為眼科鏡片或鏡片組賦予倍率的預測性方法

2023-05-28 19:58:26 1

專利名稱：為眼科鏡片或鏡片組賦予倍率的預測性方法
技術領域：
本發明涉及成型眼科鏡片例如接觸鏡片(隱形鏡片)。更特別地，本發明涉及一種準確地預測從鏡片模具對成型的鏡片的折射率的方法，該鏡片模具對已經經歷過存儲，光學表面尺寸相應地變化。
背景技術：
在眼科鏡片製造領域，特別是在接觸鏡片製造領域，製造鏡片之後的一個需要的步驟是標記鏡片折射率進行銷售。通常提供多種校正倍率的接觸鏡片進行銷售，以彌補患者的近視眼(近視症)或遠視眼(遠視症)。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。用於直接測量鏡片倍率的儀器為人公知，可以參見如下專利文獻屬於Essilor International的1976年10月12日公布的美國專利No.3985445屬於American optical Corporation的1981年8月11日公布的美國專利No.4283139屬於Allergan Humphery的1992年12月29日公布的美國專利No.5175594屬於BauschLomb Incorporated的1992年6月23日公布的美國專利No.5123735
屬於Nidek Co.的1995年7月11日公布的美國專利No.5432596如上述專利文獻所示，測量和賦予鏡片折射率的常用方法涉及直接測量鏡片本身。當採用親水材料例如水凝膠製造接觸鏡片時，直接測量鏡片的困難尤其明顯。在含水狀態下，鏡片為柔性的並且難以操縱，這經常會導致倍率測量誤差。
另一種確定特定模具對要製造的鏡片的倍率的公知方法是測量模具光學表面的半徑，該半徑形成模具所製造出的鏡片的半徑。對於採用隨時間收縮的材料(例如，聚丙烯)構成的模具，該方法的一個問題在於，對模具的測量必須至少進行兩次；一次是在模具最初脫離注射成型機時或之後的短時間內(例如，30分鐘之後)；另一次是在實際澆注鏡片時(例如，48小時或更長時間之後)。這是因為模具在存儲時會經歷尺寸變化，並且光學表面的半徑會隨著時間流逝而變化。另一個缺陷在於，有時候，當從存儲位置取出模具對進行測量時其不具有製造期望倍率的鏡片所需的半徑。於是，必須重複執行該取出和測量過程，直到找到具有正確曲率半徑的模具對。
雖然用於確定和標記具有正確倍率的鏡片的上述方法在過去已經得到成功應用，但是在過程變化需要重複執行過程的情況下，需要一種在製造位置確定和賦予鏡片倍率的方法，該方法更有效並且成本更低。

發明內容
在第一方面，本發明通過提供一種方法來滿足上述需要，該方法預測採用存儲部中的特定模具對製造出的鏡片的倍率。這樣，就不需要像先前的方法那樣在澆注操作之前直接測量鏡片或模具。然後可以使用鏡片的預測倍率標記鏡片。在另一方面，本發明提供一種方法，該方法快速定位製造具有特定倍率的鏡片所需的模具部件並且從存儲位置取出該模具部件，而不需要在於模具部件中澆注鏡片之前直接測量模具部件。
目前製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表面，陽模部件具有凸光學表面。液態鏡片材料分散在陰模凹表面中，並且陽模部件坐靠於該凹表面上。面對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)並形成為鏡片。模具部件本身通常通過注射成型來製造，並且只使用一次以形成鏡片。模具部件可以採用任何剛塑性材料構成，而聚丙烯(PP)和聚氯乙烯(PVC)是製造接觸鏡片模具部件的常用材料。
在製造模具部件的注射成型機中，具有準確凸光學表面的陰模金屬嵌件工具形成陰模部件的凹光學表面。同樣，具有準確凹光學表面的陽模金屬嵌件工具形成陽模部件的凸光學表面。陰模部件和陽模部件的光學表面分別形成鏡片的陰模(前部-凸出)表面和陽模(後部-凹入)表面，因此必須準確形成。金屬嵌件工具的光學表面通常採用金剛石車床機加工並且進行拋光以獲得其準確的光學表面。
因此可以認識到，由陰模部件的光學半徑形成的接觸鏡片的光學前曲面以及由陽模部件的光學半徑形成的接觸鏡片的光學後曲面之間的關係確定接觸鏡片的折射率。本發明人認識到，通過如下方式可以準確地預測模具的將來半徑，並因此準確地預測由該模具製造的鏡片的倍率，即，在模具首先脫離注射成型機時(或之後的短時間內)測量模具的半徑，利用回歸模型預測在一時間段之後特定模具對所具有的收縮率和半徑(下面稱之為「模具收縮回歸模型」)，並且利用另一回歸模型計算由該模具對製造的鏡片的預期倍率(下面稱之為「預測倍率回歸模型」)。於是可以只在模具部件注射成型之後並且在存儲之前對模具部件測量一次。收縮回歸模型將預測作為時間函數的模具對的尺寸。因此可以確定模具對在任何給定時刻的尺寸。這轉而允許製造系統容易識別和取出具有成型特定鏡片倍率所需尺寸的模具對。這使得不需要像現有技術那樣就在澆注操作之前測量模具表面。該鏡片倍率賦予方法還使得不需要直接操縱鏡片以測量鏡片倍率。基於過程的魯棒性，在該階段還可以選擇通過測量鏡片的樣品來確定已經獲得正確的倍率。這大大降低了製造時間和製造成本，並且使得鏡片賦予操作更可靠。
基於模具半徑的上述倍率賦予方法的概念也適用於使用其尺寸不隨時間顯著變化的模具製造鏡片的過程，在該情況下，單次模具測量就足以賦予鏡片倍率。


圖1是用於製造接觸鏡片的示例性模具對在組裝之前的正視圖；圖2是顯示已組裝形式中的模具對的圖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視圖；以及圖4是顯示該發明性方法的實施例的基本步驟的流程圖。
具體實施例方式
現在參照附圖，圖1至圖3顯示用於製造接觸鏡片15的示例性接觸鏡片模具10。模具10包括具有凹光學表面12A的陰模部件(或前模部件)12以及具有凸光學表面14A的陽模部件(或後模部件)14。為了澆注鏡片15，液態鏡片材料16分散在前模凹光學表面12A中，並且後模凸光學表面14A坐靠於前模凹光學表面12A上。使該模具組件經歷製造鏡片15的固化周期。
在第一方面，本發明包括一種通過如下方式預測鏡片15的倍率的方法，即在製造模具部件時並且在存儲模具部件之前，首先測量模具光學表面12A、14A的一個或多個尺寸(例如，前模部件的半徑和外徑偏移，以及後模部件的半徑偏移、柱面偏移和內徑偏移)。更具體地，如圖4中簡化流程圖所示，鏡片製造過程始於在注射成型機位置18注射成型陰模部件12和陽模部件14。一旦製造出模具部件12、14，就測量其各自的光學表面12A、14A，並且將測量結果輸入計算機20的資料庫中。注意到，取決於注射成型過程的魯棒性，需要測量全部模具部件或者僅僅測量模具部件的樣品。在魯棒性較高的系統中，只需要測量從離開特定注射模腔的特定批中採集的模具部件的樣品。可以假定該批中的全部模具部件具有相同的尺寸。一旦測量之後，模具部件可以組裝成為易於操縱的組或束，並且標記指示該模具批的測量時間和測量數據的人工可讀或機器可讀的代碼(例如，條形碼或數據矩陣代碼)。此時，模具部件或模具束可以發送至存儲部。計算機還優選為模具部件或模具束分配唯一的存儲位置，並且在資料庫和標籤中包括該信息。因為計算機知道模具部件的尺寸、進行測量的時間以及模具部件的存儲位置，因此當需要時，計算機稍後將能夠快速定位所需的模具部件或模具束，這將在下面進一步說明。
產生模具收縮回歸模型，並將該回歸模型輸入計算機20中，該計算機用於計算給出存儲時間的模具部件的預測尺寸。如上所述，將模具發送至存儲部的時間輸入計算機資料庫中，並且在模具部件或模具束上進行標記。因此，計算機知道某一模具部件或模具束已經存儲多長時間以及它們各自的存儲位置。
模具收縮回歸模型利用先前確定的實際模具收縮數據和容易獲得的回歸軟體(例如Microtab，inc.的MICROTAB或微軟公司的EXCEL)產生。一旦收縮回歸模型已經產生並且輸入計算機中，模具表面尺寸隨著時間流逝的變化就可以計算出來，因此模具尺寸隨著時間流逝的變化也可以計算出來。
當要製造某一倍率的鏡片時，計算機搜索存儲部中具有製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，計算機在其資料庫中搜索存儲部中的模具部件，該模具部件具有製造期望倍率的鏡片所需的尺寸，該尺寸通過存儲時間和模具收縮回歸模型來預測。因為計算機資料庫和模具部件或模具束上的標籤包括初始模具尺寸、測量時間以及具有所搜索尺寸的模具的存儲位置，因此計算機定位存儲部中需要的模具部件或模具束。模具拾取單元可以用於物理上將這些模具部件從存儲位置取出。優選的是，模具存儲及拾取系統基於先進先出的方式操作，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位置取出，計算機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後(前模部件和後模部件都需要)將形成具有期望倍率的鏡片。一旦已經確定模具部件，計算機就利用倍率回歸模型計算採用這些模具部件澆注的鏡片的預測倍率。
產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生倍率的方法
1.建立與實際數據(該數據僅僅作為示例)的關係。

概要輸出回歸統計因子R0.9995R平方0.9990調節的R平方 0.9984標準誤差 0.0724觀察值 6


2.模型Y(預測倍率)＝截距+1/前模半徑係數*(1/前模半徑)+1/後模半徑係數*(1/後模半徑)3.確定合適的半徑以預測最接近0.25D的倍率

使用上述表格，為了獲得目標值-0.25D，模具將製造成為如下名義值a)前部名義值＝6.497b)後部名義值＝7.505上述適用於所使用倍率範圍內的任何期望的SKU。
於是可以在鏡片和/或其包裝上標記該預測倍率進行銷售，而不必進行直接測量。基於過程魯棒性，可以選擇測量鏡片的樣品以確保已經獲得正確的倍率。
權利要求
1.一種製造具有預定倍率的眼科鏡片的方法，包括如下步驟a)成型前模部件和後模部件，所述前模部件和後模部件可以一起用於澆注所述眼科鏡片；b)測量所述前模部件和所述後模部件的一個或多個尺寸；c)將所述模具部件放在存儲部；d)計算所述模具部件在存儲時的尺寸變化；e)從存儲部中選擇具有如步驟d)中所計算的尺寸的模具部件，該尺寸為製造預定倍率的眼科鏡片所需的尺寸。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，還包括如下步驟基於所述模具部件在存儲時的尺寸變化計算所述鏡片的預測倍率。
3.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述模具部件在存儲時的尺寸變化是利用模具收縮回歸模型計算的。
4.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，所述預測倍率是利用預測倍率回歸模型計算的。
5.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，還包括如下步驟在存儲所述模具部件之前利用所述模具部件的測量尺寸和進行測量時的時間標記所述模具部件。
6.根據權利要求5所述的方法，其特徵在於，還包括如下步驟在存儲所述模具部件之前為所述模具部件分配唯一的存儲位置。
7.根據權利要求6所述的方法，其特徵在於，所述模具部件在存儲時的尺寸變化是利用模具收縮回歸模型計算的，並且使用了具有資料庫的計算機，其中，在所述資料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量尺寸、模具部件測量時間、模具收縮回歸模型以及模具部件的唯一存儲位置。
8.根據權利要求7所述的方法，其特徵在於，所述計算機產生標記，所述在所述標記上具有所述模具部件信息，並且在存儲所述模具部件之前將所述標記固定在各模具部件上。
9.根據權利要求8所述的方法，其特徵在於，所述計算機被用於從存儲部中選擇具有製造預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B29C31/00GK1989000SQ200580024762
公開日2007年6月27日 申請日期2005年7月21日 優先權日2004年7月22日
發明者布倫丹·博蘭, 保羅·福克斯, 約翰·D.·賈隆巴爾多 申請人:博士倫公司