包括柔性眼科镜片的产品，以及将这种柔性眼科镜片装配在眼镜片上的方法 |
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| 申请号 | CN201080020357.6 | 申请日 | 2010-04-19 | 公开(公告)号 | CN102422202A | 公开(公告)日 | 2012-04-18 |
| 申请人 | 埃西勒国际通用光学公司; | 发明人 | P·鲁奥德科利尼; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种用于光学用途的产品(30)以及使用该产品的方法。根据本发明，产品包括至少两个可分离的叠合层，即透明且柔性的光学层(31)以及第一 包装 层(35)，所述光学层适于粘贴至眼镜 框架 的镜片上，所述第一包装层用于包装所述光学层且具有的硬度大于所述光学层的硬度，从而使得能够借助常规的用于成型加工眼镜片的装置来加工产品。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于光学用途的产品(30)，所述产品包括至少三个可分离的叠合层，即： |
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| 说明书全文 | 包括柔性眼科镜片的产品，以及将这种柔性眼科镜片装配在眼镜片上的方法 技术领域[0001] 本发明总体上涉及用于紧固在眼镜片上的柔性眼科镜片。本发明更特别地涉及一种用于光学用途的产品，所述产品包括这种柔性眼科镜片和用于包装所述柔性眼科镜片的包装元件。本发明还涉及一种将柔性眼科镜片装配在眼镜片上的方法。 背景技术[0002] 文献US 7 036 929、US 3 628 854和FR 2 924 819披露了一种薄的柔性眼科镜片，该柔性眼科镜片适于粘贴至一副眼镜的镜片上。例如由于佩戴者的视力降低时，通过为眼镜片添加补充的光学校正，柔性镜片使该副眼镜的光学特征能够以较小的代价得到调整。因此，通常在眼镜片已加工好并装配到一副眼镜上之后，将柔性镜片装配到眼镜片上。因此适于首先切割柔性镜片以使其轮廓变成希望的形状，即变成眼镜片的形状。 [0003] 难点在于不可能利用眼镜片打磨机来加工柔性镜片，因为所述镜片过于柔软。如果柔性镜片被限定在打磨机内，则打磨轮会导致柔性镜片折叠而不是加工它。 [0004] 当前所采用的使柔性镜片变成眼镜片的形状的解决方案是使用一副剪刀或切割工具来切割柔性镜片。很容易理解，这种方法的精确度是近似的，且很大程度上依赖于光学仪器制造者的技能。 [0005] 该解决方案对于具有柱镜和/或棱镜屈光度(光焦度)的柔性镜片同样不可行。该种镜片需要相对于眼镜片非常精确地角定向以正确履行它们设计用于的光学功能，除非接受非常低的精确度以及因此导致的差的光学舒适度，否则无法手动实现这种角定向。 发明内容[0006] 因此本发明的目的是方便及优化用于装配在眼镜片上的柔性镜片的成型加工。 [0007] 为此，本发明提供一种用于光学用途的产品，该产品包括至少三个可分离的叠合层，即： [0008] 透明且柔性的光学层(对应于“柔性镜片”)，所述光学层具有两个相对的光学面，且所述光学层具有第一特征厚度和第一杨氏模量，所述两个光学面之一适于贴至眼镜片上； [0009] 用于包装所述光学层的第一包装层，所述第一包装层附着至光学层的两个光学面之一，并具有第二特征厚度和第二杨氏模量；以及 [0010] 用于包装所述光学层的第二包装层，所述第二包装层附着至光学层的另一光学面，并具有第三特征厚度和第三杨氏模量； [0011] 其中，每一层所呈现的硬度定义为其杨氏模量乘以其特征厚度的乘积的线性函数，且第一包装层具有的硬度大于所述光学层的硬度，而这使得能够借助常规的眼镜片成型加工装置来加工产品，且其中光学层可从每一包装层手动分离以使其能够随后装配在眼镜片上。 [0012] 借助本发明，整个产品可被限定在常规的眼镜片成型加工装置内，随后可利用常规的成型方法加工该产品而无需以任何方式调整所述成型加工装置的任何硬件或软件。由此这种成型加工装置的精确度使得精确地切割产品成为可能，且柔性镜片由此可具有希望的形状。因此，随后，在贴至眼镜片之前，可从包装层上取下柔性镜片。 [0013] 此外，由于第一和第二包装层设计成在加工后丢弃，因此可在包装层之一的一个面上蚀刻或印刷定心标记。 [0014] 这种定心标记对应于应在眼镜片上找到的用于加工的标记，且该定心标记很难蚀刻或印刷在柔性镜片上。但是该定心标记使所述柔性镜片能够精确地定心。 [0015] 借助本发明，定心标记容易地标记在第一包装层上。由此，定心标记使柔性镜片的光学参照系能够被识别，从而能够确定如何将产品加工成型，使得柔性镜片一旦附着在眼镜片上，该柔性镜片就可以适当地相对于佩戴者的眼睛的瞳孔定心并正确地执行其所设计的光学功能。 [0016] 本发明的产品的其它有利的且非限制性的特征如下： [0017] 所述第二包装层具有的硬度大于所述光学层的硬度； [0018] 所述第一包装层具有至少一个定心标记，该定心标记表现所述光学层的光学参照系的位置特征； [0019] 所述第一包装层具有至少一个定向标记，该定向标记表现所述光学层的光学参照系的定向特征； [0020] 所述包装层是透明的； [0021] 所述光学层具有变化的厚度； [0022] 所述光学层的两个光学面之一具有球形盖或螺旋形盖的形状； [0023] 所述第一包装层具有的尺寸大于所述光学层的尺寸，且所述光学层具有边缘面，所述边缘面被所述包装层完全覆盖； [0024] 每一包装层具有的尺寸等于所述光学层的尺寸，使得光学层的边缘面和包装层的边缘面依次排列； [0025] 每一包装层具有圆柱形边缘面和背向所述光学层的平坦支承面； [0026] 所述第一包装层具有大于800兆帕(MPa)的杨氏模量(或纵向弹性模量)以及在所有位置都大于1毫米的厚度； [0027] 设有保护膜，该保护膜围绕所述叠合层的至少一部分延伸以便将叠合层相对于彼此可靠地保持在一起；以及 [0028] 所述保护膜带有商标。 [0029] 本发明还提供一种装配方法，所述方法用于利用眼镜片成型加工装置将这种产品的光学层装配在目标眼镜片上，所述眼镜片成型加工装置装备有眼镜片支承件和用于成型加工眼镜片的成型工具，所述方法包括以下步骤： [0030] 将产品限定在所述支承件上； [0031] 借助成型工具成型加工产品； [0032] 从支承件上取出产品； [0033] 将产品分离；以及 [0034] 将所述光学层贴在目标眼镜片上。 [0036] 参照作为非限制性范例给出的附图，下文的说明清楚地示出本发明的内容以及在实践中本发明可如何简化。 [0037] 附图中： [0038] 图1是本发明的用于光学用途的产品的立体简图； [0039] 图2是图1所示的用于光学用途的产品装备有保护膜时的立体简图； [0040] 图3是图1在平面A-A上的剖视图； [0041] 图4是定心和限定设备的整体立体图； [0042] 图5是图4所示设备的光路图； [0043] 图6是成型加工装置的简图；以及 [0044] 图7是一副眼镜的立体简图。 具体实施方式[0045] 图1示出光学仪器制造者从生产商处收到的最初所见的用于光学用途的产品30。 [0046] 产品30包括三个可分离的叠合层，包括被称为柔性镜片的光学层31，以及两个适于包装柔性镜片31的包装层35和36。如图1所示，这两个包装层35和36将柔性镜片31夹在中间，从而当在存储或货运期间发生不当操作时有效地保护柔性镜片。 [0047] 这些叠合层31、35、36可手动地彼此分开，从该意义上讲它们是可分离的，且这种分离不会冒任何撕裂柔性镜片31的风险。一旦各不同层31、35和36已彼此分开，必需能够将柔性镜片31小心地贴至一副眼镜10的框架11内的眼镜片12上(图7)，以调整眼镜片12的光学特征。 [0048] 如图1至图3所示，柔性镜片31具有两个光学面33和34以及轮廓最初为环形的边缘面32。 [0049] 更精确地，柔性镜片31呈现出大于或等于80毫米的初始直径，从而能够贴在任何类型的眼镜片12上，无论所讨论的眼镜片的尺寸和曲度如何。 [0050] 为了能够贴至眼镜片12，柔性镜片31有利地由透明且柔性的材料制成。该材料优选具有邵氏A级在70至95范围内的硬度。举例来说，柔性镜片31可由热塑性聚氨酯或聚氯乙烯制成。 [0051] 在此，所使用材料的折射率在柔性镜片31的整个范围内是一致的。但是柔性镜片31的两个光学面33和34并非平面。相反，它们均具有面向相同方向的球形盖或螺旋形盖的形状。在本例中它们还具有介于53毫米至135毫米范围内的最大曲率半径。这两个光学面33和34具有不同的形状，从而使柔性镜片31的厚度在其中心和外围之间变化。 [0052] 厚度的这种变化的结果是，柔性镜片31具有的折射性质使眼镜片12的折射性质被校正或增补。 [0053] 这些折射性质通常由球镜、柱镜、和棱镜屈光度值限定。在此，柔性镜片31具有非零的球镜屈光度以及为零的柱镜和棱镜屈光度。 [0054] 在一种变型中，可规定柔性镜片31的形状和折射性质不同。例如，柔性镜片31可构成菲涅尔镜片或衍射镜片。例如，在文献FR 2 924 819中详细描述了一种这样的柔性镜片。 [0056] 同样在一种变型中，柔性镜片31可具有附加功能，诸如给眼镜片12赋予特定的底色(防紫外线功能)或以表面处理的方式调整眼镜片12的机械特征。 [0057] 柔性镜片31的外凸光学面33用于贴抵对应的眼镜片12的内凹光学面。为此，外凸光学面33为光滑的并覆盖在一粘合涂层内，而内凹光学面34上不具有粘合涂层。在一种变型中，可相反地规定柔性镜片31的内凹光学面34作为用于贴至眼镜片12的面，在这种情况下仅内凹光学面34覆盖在粘合涂层内。同样在一种变型中，可规定粘合涂层不是加至柔性镜片31，而是直接加至眼镜片12，在这种情况下柔性镜片31的两个光学面33和34都未覆盖在粘合涂层内。 [0058] 包装层35和36形成了用于保护柔性镜片31的层。因此这些包装层35和36不起光学作用且设计为在产品30被分离之后丢弃。 [0059] 同样如图1和图3所示，两个包装层35和36的每一个都具有环绕共有轴线A3的环柱形边缘面39、背向柔性镜片31的平坦支承面37，以及附着面38，所述附着面38压抵柔性镜片31的对应光学面33、34。为此，附着面38具有球形盖的形状，该球形盖的曲率半径基本等于柔性镜片31的对应光学面33、34的曲率半径。 [0060] 包装层35和36所呈现的外径使得每一包装层35、36覆盖柔性镜片31的对应光学面33、34的至少三分之二。 [0061] 如图1所示，包装层35、36所呈现的外径等于柔性镜片31的外径，使得包装层和柔性镜片31的边缘面32、39依次排列。 [0062] 在一种变型中，可规定包装层35、36所呈现的外径大于柔性镜片31的外径，以使得柔性镜片31的边缘面32相对于包装层35、36的边缘面39回缩从而更好地受保护。 [0063] 在另一未示出的变型中，可规定两个包装层35和36的一个和/或另一个在其附着面38上具有脊突，该脊突沿所述附着面的全周缘分布并因此完全覆盖柔性镜片31的边缘面32从而有效地保护它。 [0064] 两个包装层35、36的至少之一具有的硬度大于柔性镜片31的硬度，这适于允许使用常规的、未以任何方式调整过的眼镜片成型加工装置来加工产品30而不发生挠曲。 [0065] 层(柔性镜片或包装层)的硬度(或坚硬度)R在此定义为其杨氏模量E乘以层的轴向截面的转动惯量(面积的二阶矩)的乘积的递增线性函数。 [0066] 在此，为简化起见，每一层的硬度R定义为等于所讨论层的杨氏模量E乘以所述层的特征厚度的乘积，忽略常系数。 [0067] 在此用于计算硬度R的所选特征厚度是所讨论层的最小厚度。在一种变型中，自然可以采用某些其它方式计算硬度，例如可以考虑采用所考虑层的平均厚度或最大厚度。 [0068] 因此用于计算层的硬度R的数学公式如下： [0069] R＝k.E.e [0070] 其中： [0071] K是严格的正常数，该常数对于每个层都相同； [0072] E是所考虑层的材料的杨氏模量；且 [0073] e是所述层的最小厚度。 [0074] 当所讨论层并非由单种材料制成，而是相反由多个子层组成，每个子层具有其各自的杨氏模量时，则该层的杨氏模量E认为是等于各子层的杨氏模量Ei乘以各子层平均厚度ei除以该层平均厚度e的加权之和，采用如下公式： [0075] E＝Sum(Ei.ei/e) [0076] 在此，两个包装层35和36的每一个具有的硬度都大于柔性镜片31的硬度。在一种变型中，可规定两个包装层35、36中的仅一个具有的硬度大于柔性镜片31的硬度，另一个包装层仅由一薄膜构成，该薄膜设计成保护柔性镜片免受刮擦的风险。 [0077] 在此，柔性镜片31由一种材料制成，该材料具有小于1000MPa的杨氏模量E1。 [0078] 其还具有厚度e1，该厚度e1在所有位置处都大于或等于0.2毫米并小于或等于3毫米。 [0079] 两个包装层35和36由某种材料制成，该材料具有大于800MPa的杨氏模量E2、E3。 [0080] 两个包装层35、36还具有各自的厚度e2、e3，所述厚度e2、e3平均近似等于2毫米，并在所有位置处大于或等于1毫米且小于或等于5毫米。特别以这种方式选取的这些厚度和杨氏模量使得每一包装层35、36具有的硬度大于柔性镜片31的硬度。 [0081] 所选取的用于制成两个包装层35和36的材料是一种无机玻璃或有机(聚碳酸酯)玻璃。这样，易于在粗加工(冲裁)和精加工(精修)周期期间在常规的成型加工装置上加工产品30，所述周期以常规方式编程于该种设备上。 [0082] 两个包装层35和36设置成相对于柔性镜片31保持固定，不论在运输期间产品30的搬运方式如何。 [0083] 为此，柔性镜片31的外凸光学面33借助覆盖它的粘合涂层附着至相应的包装层36的附着面38。 [0084] 柔性镜片31的内凹光学面34借助粘接性质附着至另一包装层35的附着面38，所述粘接性质是构成内凹光学面34的材料所固有的。也可在柔性镜片31的内凹光学面34和包装层35的附着面38之间插入一薄水膜，从而在这两个面34和38之间产生接触。 [0085] 也可规定在柔性镜片的光学面之一和相应包装层的附着面之间插入双面带胶的小片(未示出)，特别是在产品仅具有一个包装层的变型实施例中。 [0086] 也可规定在柔性镜片的光学面的一个和/或另一个以及相应包装层的附着面之间插入处理层。举例来说，这种处理层可例如由防紫外线层构成，该防紫外线层使得能够过滤阳光射线。 [0087] 有利地，两个包装层35和36之一具有至少一个定心标记40，所述定心标记40表现光学层31的光学参照系的位置特征。该包装层还可具有至少一个定向标记(通常称之为“轴标记”或“轴”)，例如一条线，当眼镜片12放置在其镜架上并在处于自然姿态的佩戴者的眼睛前方时，所述定向标记表现出所述光学层31的光学参照系相对于水平线的定向特征。 [0088] 也可规定在所述光学层上设置刻度标记，例如分度器，以便于光学仪器制造者随后的检查。 [0089] 在此例中定心标记40由印刷在包装层35的支承面37的中心上的一个十字构成。在一种变型中，其可被蚀刻在那里。在该例中定心标记40指示出柔性镜片31的光心的位置。 [0090] 该定心标记自然可呈现为某些其它形式。例如，如果柔性镜片具有不为零的柱镜屈光度，则定心标记可呈现为指示柔性镜片的柱镜轴线方向的附加线。 [0091] 两个包装层35和36也优选为透明的，以使得可以采用与眼镜片相同的方式将产品30定心并限定在常规的定心及限定设备上，下文将更为详细地说明。 [0092] 两个包装层35和36的透明性还起到的作用是使得能够采用常规的焦距计透过两个包装层35和36检查柔性镜片31的屈光度。 [0093] 如图2可见，产品还优选包括保护膜50，该保护膜50形成绕两个包装层35和36的至少一部分延伸的覆盖物，从而可靠地保持包装层压抵柔性镜片31。 [0094] 在本例中覆盖物50由透明的热收缩塑料材料制成。其最初的形式为薄的管子，两个包装层35和36在叠合到柔性镜片31上的同时被插入该管子。当被加热时，覆盖物收缩至包装层35和36上，从而使产品30形成为可经受冲击的一件式器件。 [0095] 覆盖物50自然可以某些其它方式制成，优选由透明材料制成，以避免阻碍采用焦距计测量柔性镜片31的屈光度。 [0096] 本例中覆盖物50具有商标区52，该商标区52偏离定心标记40。柔性镜片31的屈光度值和产品30送往的目的地址印刷在该商标区52内。由此覆盖物形成为产品30的包装，减少了成本和所产生的废弃物的量。 [0097] 在一种变型中，还可规定将所述信息直接印刷在包装层35、36之一上，以使得能够透过透明覆盖物看到所述信息。 [0098] 通过三个阶段在一副眼镜10的镜框11的眼镜片12上将柔性镜片31放置到位(图7)。 [0099] 在第一阶段期间，获取了眼镜片12的轮廓形状。例如，该阶段可借助数码相机拍照来实现，在照片中可见到该副眼镜10和指示标记，所述眼镜10是从正面所视，所述指示标记用于说明照片的比例尺并由此说明眼镜片12的真实尺寸。然后照片被传送至计算机处理设备，该设备由此推断在图片的平面内的眼镜片12的轮廓的形状。 [0100] 在第二阶段期间，产品30被定心及限定在常规的定心及限定设备上。例如，图4示出一种这样的设备。 [0101] 本例中的定心和限定设备100包括支承结构104、工作台101，以及紧固至支承结构104的显示屏105，在所述工作台101上布置有定心机构102。 [0102] 定心机构102具有一组至少为三个的同轴的夹爪114，每个所述夹爪由受马达117控制的枢转臂115驱动从而使三个爪114能够朝向彼此移动。由三个臂115和三个爪114组成的组件布置在适于通过光的支承板121上方。 [0103] 定心和限定设备100还包括自动定位臂106，该自动定位臂连接至支承结构104，并适于利用夹具抓握放置在容器107内的限定元件并将该限定元件放置在产品30上的一个位置处，所述位置通过计算确定。 [0104] 为此，定心和限定设备100适于探测产品30的定心标记40的位置。如图5概略所示，为此，在支承板121的任一侧，设备100首先包括用于照亮支承板121的照明装置So、126、123，且还包括获取和分析装置122、125、Ca，所述获取和分析装置用于获取通过支承板 121传播的光线。 [0105] 在所示的范例中，照明装置包括光源So、光反射系统，以及准直镜123，所述光反射系统包括成45°倾斜的镜子126，所述准直镜适于形成向支承板121传播的平行光束。本例中的获取和分析装置包括形成屏幕的半透明板122、成45°倾斜的镜子125、数码相机Ca、以及图像处理装置，该图像处理装置适于处理由数码相机Ca输出的信号和所获取的眼镜片的图片。 [0106] 通过将产品30定位在支承板121上、各夹爪114之间，获取和分析装置即可确定印刷在产品30上的定心标记40的位置以将产品30定心。 [0107] 这种定心操作具体包括将所获取的眼镜片12的轮廓定位和定向在柔性镜片31的光学参照系内，从而确定产品30待成型的轮廓。 [0108] 定心操作之后是限定产品30的阶段，该阶段包括将限定元件定位在产品30上。由此，当产品30与其限定元件被传送至成型加工装置时，成型加工装置知道柔性镜片31的光学参照系的位置，并由此知道产品30待成型的轮廓的位置。 [0109] 该限定操作由定心和限定设备100利用其定位臂106实现。 [0110] 在该阶段期间，定位臂106将限定元件定位在产品30的包装层35、36之一的支承面37上的一个给定限制点处，所述限制点从定心标记40的位置推知。随后从定心和限定设备100取出产品。 [0111] 第三阶段是成型加工产品30从而使其轮廓变成希望的形状(即眼镜片12的轮廓的形状)的阶段。该阶段是利用常规的成型加工装置实现的。图6示例性地示出本领域技术人员熟知的用于此目的的一种这样的成型加工装置。 [0112] 在此成型加工装置200包括适于限定产品30的镜片支承装置210。在此支承装置210包括两个支承轴211，所述支承轴用于支承产品30并驱动其绕限定轴A1旋转。成型加工装置200还包括镜片加工装置201，所述镜片加工装置布置成加工产品30的边缘面。在此，加工装置201包括装配在轴202上的圆柱形研磨轮201，所述轴202绕平行于限定轴A1的加工轴A2旋转。 [0113] 圆柱形研磨轮201和/或支承装置210具有径向移动的能力，由此使得加工轴A2和限定轴A1之间的间距能够变化，从而使得产品30的边缘面变成希望的形状。 [0114] 成型加工装置200还包括电子和/或计算机设备(未示出)，所述电子和/或计算机设备首先设有用于与定心和限定设备100通讯的装置，其次设有用于控制所述径向运动的装置。电子和/或计算机设备特别地能够在产品30绕限定轴A1的每个角位置内控制圆柱形研磨轮201的边缘面和限定轴A1之间的径向间距。 [0115] 为了加工产品30，产品30最初被限定在支承装置210的轴211的端部212之间。若产品30包括覆盖物50，则在限定产品30之前无需除去该覆盖物。 [0116] 随后启动常规的加工循环。在该循环期间，电子和/或计算机设备利用其用于与定心和限定设备100通讯的装置来获取产品30的加工参数，以控制轴211相对于研磨轮201的径向运动，从而以希望的形状成型加工产品30。 [0117] 一旦该操作完成，即从支承装置210上取出产品30。随后产品30被手动分成三部分。覆盖物50和两个包装层35、36被丢弃。相反，柔性镜片31被贴至眼镜片12的背面，从而使其轮廓与眼镜片12的轮廓一致。在一种变型中，柔性镜片31相反可被贴至眼镜片12的正面。 |
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