定位的。
[0061 ]雖然在這些確切描述的變體中，所描述的實施例始終是成品鏡片的正面FA被機加工的，但不言而喻，鏡片的背面可以是首先以此方式生產的，則使用相同方法使用第二機加工步驟(如果需要的話)來生產鏡片的另一正面。在兩個相繼的機加工步驟中可以使用相同的機械基準。
[0062]在第一機加工步驟后無法再使用該機械基準的情形下，以常規的方式通過視覺定中心和封阻已機加工的面來執行第二機加工步驟。
[0063]一旦其已經通過機加工被生產出來，就對鏡片的正面或背面進行拋光，并且然后以已知的方式用例如漆或鏡層來可選地處理正面和背面兩者。
[0064]在上述各圖中，該模具是由兩個正面和一個周緣側面形成的。不言而喻，可以用僅由兩個部分構成的凹模或用整體構造的單一模具來實施根據本發明的方法。
[0065]在圖5中，位置基準元件正好是插入件I的一個邊緣，并且模具2僅包括兩個半模具2’、2〃，在這些半模具之間，插入件I的這個邊緣被夾緊在對應的凹口2’A和2〃A中。
[0066]在圖6中，由兩個部分40A和40B構成的、包括多個用作模具的型腔40C的矩陣能夠同時生產大量的配備有插入件I的盤件。位置基準元件正好是插入件I的一個邊緣，被插入到該組中的一部分40A的壁中。
[0067]通過機加工夾具、封阻環或機器人抓爪，可以使用借助于本發明獲得的位置基準。還可以想到使用探針或光學裝置，如攝像機或測角儀。
[0068]圖1至圖5中示意性示出的模具旨在模制熱固性樹脂，這些模具還可以適應注射模制熱塑性塑料的方法。
[0069]相反，圖6中示出的模具組旨在模制熱塑性塑料，但該模具組還可以適應注射模制熱固性樹脂的方法。
【主權項】
1.一種用于通過模具來制造配備有插入件(I)的眼科鏡片的方法，該方法包括: -模制盤件(3)的步驟，該盤件包括兩個面(3A，3B)和被定位在所述面之間的所述插入件(I);以及 -對所述盤件的所述面(3A，3B)中的至少一者進行機加工以便形成所述眼科鏡片的正面或背面之一的步驟， 在所述模制步驟之前相對于該模具的一個部分來對該插入件(I)進行定位， 其特征在于，與該插入件相關聯的元件或在已經將該元件移除之后這個元件在該盤件中留下的印記包括其在該機加工步驟中提供了相對于所述插入件(I)的位置基準的多個部分中的至少一個部分。2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述元件是獨立于該插入件(I)的零件(10，20)，并且該插入件相對于該零件來定位。3.如權利要求1所述的方法，所述盤件此外包括周緣側面，其特征在于，所述元件是該模具的旨在模制該盤件(3)的所述周緣側面的那部分。4.如權利要求2和3之一所述的方法，其特征在于，該插入件(I)的側邊緣通過插入到所述元件(10)中的凹陷中來定位。5.如權利要求2所述的方法，其特征在于，該插入件(I)的一個面通過插入到所述零件(20)中的至少一個凹陷中來定位。6.如前一項權利要求所述的方法，其特征在于，該插入件(I)的所述面通過插入到所述零件(20)中的至少兩個凹陷中來定位。7.如權利要求2至6之一所述的方法，其特征在于，所述元件裝備有能夠與在該機加工步驟中所使用的位置基準相互作用的緊固裝置(11)。8.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述元件是該插入件(I)的至少一個邊緣。9.如權利要求8所述的方法，其特征在于，所述元件由該插入件(I)的至少兩個不同的邊緣構成。10.如權利要求8和9之一所述的方法，其特征在于，該模具的旨在模制該盤件(3)的該周緣側面的那部分是由在所述模制步驟之前和過程中夾緊該插入件的所述邊緣或該插入件(I)的所述多個邊緣的兩個部分(2A1，2A2)組成。11.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述零件(10，20)是可移除的并且能夠在所述機加工步驟之后被移除。12.如以上權利要求之一所述的方法，其特征在于，所述元件或其印記具有適合于與機加工工具和/或封阻工具的夾具相互作用的形狀。13.如以上權利要求之一所述的方法，其特征在于，所述元件或該模具的一部分包括模制段，該模制段使該插入件(I)的一個邊緣(IA)在該盤件的旨在形成所述眼科鏡片的背面的那個面的一側上保持齊平。14.一種眼科鏡片，旨在用作光學顯示器并通過根據前一項權利要求所述的方法來制造，所述眼科鏡片旨在被放置在佩戴者的一只眼睛的前方，該插入件(I)是旨在通過位于該插入件的所述齊平邊緣上的進入表面(IA)接收光束并將所述光束朝向該佩戴者的該眼睛引導以在所述眼睛上產生信息圖像的波導。15.—種通過根據權利要求1至13之一所述的方法制造的眼科鏡片，其中，該插入件(I)是可控光學模塊。
【文檔編號】B29D11/00GK105980910SQ201580007647
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2015年3月16日
【發明人】E·加科恩, M·梅嫩, T·德瓦諾, L·茹阿爾, C·哈巴西
【申請人】埃西勒國際通用光學公司