專利名稱：為眼科鏡片或鏡片組賦予倍率的預(yù)測(cè)性方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及成型眼科鏡片例如接觸鏡片(隱形鏡片)。更特別地，本發(fā)明涉及一種準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)從鏡片模具對(duì)成型的鏡片的折射率的方法，該鏡片模具對(duì)已經(jīng)經(jīng)歷過存儲(chǔ)，光學(xué)表面尺寸相應(yīng)地變化。
背景技術(shù)：
在眼科鏡片制造領(lǐng)域，特別是在接觸鏡片制造領(lǐng)域，制造鏡片之后的一個(gè)需要的步驟是標(biāo)記鏡片折射率進(jìn)行銷售。通常提供多種校正倍率的接觸鏡片進(jìn)行銷售，以彌補(bǔ)患者的近視眼(近視癥)或遠(yuǎn)視眼(遠(yuǎn)視癥)。鏡片的倍率(power)通常以屈光度為單位給出，通常是以0.25屈光度為增量。用于直接測(cè)量鏡片倍率的儀器為人公知，可以參見如下專利文獻(xiàn)屬于Essilor International的1976年10月12日公布的美國(guó)專利No.3985445屬于American optical Corporation的1981年8月11日公布的美國(guó)專利No.4283139屬于Allergan Humphery的1992年12月29日公布的美國(guó)專利No.5175594屬于Bausch&Lomb Incorporated的1992年6月23日公布的美國(guó)專利No.5123735
屬于Nidek Co.的1995年7月11日公布的美國(guó)專利No.5432596如上述專利文獻(xiàn)所示，測(cè)量和賦予鏡片折射率的常用方法涉及直接測(cè)量鏡片本身。當(dāng)采用親水材料例如水凝膠制造接觸鏡片時(shí)，直接測(cè)量鏡片的困難尤其明顯。在含水狀態(tài)下，鏡片為柔性的并且難以操縱，這經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致倍率測(cè)量誤差。
另一種確定特定模具對(duì)要制造的鏡片的倍率的公知方法是測(cè)量模具光學(xué)表面的半徑，該半徑形成模具所制造出的鏡片的半徑。對(duì)于采用隨時(shí)間收縮的材料(例如，聚丙烯)構(gòu)成的模具，該方法的一個(gè)問題在于，對(duì)模具的測(cè)量必須至少進(jìn)行兩次；一次是在模具最初脫離注射成型機(jī)時(shí)或之后的短時(shí)間內(nèi)(例如，30分鐘之后)；另一次是在實(shí)際澆注鏡片時(shí)(例如，48小時(shí)或更長(zhǎng)時(shí)間之后)。這是因?yàn)槟＞咴诖鎯?chǔ)時(shí)會(huì)經(jīng)歷尺寸變化，并且光學(xué)表面的半徑會(huì)隨著時(shí)間流逝而變化。另一個(gè)缺陷在于，有時(shí)候，當(dāng)從存儲(chǔ)位置取出模具對(duì)進(jìn)行測(cè)量時(shí)其不具有制造期望倍率的鏡片所需的半徑。于是，必須重復(fù)執(zhí)行該取出和測(cè)量過程，直到找到具有正確曲率半徑的模具對(duì)。
雖然用于確定和標(biāo)記具有正確倍率的鏡片的上述方法在過去已經(jīng)得到成功應(yīng)用，但是在過程變化需要重復(fù)執(zhí)行過程的情況下，需要一種在制造位置確定和賦予鏡片倍率的方法，該方法更有效并且成本更低。

發(fā)明內(nèi)容
在第一方面，本發(fā)明通過提供一種方法來滿足上述需要，該方法預(yù)測(cè)采用存儲(chǔ)部中的特定模具對(duì)制造出的鏡片的倍率。這樣，就不需要像先前的方法那樣在澆注操作之前直接測(cè)量鏡片或模具。然后可以使用鏡片的預(yù)測(cè)倍率標(biāo)記鏡片。在另一方面，本發(fā)明提供一種方法，該方法快速定位制造具有特定倍率的鏡片所需的模具部件并且從存儲(chǔ)位置取出該模具部件，而不需要在于模具部件中澆注鏡片之前直接測(cè)量模具部件。
目前制造接觸鏡片的常用方法是利用陰模部件和陽模部件澆注成型。陰模部件具有凹光學(xué)表面，陽模部件具有凸光學(xué)表面。液態(tài)鏡片材料分散在陰模凹表面中，并且陽模部件坐靠于該凹表面上。面對(duì)的陰模表面和陽模表面共同限定模腔，接觸鏡片材料在該模腔中固化(例如，通過加熱和/或UV放射)并形成為鏡片。模具部件本身通常通過注射成型來制造，并且只使用一次以形成鏡片。模具部件可以采用任何剛塑性材料構(gòu)成，而聚丙烯(PP)和聚氯乙烯(PVC)是制造接觸鏡片模具部件的常用材料。
在制造模具部件的注射成型機(jī)中，具有準(zhǔn)確凸光學(xué)表面的陰模金屬嵌件工具形成陰模部件的凹光學(xué)表面。同樣，具有準(zhǔn)確凹光學(xué)表面的陽模金屬嵌件工具形成陽模部件的凸光學(xué)表面。陰模部件和陽模部件的光學(xué)表面分別形成鏡片的陰模(前部-凸出)表面和陽模(后部-凹入)表面，因此必須準(zhǔn)確形成。金屬嵌件工具的光學(xué)表面通常采用金剛石車床機(jī)加工并且進(jìn)行拋光以獲得其準(zhǔn)確的光學(xué)表面。
因此可以認(rèn)識(shí)到，由陰模部件的光學(xué)半徑形成的接觸鏡片的光學(xué)前曲面以及由陽模部件的光學(xué)半徑形成的接觸鏡片的光學(xué)后曲面之間的關(guān)系確定接觸鏡片的折射率。本發(fā)明人認(rèn)識(shí)到，通過如下方式可以準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)模具的將來半徑，并因此準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)由該模具制造的鏡片的倍率，即，在模具首先脫離注射成型機(jī)時(shí)(或之后的短時(shí)間內(nèi))測(cè)量模具的半徑，利用回歸模型預(yù)測(cè)在一時(shí)間段之后特定模具對(duì)所具有的收縮率和半徑(下面稱之為“模具收縮回歸模型”)，并且利用另一回歸模型計(jì)算由該模具對(duì)制造的鏡片的預(yù)期倍率(下面稱之為“預(yù)測(cè)倍率回歸模型”)。于是可以只在模具部件注射成型之后并且在存儲(chǔ)之前對(duì)模具部件測(cè)量一次。收縮回歸模型將預(yù)測(cè)作為時(shí)間函數(shù)的模具對(duì)的尺寸。因此可以確定模具對(duì)在任何給定時(shí)刻的尺寸。這轉(zhuǎn)而允許制造系統(tǒng)容易識(shí)別和取出具有成型特定鏡片倍率所需尺寸的模具對(duì)。這使得不需要像現(xiàn)有技術(shù)那樣就在澆注操作之前測(cè)量模具表面。該鏡片倍率賦予方法還使得不需要直接操縱鏡片以測(cè)量鏡片倍率?；谶^程的魯棒性，在該階段還可以選擇通過測(cè)量鏡片的樣品來確定已經(jīng)獲得正確的倍率。這大大降低了制造時(shí)間和制造成本，并且使得鏡片賦予操作更可靠。
基于模具半徑的上述倍率賦予方法的概念也適用于使用其尺寸不隨時(shí)間顯著變化的模具制造鏡片的過程，在該情況下，單次模具測(cè)量就足以賦予鏡片倍率。


圖1是用于制造接觸鏡片的示例性模具對(duì)在組裝之前的正視圖；圖2是顯示已組裝形式中的模具對(duì)的圖1所示視圖；圖3是在圖1和圖2所示模具組件中澆注的接觸鏡片的側(cè)視圖；以及圖4是顯示該發(fā)明性方法的實(shí)施例的基本步驟的流程圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在參照附圖，圖1至圖3顯示用于制造接觸鏡片15的示例性接觸鏡片模具10。模具10包括具有凹光學(xué)表面12A的陰模部件(或前模部件)12以及具有凸光學(xué)表面14A的陽模部件(或后模部件)14。為了澆注鏡片15，液態(tài)鏡片材料16分散在前模凹光學(xué)表面12A中，并且后模凸光學(xué)表面14A坐靠于前模凹光學(xué)表面12A上。使該模具組件經(jīng)歷制造鏡片15的固化周期。
在第一方面，本發(fā)明包括一種通過如下方式預(yù)測(cè)鏡片15的倍率的方法，即在制造模具部件時(shí)并且在存儲(chǔ)模具部件之前，首先測(cè)量模具光學(xué)表面12A、14A的一個(gè)或多個(gè)尺寸(例如，前模部件的半徑和外徑偏移，以及后模部件的半徑偏移、柱面偏移和內(nèi)徑偏移)。更具體地，如圖4中簡(jiǎn)化流程圖所示，鏡片制造過程始于在注射成型機(jī)位置18注射成型陰模部件12和陽模部件14。一旦制造出模具部件12、14，就測(cè)量其各自的光學(xué)表面12A、14A，并且將測(cè)量結(jié)果輸入計(jì)算機(jī)20的數(shù)據(jù)庫中。注意到，取決于注射成型過程的魯棒性，需要測(cè)量全部模具部件或者僅僅測(cè)量模具部件的樣品。在魯棒性較高的系統(tǒng)中，只需要測(cè)量從離開特定注射模腔的特定批中采集的模具部件的樣品?？梢约俣ㄔ撆械娜磕＞卟考哂邢嗤某叽?。一旦測(cè)量之后，模具部件可以組裝成為易于操縱的組或束，并且標(biāo)記指示該模具批的測(cè)量時(shí)間和測(cè)量數(shù)據(jù)的人工可讀或機(jī)器可讀的代碼(例如，條形碼或數(shù)據(jù)矩陣代碼)。此時(shí)，模具部件或模具束可以發(fā)送至存儲(chǔ)部。計(jì)算機(jī)還優(yōu)選為模具部件或模具束分配唯一的存儲(chǔ)位置，并且在數(shù)據(jù)庫和標(biāo)簽中包括該信息。因?yàn)橛?jì)算機(jī)知道模具部件的尺寸、進(jìn)行測(cè)量的時(shí)間以及模具部件的存儲(chǔ)位置，因此當(dāng)需要時(shí)，計(jì)算機(jī)稍后將能夠快速定位所需的模具部件或模具束，這將在下面進(jìn)一步說明。
產(chǎn)生模具收縮回歸模型，并將該回歸模型輸入計(jì)算機(jī)20中，該計(jì)算機(jī)用于計(jì)算給出存儲(chǔ)時(shí)間的模具部件的預(yù)測(cè)尺寸。如上所述，將模具發(fā)送至存儲(chǔ)部的時(shí)間輸入計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫中，并且在模具部件或模具束上進(jìn)行標(biāo)記。因此，計(jì)算機(jī)知道某一模具部件或模具束已經(jīng)存儲(chǔ)多長(zhǎng)時(shí)間以及它們各自的存儲(chǔ)位置。
模具收縮回歸模型利用先前確定的實(shí)際模具收縮數(shù)據(jù)和容易獲得的回歸軟件(例如Microtab，inc.的MICROTAB或微軟公司的EXCEL)產(chǎn)生。一旦收縮回歸模型已經(jīng)產(chǎn)生并且輸入計(jì)算機(jī)中，模具表面尺寸隨著時(shí)間流逝的變化就可以計(jì)算出來，因此模具尺寸隨著時(shí)間流逝的變化也可以計(jì)算出來。
當(dāng)要制造某一倍率的鏡片時(shí)，計(jì)算機(jī)搜索存儲(chǔ)部中具有制造該特定倍率的鏡片所需的正確尺寸的模具部件或模具束。更具體地，計(jì)算機(jī)在其數(shù)據(jù)庫中搜索存儲(chǔ)部中的模具部件，該模具部件具有制造期望倍率的鏡片所需的尺寸，該尺寸通過存儲(chǔ)時(shí)間和模具收縮回歸模型來預(yù)測(cè)。因?yàn)橛?jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫和模具部件或模具束上的標(biāo)簽包括初始模具尺寸、測(cè)量時(shí)間以及具有所搜索尺寸的模具的存儲(chǔ)位置，因此計(jì)算機(jī)定位存儲(chǔ)部中需要的模具部件或模具束。模具拾取單元可以用于物理上將這些模具部件從存儲(chǔ)位置取出。優(yōu)選的是，模具存儲(chǔ)及拾取系統(tǒng)基于先進(jìn)先出的方式操作，使得首先使用庫存中最早的模具。一旦這些模具部件從存儲(chǔ)位置取出，計(jì)算機(jī)就搜索匹配的模具部件，該匹配的模具部件與首先選擇的模具部件組裝之后(前模部件和后模部件都需要)將形成具有期望倍率的鏡片。一旦已經(jīng)確定模具部件，計(jì)算機(jī)就利用倍率回歸模型計(jì)算采用這些模具部件澆注的鏡片的預(yù)測(cè)倍率。
產(chǎn)生回歸模型的例子如下通過模具半徑模型使用回歸分析產(chǎn)生倍率的方法
1.建立與實(shí)際數(shù)據(jù)(該數(shù)據(jù)僅僅作為示例)的關(guān)系。

概要輸出回歸統(tǒng)計(jì)因子R0.9995R平方0.9990調(diào)節(jié)的R平方 0.9984標(biāo)準(zhǔn)誤差 0.0724觀察值 6


2.模型Y(預(yù)測(cè)倍率)＝截距+1/前模半徑系數(shù)*(1/前模半徑)+1/后模半徑系數(shù)*(1/后模半徑)3.確定合適的半徑以預(yù)測(cè)最接近0.25D的倍率

使用上述表格，為了獲得目標(biāo)值-0.25D，模具將制造成為如下名義值a)前部名義值＝6.497b)后部名義值＝7.505上述適用于所使用倍率范圍內(nèi)的任何期望的SKU。
于是可以在鏡片和/或其包裝上標(biāo)記該預(yù)測(cè)倍率進(jìn)行銷售，而不必進(jìn)行直接測(cè)量?；谶^程魯棒性，可以選擇測(cè)量鏡片的樣品以確保已經(jīng)獲得正確的倍率。
權(quán)利要求
1.一種制造具有預(yù)定倍率的眼科鏡片的方法，包括如下步驟a)成型前模部件和后模部件，所述前模部件和后模部件可以一起用于澆注所述眼科鏡片；b)測(cè)量所述前模部件和所述后模部件的一個(gè)或多個(gè)尺寸；c)將所述模具部件放在存儲(chǔ)部；d)計(jì)算所述模具部件在存儲(chǔ)時(shí)的尺寸變化；e)從存儲(chǔ)部中選擇具有如步驟d)中所計(jì)算的尺寸的模具部件，該尺寸為制造預(yù)定倍率的眼科鏡片所需的尺寸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括如下步驟基于所述模具部件在存儲(chǔ)時(shí)的尺寸變化計(jì)算所述鏡片的預(yù)測(cè)倍率。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述模具部件在存儲(chǔ)時(shí)的尺寸變化是利用模具收縮回歸模型計(jì)算的。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述預(yù)測(cè)倍率是利用預(yù)測(cè)倍率回歸模型計(jì)算的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括如下步驟在存儲(chǔ)所述模具部件之前利用所述模具部件的測(cè)量尺寸和進(jìn)行測(cè)量時(shí)的時(shí)間標(biāo)記所述模具部件。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，還包括如下步驟在存儲(chǔ)所述模具部件之前為所述模具部件分配唯一的存儲(chǔ)位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述模具部件在存儲(chǔ)時(shí)的尺寸變化是利用模具收縮回歸模型計(jì)算的，并且使用了具有數(shù)據(jù)庫的計(jì)算機(jī)，其中，在所述數(shù)據(jù)庫中輸入模具部件信息，所述模具部件信息包括模具部件測(cè)量尺寸、模具部件測(cè)量時(shí)間、模具收縮回歸模型以及模具部件的唯一存儲(chǔ)位置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)產(chǎn)生標(biāo)記，所述在所述標(biāo)記上具有所述模具部件信息，并且在存儲(chǔ)所述模具部件之前將所述標(biāo)記固定在各模具部件上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)被用于從存儲(chǔ)部中選擇具有制造預(yù)定倍率的鏡片所需的尺寸變化的模具部件。
全文摘要
通過測(cè)量成型鏡片的陰模部件和陽模部件獲得接觸鏡片的倍率賦予。
文檔編號(hào)B29C31/00GK1989000SQ200580024762
公開日2007年6月27日 申請(qǐng)日期2005年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月22日
發(fā)明者布倫丹·博蘭, 保羅·?？怂? 約翰·D.·賈隆巴爾多 申請(qǐng)人:博士倫公司