对具有功能层的复合镜片毛坯进行表面加工的系统和方法

摘要

提供了用于用镜片毛坯来生产成品或半成品镜片、比如眼镜片的系统和方法，所述镜片毛坯包括中间功能层。所述方法的一些实施例涉及将所述功能层定位、并且根据所述功能层的位置来定位所述镜片毛坯。可以通过测量所述镜片毛坯的一个或多个层的厚度来确定所述功能层的位置。所述镜片毛坯可以在一侧或两侧进行表面加工以形成成品或半成品镜片。还描述了其他实施例。

权利要求

1.一种用于制造半成品或成品光学镜片的方法，包括：

确定镜片毛坯的前表面或后表面的至少一部分在镜片表面加工系统内的位置、和/或一个或多个滤光层中的至少一个滤光层的至少一部分在所述镜片表面加工系统内的位置，其中，所述一个或多个滤光层位于所述前表面与所述后表面之间，根据成形指令来使所述镜片毛坯的前表面或后表面的至少一部分成形，其中，所述指令包括指示所述光学镜片的前表面或后表面的成形图数据，使得所述光学镜片的前表面或后表面不会与所述一个或多个滤光层相交，并且将所述镜片毛坯定位成使得所述一个或多个滤光层的至少一部分被布置在坐标轴上的零位置处，其中，所述坐标轴是在所述镜片毛坯的前表面与后表面之间延伸的轴线。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述镜片毛坯包括限定所述前表面的第一透光层、以及限定所述后表面的第二透光层，并且所述一个或多个滤光层位于所述第一透光层与所述第二透光层之间。

3.如权利要求2所述的方法，其中，确定所述镜片毛坯的前表面或后表面的至少一部分的位置、和/或所述一个或多个滤光层中的至少一个滤光层的至少一部分的位置包括：通过测量仪来确定所述镜片毛坯的所述第一透光层、所述第二透光层或所述一个或多个滤光层中的一个或多个层的厚度并且基于所测得的厚度来确定所述位置；接收所述镜片毛坯的几何特征数据并且基于所述几何特征数据来确定所述位置；或以上的组合。

4.如权利要求1或2所述的方法，其中，所述位置确定步骤是在代表多个镜片毛坯的第一镜片毛坯上进行的，并且其中，所述方法进一步包括：根据成形指令来将第二镜片毛坯的前表面或后表面的至少一部分成形，其中，所述指令包括指示所述光学镜片的前表面或后表面的成形图数据，使得所述光学镜片的前表面或后表面不会与所述一个或多个滤光层相交。

5.如权利要求1或2所述的方法，进一步包括：生成要传输至镜片表面加工工具的指令，其中，生成指令进一步包括：接收镜片毛坯的和所述半成品或成品光学镜片的几何特征数据并且将所述镜片毛坯和所述半成品或成品光学镜片中的一个或两个的几何特征数据进行移位，使得所述一个或多个滤光层与所述半成品或成品光学镜片的所述一个或多个滤光层沿着所述半成品或成品光学镜片的基本上整个周界相交。

6.如权利要求1所述的方法，进一步包括：将所述镜片毛坯旋转以使之前未进行表面加工的前表面或后表面成形；将所述镜片毛坯重新定位成使得所述滤光层被布置在所述坐标轴上的零位置处；和/或使之前未成形的前表面或后表面成形以形成成品光学镜片。

7.如权利要求1或2所述的方法，其中，所述半成品或成品光学镜片：限定了前表面和与所述前表面相反的后表面、以及周缘表面，所述周缘表面在所述前表面与所述后表面之间延伸；并且包括限定了所述前表面的第一透光层、限定了所述后表面的第二透光层、以及位于所述第一透光层与所述第二透光层之间的一个或多个滤光层，其中，所述一个或多个滤光层在所述半成品或成品光学镜片的所述周缘表面处露出。

8.如权利要求1所述的方法，其中，所述成品光学镜片包括具有第一屈光度的第一部分以及具有与所述第一屈光度不同的第二屈光度的第二部分，并且其中，所述第一屈光度和所述第二屈光度具有至少0.1屈光度的差异。

9.如权利要求8所述的方法，其中，所述第一屈光度和所述第二屈光度中的一个或两个在-14屈光度至20屈光度之间，和/或其中，所述后表面在所述第一部分或所述第二部分处具有至少35mm的曲率半径。

10.如权利要求1或2所述的方法，其中，所述成品光学镜片是渐变镜片、非球面镜片、或光学棱镜镜片；其中一个或两个透光层能够是热固性聚合物；其中，所述一个或多个滤光层包括一个或多个具有选自以下功能的一个或多个功能的层：光致变色、着色、偏振、UV过滤、蓝光阻挡过滤、IR过滤、中性密度过滤、反射镜功能、以及减反射功能；和/或其中，所述一个或多个滤光层包括选自以下各项的一个或多个层：光致变色层、着色层、偏振层、UV光过滤层、蓝光过滤层、IR过滤层、中性密度过滤层、反射镜层、金属化层、微图案化层、电致变色层、以及减反射(AR)层。

11.如权利要求1或2所述的方法，其中，包括微处理器和存储器的系统控制器被配置成用于执行以下过程：确定镜片毛坯的前表面或后表面的至少一部分在镜片表面加工系统内的位置、或一个或多个滤光层中的至少一个滤光层的至少一部分在所述镜片表面加工系统内的位置；并且根据成形指令来使所述前表面或所述后表面的至少一部分成形。

12.一种用于对镜片毛坯进行表面加工的系统，所述镜片毛坯包括第一透光层、第二透光层、以及被布置在其之间的一个或多个滤光层，其中，所述系统包括：镜片表面加工工具；

镜片定位装置；

机械地联接至所述镜片定位装置上的镜片座；

光学厚度测量仪；以及

包括微处理器和存储器的系统控制器，

其中，所述系统控制器操作性地联接至所述表面加工工具、所述镜片定位装置、以及所述光学厚度测量仪上，并且被配置成用于执行以下过程，所述过程包括：向所述镜片定位装置传输指令以定位所述毛坯，其中，所述指令至少部分地基于所述毛坯的一个或多个层的厚度；并且向所述镜片表面加工工具传输指令以使所述第一透光层成形，其中，所述指令包括指示待制作的光学镜片的前表面或后表面的成形图数据，使得成形后的表面不与所述滤光层相交，并且其中，所述系统控制器进一步被配置成用于从所述光学厚度测量仪接收指示所述一个或多个滤光层的厚度的数据。

说明书

对具有功能层的复合镜片毛坯进行表面加工的系统和方法

技术领域

[0001] 本发明总是涉及用于对包括功能层的镜片毛坯进行表面加工的系统和方法。

背景技术

[0002] 渐变焦度眼镜片市场上的标准商业惯例是设计并制造渐变焦度半成品眼镜片毛坯。渐变焦度半成品眼镜片毛坯的一个表面(通常前表面)是成品渐变表面，而另一个表面(通常后表面)是未完成的并且可以是球面的。渐变表面被设计成具有特定的基弯和下加光。基弯是渐变表面的视远区域的球面曲率。下加光是渐变表面的视近区域与视远区域之间的光焦度之差。

[0003] 具有特定基弯和特定下加光的渐变焦度半成品眼镜片毛坯适合于一定范围的视远光焦度，所述范围例如取决于半成品镜片毛坯的材料和折射率。一般而言，制造商典型地针对特定的材料和折射率来创建一个设计族的渐变焦度半成品镜片毛坯的有限集合。所述集合中的每个渐变焦度半成品镜片毛坯对应于一个不同的基弯与下加光组合。具有特定基弯和下加光的半成品镜片毛坯所适合的视远光焦度范围是由材料、折射率、和设计所决定的。

[0004] 光学实验室通常库存着特定设计族的渐变焦度半成品镜片毛坯。当针对个体来制备渐变焦度眼镜片时，实验室选择适当的半成品眼镜片毛坯、并且对镜片毛坯的未完成表面进行表面加工和抛光以适应个体的处方。这需要实验室在镜片毛坯类型方面具有多种多样的库存，并且没有特定类型可能在满足患者的处方上造成延误。

[0005] 对于每个折射率用单一镜片来满足大多数或所有渐变镜片的处方的能力将减少并简化实验室的库存、并且还为患者提供更好的周转时间。

发明内容

[0006] 本文描述了可以促进通用镜片毛坯的利用或减少镜片毛坯的库存的系统和方法。在本披露的一个方面，描述了一种功能化镜片毛坯。所述镜片毛坯包括限定了前表面的第一透光层、限定了后表面的第二透光层、以及位于所述第一透光层与所述第二透光层之间的一个或多个滤光层，其中，所述半成品或成品镜片的每个透光层具有一定的厚度。沿着在所述前表面与后表面之间延伸的方向测量厚度。

[0007] 在本披露的另一个方面中，描述了用于制作半成品或成品光学镜片的方法。一种用于制作半成品或成品光学镜片的方法可以包括：确定镜片毛坯的前表面或后表面的至少一部分在镜片表面加工系统内的位置、和/或一个或多个滤光层中的至少一个滤光层的至少一部分在所述镜片表面加工系统内的位置，其中，所述一个或多个滤光层位于所述前表面与所述后表面之间，并且根据成形指令来使所述镜片毛坯的前表面或后表面的至少一部分成形，其中，所述指令包括指示所述光学镜片的前表面或后表面的成形图数据，使得所述光学镜片的前表面或后表面不会与所述一个或多个滤光层相交。在一些实施例中，所述镜片毛坯包括限定所述前表面的第一透光层、以及限定所述后表面的第二透光层，并且所述一个或多个滤光层位于所述第一透光层与所述第二透光层之间。在一些实施例中，通过参照所述镜片毛坯的一个或多个层的厚度来确定所述一个或多个滤光层的位置。在一些实施例中，所述方法包括根据成形指令参照所述至少一个滤光层的位置来使所述第一和/或第二透光层的至少一部分成形。在一些实施例中，所述方法进一步包括：将所述镜片毛坯定位成使得所述一个或多个滤光层的至少一部分被布置在坐标轴上的零位置(或参考位置)处，其中，所述坐标轴是在所述镜片毛坯的前表面与后表面之间延伸的轴线。在一些实施例中，测量第一镜片毛坯的一个或多个层的厚度，并且对于一批镜片毛坯中的后续镜片毛坯，假设此类厚度测量值相同，使得后续镜片毛坯根据所述第一镜片毛坯的厚度测量值而定位。

[0008] 用于制作光学镜片的另一种方法可以包括将功能化镜片毛坯设置在镜片表面加工系统中。可以将所述功能化镜片毛坯布置在所述镜片系统中，使得周缘表面沿基本上平行坐标轴(例如，x轴、z轴或y轴)的方向延伸。所述方法进一步包括：生成要传输至表面加工工具的指令以使镜片毛坯的第一透光层成形，其中，所述指令包括指示待制作的光学镜片的前表面或后表面的成形图数据，使得这个表面不与所述滤光层相交；确定所述滤光层相对于所述坐标轴的位置；将所述功能化毛坯定位成使得所述滤光层被布置在所述坐标轴上的零位置处；并且将所述第一透光层进行表面加工以形成半成品或成品光学镜片；其中，所述光学镜片包括具有第一屈光度的第一部分。在一些实施例中，所述确定所述滤光层的位置的步骤包括：通过测量仪来测量所述镜片毛坯的一个或多个层的厚度、并且基于所测得的厚度来确定所述透光层在所述坐标上的位置。在一些实施例中，所述生成要传输至镜片表面加工工具的指令的步骤包括：接收镜片毛坯的和所述半成品或成品镜片的几何特征数据并且将所述镜片毛坯和所述半成品或成品镜片中的一个或两个的几何特征数据进行移位，使得所述滤光层与所述半成品或成品镜片的所述周缘表面沿着所述半成品或成品镜片的基本上整个周界相交。

[0009] 本披露的另一个方面可以包括根据本文所描述的方法制作的光学镜片。

[0010] 在本披露的又一个方面，描述了促进镜片成形的系统控制器。所述系统控制器可以包括微处理器和存储器、并且被配置成用于执行以下过程：生成要传输至所述表面加工工具的指令以使所述第一透光层成形，其中，所述指令包括指示待制作的光学镜片的前表面或后表面的成形图数据，使得这个表面不与所述滤光层相交；确定所述滤光层相对于z轴的位置并且生成要传输至所述镜片定位装置以将所述毛坯进行定位的指令，使得所述滤光层被布置在z轴上的零位置处。在一些实施例中，所述系统控制器进一步被配置成用于：向所述光学测量仪传输指令以获得所述第一透光层、所述滤光层、以及所述第二透光层中的一个或多个的厚度；并且从所述光学厚度测量仪接收厚度数据以确定被布置在所述镜片毛坯座中的滤光层的位置。在一些实施例中，所述系统控制器进一步被配置成用于生成要传输至所述镜片表面加工工具的表面加工图指令。

[0011] 在本披露的又一个方面，描述了促进镜片成形的镜片表面加工系统。所述用于对镜片毛坯进行表面加工的系统可以包括：镜片表面加工工具；镜片定位装置；机械地联接至所述镜片定位装置上的镜片座；光学厚度测量仪；以及包括微处理器和存储器的系统控制器，其中，所述系统控制器操作性地联接至所述表面加工工具、所述镜片定位装置、以及所述光学测量仪上。在一些实施例中，所述系统控制器可以被配置成用于执行以下过程，所述过程包括：向所述表面加工工具传输指令以使所述第一透光层成形，其中，所述指令包括指示待制作的光学镜片的前表面或后表面的成形图数据，使得成形后的表面不与所述透光层相交。在同一或不同的实施例中，所述过程可以包括：向所述镜片定位装置传输指令以定位所述毛坯，其中，所述指令至少部分地基于所述一个或多个层的厚度。在一些实施例中，所述系统控制器可以被配置成用于执行以下过程，所述过程包括：生成要传输至所述表面加工工具的指令以使所述第一透光层成形，其中，所述指令包括指示待制作的光学镜片的前表面或后表面的成形图数据，使得这个表面不与所述滤光层相交；确定所述滤光层相对于坐标轴的位置并且生成要传输至所述镜片定位装置以将所述毛坯进行定位的指令，使得所述滤光层被布置在坐标轴上的零位置处。在一些实施例中，所述系统控制器进一步被配置成用于从所述光学厚度测量仪接收数据以确定所述滤光层的位置。

[0012] 术语“一个/种(a)”和“一个/种(an)”被定义为一个/种或多个/种，除非本披露另外明确地要求。

[0013] 进一步地，以某种方式配置的装置或系统(或任一者的部件)至少以这种方式配置，但也可以以除了具体描述之外的其他方式来配置。

[0014] 术语“包含(comprise)”(以及包含的任何形式，如“包含(comprises)”和“包含(comprising)”)、“具有(have)”(以及具有的任何形式，如“具有(has)”和“具有(having)”)、“包括(include)”(以及包括的任何形式，如“包括(includes)”和“包括(including)”)和“含有(contain)”(以及含有的任何形式，如“含有(contains)”和“含有(containing)”)是开放式连系动词。其结果是，“包含”、“具有”、“包括”或“含有”一个或多个要素的设备或系统具备那一个或多个要素，但不局限于仅具备那一个或多个要素。同样，“包含”、“具有”、“包括”或“含有”一个或多个步骤的方法具备那一个或多个步骤，但不局限于仅具备那一个或多个步骤。

[0015] 任何设备、系统、以及方法的任何实施例可以由任何所描述的步骤、要素和/或特征组成或基本上由其组成-而不是包含/包括/含有/具有任何所描述的步骤、要素和/或特征。因此，在任一项权利要求中，术语“由...组成”或“基本上由...组成”可以代替以上所述的任何开放式连系动词，以便从使用开放式连系动词否则将是的范围改变给定权利要求的范围。

[0016] 一个实施例的一个或多个特征可以应用于其他实施例，即使没有进行描述或示出，除非被本披露或实施例的性质明确禁止。

[0017] 下文描述了与以上描述的实施例和其他相关联的一些细节。

附图说明

[0018] 以下附图以实例并且非限制性的方式说明。为了简洁和清楚起见，给定结构的每个特征不总是在那个结构出现的每一个图中都标注。相同的附图标记不一定指示相同的结构。而是，可以像不相同附图标记那样，相同的附图标记可以用于指示相似特征或具有相似功能的特征。

[0019] 图1是根据本披露的镜片表面加工系统的实施例的图解。y轴垂直于x轴和z轴(例如，与页面垂直)。

[0020] 图2A是根据本披露的具有功能层的镜片毛坯实施例的截面侧视图。

[0021] 图2B是根据本披露的具有功能层的、由类似图2A所示的镜片毛坯形成的成品镜片实施例的截面侧视图。

[0022] 图2C(i)-(vi)是镜片毛坯实施例和由所展示的镜片毛坯形成的成品镜片实施例两者的截面侧视图。(i)中所示的镜片毛坯形成(ii)中所示的成品镜片；(iii)中所示的镜片毛坯形成(iv)中所示的成品镜片；并且(v)中所示的镜片毛坯形成(vi)中所示的成品镜片。

[0023] 图3是与镜片毛坯表面上的限定了成形图的点相对应的深度值(Zi)的示意性矩阵。

[0024] 图4是根据本披露的镜片表面加工方法的一个实施例的流程图。

[0025] 图5是根据本披露的镜片表面加工方法的另一个实施例的流程图。

[0026] 图6是根据本披露的镜片表面加工系统的实施例的图解。y轴垂直于x轴和z轴(例如，与页面垂直)。

具体实施方式

[0027] 如下文将描述的，本发明的镜片表面加工系统的实施例包括用于对功能化镜片毛坯进行表面加工而不干扰功能层的光学测量能力和镜片表面加工能力。

[0028] 现在参照附图、更具体地参照图1，其中示出的并且由附图标记10表示的是本发明的镜片表面加工系统10的第一实施例。系统10呈现了本发明的镜片表面加工系统的说明性实现方式、并且为清晰起见部分地提供并进行讨论。当然，本发明的镜片表面加工系统的其他实施例可以包括大得多的复杂性(例如，进一步的镜片处理功能、功能路径、镜片加工工具、镜片定位工具、其他部件和/或类似物)。

[0029] 在数控镜片表面加工系统10的所示示意图中，表述“数控”是指起作用来对表面加工系统10的所有部件提供移动指令的所有硬件和软件。

[0030] 系统10被配置成用于比如通过对功能化镜片毛坯100的前表面102和/或后表面104进行铣削、精研磨、切割、研磨、和/或抛光来对镜片毛坯100进行表面加工以形成半成品或成品镜片。一个或多个滤光层110(下文所描述的)可以被定位在镜片毛坯100的前表面
102与后表面104之间。

[0031] 系统10包括一个或多个表面加工工具35、镜片毛坯座32、座定位装置34、以及在线测量仪40。示意性地描绘了用于测量镜片毛坯的厚度的在线厚度测量仪40。在线厚度测量仪40总体上包括联接至光学头定位装置44上的光学测量头42。光学测量头42是相对于镜片毛坯100布置的，使得测量透射率穿过镜片毛坯100的前表面或后表面中的一个。系统控制器20操作性地联接至光学测量头42和定位装置44上。

[0032] 在一些实施例中，表面加工工具35包括成形头38，所述成形头被配置成用于沿着一个或多个坐标轴(例如，x轴、y轴、和/或z轴)移动。由本发明的控制系统20可致动的表面加工工具可以包括任何适合的工具，例如用于车削机器上的单晶金刚石工具、以及铣削或研磨工具。

[0033] 镜片毛坯100被定位在镜片毛坯座32上。定位装置34可以用于将镜片毛坯座32相对于表面加工工具35来定位。镜片定位装置34可以被配置成用于将镜片毛坯座32沿着x轴、y轴、或z轴移动。

[0034] 举例而言，镜片座定位装置34可以包括轨道36。镜片毛坯座32可沿着轨道36的长度定位。轨道36可以被定位成相对于镜片毛坯座32基本上垂直。轨道36可以包括沿着轨道36的长度延伸的蜗轮(未示出)。所述蜗轮由马达39驱动。镜片毛坯座32机械地联接至蜗轮上，使得当蜗轮通过马达39进行旋转时，镜片毛坯座32和镜片毛坯100沿着轨道36沿+/-z方向来回移动。来回移动方向(+/-z)取决于马达39的旋转方向。

[0035] 系统10进一步包括系统控制器20，所述系统控制器设有包括微处理器23的数据处理系统，所述微处理器装备有存储器24、尤其是非易失性存储器，从而允许所述微处理器加载并存储软件程序，当在微处理器23中执行所述软件程序时允许实施表面加工过程。这个非易失性存储器24可以例如是ROM(只读存储器)。此外，控制器20包括存储器25、尤其是易失性存储器，从而允许在软件包的执行和所述过程的实施过程中存储数据。这个易失性存储器25可以是例如RAM或EEPROM(分别为“随机存取存储器”和“电可擦除可编程只读存储器”)。

[0036] 参照图2A，功能化光学镜片毛坯100限定了前表面102和与前表面102相反的后表面104、并且包括限定了前表面102的第一透光层106、限定了后表面104的第二透光层108、以及位于第一透光层106与第二透光层108之间的一个或多个滤光层110。滤光层110包括一个或多个层，所述层具有对镜片而言希望的一个或多个功能。术语“滤光”是指进入滤光层110中的电磁波谱与离开滤光层110的电磁波谱不同、并且还与仅透过透光层的电磁波谱不同。术语“透光”是指透射穿过层的光。透光层106、108中的一个或两个还可以具有一个或多个功能。

[0037] 可以通过以下多种技术来制备功能化镜片毛坯100，包括：层压、注射成型、整体浇铸、挤出、压缩成型、3D增材制造、层层堆积、溶剂浇铸、或其组合。

[0038] 每个透光层106、108具有厚度，所述厚度是滤光层110与对应表面102、104之间的距离。具体地，第一透光层106具有初始厚度T1i，并且第二透光层108具有初始厚度T2i。每个透光层106、108可以具有适合于进行表面加工的厚度，以获得所希望的屈光度或多个屈光度。例如，每个透光层106、108可以具有在大约0.2mm至大约20mm之间的厚度。例如，一个或两个透光层106、108的厚度可以选自0.2mm、0.4mm、0.6mm、0.8mm、1mm、1.2mm、1.4mm、1.6mm、1.8mm、以及2mm。每个透光层106、108的厚度可以是相同或不同的。在一些实施例中，与透光层106、108相接的滤光层界面110a、110b中的一个或两个可以基本上平行于前表面102和/或后表面104。

[0039] 每个透光层106、108可以包括适合于镜片、比如眼镜片的任何材料。一个透光层106、108的材料可以与另一个透光层106、108相同或不同。在一些实施例中，一个或两个透光层106、108是热固性聚合物，例如热固性聚碳酸酯、聚氨酯、聚硫胺甲酸酯、多硫化物、聚二烯丙基乙二醇碳酸酯、交联热塑性塑料(比如交联丙烯酸酯、交联甲基丙烯酸酯、或交联苯乙烯)、或其组合。在相同或不同的实施例中，可以使用热塑性聚合物，比如聚碳酸酯、聚酰胺、聚砜、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酯、聚苯乙烯类、聚苯乙烯、热塑性聚氨酯、苯乙烯马来酸酐聚合物、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚硫醚、聚环吩噻吩、聚二硫化二伸苯、聚酰亚胺、聚四硫蒽及其共聚物、环烯烃聚合物或共聚物、苯乙烯/甲基丙烯酸甲酯共聚物、脂环族聚碳酸酯共聚物、或其组合。还可以使用无机材料，比如金属氧化物、或金属氧化物的组合。适合的金属氧化物的实例包括氧化硅、氧化铝、氧化锆、氧化钛、氧化铪、氧化铟、氧化镓、氧化铜、或其组合。在一些实施例中，适合的无机材料是玻璃、或类似玻璃的材料。在一些实施例中，一个或两个透光层可以是热固性聚合物、热塑性聚合物、以及无机材料的任意组合。

[0040] 滤光层的实例可以包括：光致变色层、着色层、偏振层、UV光过滤层、蓝光过滤层、NIR过滤层、中性密度过滤层、反射镜层、金属化层、微图案化层、电致变色层、或减反射层。在一些实施例中，滤光层是被配置成用于基于吸收和/或反射的物理现象通过增大或减小至少一个波长来选择性地改变或不改变透射率的层。在一些实施例中，滤光层包括膜结构，所述膜结构可以是单层或多层并且包括能够提供过滤功能的材料，例如染料、颜料、吸收剂、光学增亮剂、光致变色染料、二色性染料、金属微粒。所述膜的材料可以是例如聚乙烯醇、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、三乙酸纤维素、聚氨酯、聚碳酸酯、环烯烃聚合物和共聚物、聚醚嵌段酰胺。滤光层可以是平坦的、或弯曲的(即，具有凸形侧和/或凹形侧)。

[0041] 在一些实施例中，这些透光层中的一个或两个还包括某种功能。例如，这些透光层中的一个或两个可以是光致变色层、着色层、滤光层(例如，UV光过滤层、蓝光过滤层、和/或NIR过滤层)或其组合。

[0042] 镜片毛坯100的形状可以变化。在一些实施例中，镜片毛坯100的前表面102和后表面104是基本上平行的。替代性地，前表面102和后表面104中的一个或多个是基本上弯曲的。此外，前表面102的曲率可以与后表面104的曲率相同或不同。在一些实施例中，滤光层110的曲率可以与镜片毛坯的前表面102和/或后表面104的曲率相同或不同。滤光层110可以是基本上弯曲的或基本上笔直的。在进行表面加工时，可以根据成形图(如在要素120处以虚线视觉描绘的)来对镜片毛坯100(例如，在一侧或两侧)进行表面加工。

[0043] 参照图2B，形成半成品或成品镜片200。术语“半成品镜片”意指需要额外的表面加工，而“成品镜片”意指不需要对前表面或后表面进行进一步的表面加工。半成品或成品光学镜片200：限定了前表面202和与前表面202相反的后表面204、周缘表面212，所述周缘表面在前表面202与后表面204之间延伸；并且包括限定了前表面202的前透光层206、限定了后表面204的后透光层208、以及位于前透光层206与后透光层208之间的一个或多个滤光层210。根据本披露，滤光层210在半成品或成品光学镜片的周缘表面处露出。在对镜片进行表面加工之后，前透光层206具有最终厚度T1f和/或后透光层208具有最终厚度T2f。在一些实施例中，一个或两个透光层206、208的最终厚度可以大于最小厚度值，比如至少10μm、25μm、
50μm、75μm、100μm、或更大。

[0044] 成品光学镜片200可以具有屈光度不同的一个或多个部分。成品光学镜片200可以包括具有第一屈光度的第一部分以及具有与第一屈光度不同的第二屈光度的第二部分。在一些实施例中，在两个部分之间，第一屈光度和第二屈光度具有至少0.125屈光度且小于10屈光度的差异、比如至少0.2、0.5、0.75、1、1.5、2、3、4、5、6、7、8、或9屈光度。前表面、后表面、或两个表面的曲率可能有助于屈光度值。在一些实施例中，成品镜片200可以具有-20屈光度至14屈光度的焦度。在一些实施例中，后表面在第一部分或第二部分处可以具有至少25mm、26mm、27mm、28mm、29mm、30mm、31mm、32mm、33mm、34mm、35mm、36mm、37mm、38mm、39mm、
40mm、41mm、42mm、43mm、44mm、45mm、46mm、47mm、48mm、49mm、或50mm的曲率半径。在一些实施例中，前表面202可以具有凸形区域或凹形区域。类似地，在同一或不同的实施例中，后表面
204可以具有凹形区域或凸形区域。成品光学镜片200可以是单光镜片、渐变镜片、非球面镜片、光学棱镜镜片。

[0045] 在一些实施例中，镜片毛坯100可以具有各种各样的大小，并且基于成品镜片尺寸和/或曲率度来选择特定大小的镜片毛坯100。镜片毛坯100可以在第一透光层106和第二透光层108的厚度上不同、在前表面102和后表面104的表面积上或者这两者上不同。例如，各种各样的镜片毛坯100在前表面102和后表面104的表面积方面可以具有不同选项，但是对于所有大小选项，第一透光层106和第二透光层108的厚度可以不变。在此类实施例的情况下，厚度可以适合于所有或大多数半成品或成品镜片曲率，使得半成品或成品镜片的前表面或后表面都不与滤光层210相交。例如，透光层106、108的厚度可以是0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1mm、1.2mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm、3.5mm或更大。第一透光层106的厚度可以与第二透光层108相同或不同。

[0046] 在其他实施例中，各种各样的镜片毛坯100可以包括关于前表面面积和后表面面积并且还关于透光层厚度方面不同的镜片毛坯100。包括多个薄层的镜片毛坯100可以用于制造以下镜片，所述镜片相对于需要较厚的层的具有较高曲率的镜片而言具有较低曲率度。大小的多样性可以将从镜片毛坯100上去除的材料量最小化以生产半成品或成品镜片。当然，还设想了，镜片毛坯100可以是通用镜片毛坯，其大小被确定为适合于所有或大多数半成品或成品镜片表面面积或曲率度。

[0047] 在对片毛坯100进行表面加工之前，获得指示镜片成形图120的数据以生产希望的半成品或成品镜片200。指示镜片成形图120的数据是由系统10提供的用于使镜片毛坯100的表面成形的指令的一部分。镜片成形图数据来源于半成品或成品镜片图数据或镜片毛坯图数据。这些数据图是镜片毛坯的外表面以及透光层界面(例如，前表面、后表面、周缘表面、以及透光层界面)的指示。这些图可以被限定并存储为三维点(或顶点)集。

[0048] 参照图2C(i)-(vi)，展示了具有弯曲的滤光层110、形成不同的成品镜片的镜片毛坯的实例。(i)中示出了镜片毛坯100和成品镜片覆盖物的一个实例并且(ii)中示出了对应的成品镜片200；(iii)中示出了镜片毛坯100和成品镜片覆盖物的另一个实例并且(iv)中示出了对应的成品镜片200；并且(v)中示出了镜片毛坯100和成品镜片覆盖物的另一个实例并且(vi)中示出了对应的成品镜片200。图2C的每个光学镜片毛坯100限定了前表面102和与前表面102相反的后表面104、并且包括限定了前表面102的第一透光层106、限定了后表面104的第二透光层108、以及位于第一透光层106与第二透光层108之间的一个或多个滤光层110。图2C的每个半成品或成品光学镜片200：限定了前表面202和与前表面202相反的后表面204、周缘表面212，所述周缘表面在前表面202与后表面204之间延伸；并且包括限定了前表面202的前透光层206、限定了后表面204的后透光层208、以及位于前透光层206与后透光层208之间的一个或多个滤光层210。

[0049] 参见图3，示出了镜片成形图120的简化版。如图所示，每个点(x,y,z)表示有待在镜片毛坯表面之一上对镜片毛坯进行铣削、研磨、精研磨、切割、或抛光的表面上的坐标。在一些实施例中，Zi实际上表示半成品或成品镜片的透光层中的一个透光层的厚度。

[0050] 为了选择具有适合于形成所希望镜片的一定厚度的镜片毛坯100，待去除的镜片毛坯量必须小于初始厚度值并且在一些实施例中小于初始厚度值减去最小厚度值，所述最小厚度值可以由使用者限定的、或者由系统和/或镜片毛坯公差的大小来限定。软件程序可以被配置成用于接收半成品或成品镜片图数据和镜片毛坯数据、并且在这两者之间进行比较以产生镜片成形图120、并且推荐具有特定大小的镜片毛坯，所述大小确保成形图120的前表面或后表面都不与毛坯的滤光层相交。

[0051] 图4是用于对镜片毛坯100进行表面加工的过程中所包含的步骤的流程图。在实践中，实施图4所示的步骤的计算机程序被加载到存储器24(图1)中、并且对微处理器23的运行进行编程以控制根据本披露的系统10的运行。

[0052] 一旦指定适当的镜片毛坯，就将镜片毛坯100装载并且定位在镜片表面加工系统10中，使得可以根据镜片成形图120(其示例性部分在图2A的镜片毛坯内以虚线视觉地描绘出)。在一些实施例中，定位所述镜片毛坯100包括：通过光学测量仪40来测量有待进行表面加工的透光层的厚度；并且基于测得的厚度来调整镜片毛坯100沿着z轴的位置，使得在滤光层110与相应层(106或108)之间的待成形的界面的至少一部分处于零位置处，例如根据镜片系统坐标图，z＝0的位置。

[0053] 系统控制器20被配置成用于在步骤410中接收包含半成品或成品镜片的几何特征的文件。例如，在一些实施例中，所述文件可以包括半成品或成品镜片的前表面和/或后表面的几何特征(例如呈笛卡尔坐标系中的x、y、z坐标的形式、在所述坐标系上的有限数量点处表示所述表面)。所述文件可以由任何可商购的计算机辅助设计(CAD)软件生成并导出。在一些实施例中，所述文件可以包括半成品或成品镜片的基本上整个外表面(例如，前表面、后表面、以及周缘表面)的几何特征、例如呈x、y、z坐标的形式。在一些实施例中，代替笛卡尔参考系，如上文所描述的，可以使用柱形参考系(r,θ)或球形参考系(r,θ)。在一些实施例中，通过使用柱形参考系或球形参考系，原点将位于滤光层内。应理解的是，还可以使用其他坐标系来表示镜片毛坯、光学镜片、以及镜片表面加工系统的几何特征。

[0054] 系统控制器20被配置成用于在步骤420中接收包含镜片毛坯100的几何特征的文件。例如，在一些实施例中，所述文件包含镜片毛坯的后表面、以及后透光层与滤光层相接的界面的几何特征(例如，呈笛卡尔坐标系中的x、y、z坐标的形式、在所述坐标系上的有限数量点处表示所述表面)。所述文件可以根据设计规范由可商购的计算机辅助设计(CAD)软件生成并导出。

[0055] 在其他实施例中，所述文件可以通过光学测量仪40进行多个测量而生成，所述光学测量仪被配置成用于在镜片毛坯的前表面或后表面上的多个点进行测量以生成镜片毛坯的几何特征数据。在一些实施例中，所述文件可以包括镜片毛坯的前表面以及前透光层与滤光层相接的界面的几何特征(呈x、y、z坐标的形式)。

[0056] 在又有其他的实施例中，所述文件可以包含基本上整个外表面和层界面(例如，后表面和后透光层与滤光层110相接的界面、前表面和前透光层与滤光层相接的界面、以及周缘表面)的几何特征(呈x、y、z坐标的形式)。包括镜片毛坯100的几何特征的文件可以进一步包含边界表面的几何特征，所述边界表面限定了镜片毛坯的可以由表面加工系统管理的最小周边厚度。

[0057] 系统控制器20可以被配置成用于在步骤430中生成成形图120(例如，图3)以将镜片毛坯100的前表面和/或后表面成形从而形成半成品或成品镜片。为了有助于生成成形图120，在一些实施例中，系统控制器20被配置成用于将半成品或成品镜片虚拟地定位在镜片毛坯内、并且满足以下条件：滤光层与半成品或成品镜片的周缘表面沿着半成品或成品镜片的基本上整个周界相交。例如，系统控制器20被配置成用于将半成品或成品镜片或镜片毛坯100的几何特征进行平移和/或旋转(统称为“移位”)，使得滤光层与半成品或成品镜片的周缘表面沿着半成品或成品镜片的基本上整个周界相交。所述移位将确保，半成品或成品镜片的周缘表面上的限定了外接环的多个x、y坐标中的每一个坐标等于镜片毛坯的滤光层的x、y坐标。半成品或成品镜片在镜片毛坯内可以存在可以满足这些规则的若干取向，并且因此多个x、y坐标集合可以满足这些规则。优选集合是以下集合：限定了周缘表面的一部分的x、y坐标集合的z值最接近周缘表面的平均z值。

[0058] 根据选定集合可以生成成形图120，比如类似于图3的成形图。前表面成形图120源自在限定了半成品或成品镜片的前表面的几何特征已经移位之后的所述几何特征，并且后表面成形图120源自在限定了半成品或成品镜片的后表面的几何特征已经移位之后的所述几何特征。

[0059] 在一些实施例中，系统控制器20可以被配置成用于在步骤440中通过从挑选出来的镜片毛坯之中选择最适合的镜片毛坯来确定适当大小的镜片毛坯。如果多个镜片毛坯大小是可用的，则可以抽样不同大小(例如，体积、表面积、或厚度)的镜片毛坯以确定是否可以针对那个特定大小来生成成形图120(图3)。例如，在一些实施例中，抽样可以按照从最小体积镜片毛坯到最大体积镜片毛坯的顺序来进行。在一些实施例中，如果限定了半成品或成品镜片的周缘表面的外接环或一部分的x、y坐标集合不等于镜片毛坯的滤光层的x、y坐标，则那个体积的镜片毛坯是不适合的。可以对按体积挑选的下一个最大镜片毛坯执行用于生成成形图120的分析。最小体积的、可以生成成形图120的镜片毛坯可以是最适合或至少被选择来进行表面加工的镜片毛坯。代替体积，镜片毛坯可以按其前/后表面面积、和/或透光层厚度来挑选。将选定的镜片毛坯装载到表面加工系统10中(步骤450)，并且向表面加工工具35传输包括所生成的成形图120的指令。

[0060] 镜片表面加工系统10被配置成用于将镜片毛坯定位并且放置在物理空间中，使得可以在镜片毛坯上执行成形图120指令。为了有助于定位且放置镜片毛坯，在一些实施例中，系统控制器20被配置成用于在步骤460中指导在线测量仪40测量被装载到镜片毛坯座32中的镜片毛坯的一个或多个层的厚度、并且被配置成用于接收此类测量值以有助于放置所述镜片毛坯。

[0061] 在线厚度测量仪40的一个实施例可以包括光学测量头42，所述光学测量头可调整地安装在定位装置44上使得可以将光学测量头的位置相对于被装载在座32中的镜片毛坯进行调整。系统控制器20可以被配置成用于经由光学头定位装置44来定位在线测量仪40以有助于进行所希望的测量。在线测量仪40被配置成用于测量头与镜片相隔距离以及镜片毛的多个层(例如，透光层和滤光层)的厚度。如本文所使用的术语“头与镜片相隔距离”是指被测镜片的表面平面与在线厚度测量仪的光学测量头的成像平面之间的间距。

[0062] 在线厚度测量仪40的光学测量头42用于测量多层式镜片的厚度、以及所述镜片与所述光学测量头(包括但不限于，低相干性干涉测量装置、共焦装置、和光学三角测量装置)之间的相隔距离。光学测量头42可以包括适合于测量多层式镜片的厚度以及所述镜片与所述光学测量头之间的相隔距离的光学测量仪器。例如，在一些实施例中，光学测量头42是低相干性干涉测量装置，比如由Lumetrics公司制造的OptiGaugeTM仪器。然而，应理解的是，可以将其他类型的光学测量仪器用作在线厚度测量仪40的光学测量头42。定位装置44可以被配置成用于将光学测量头42相对于镜片毛坯进行定位。

[0063] 此外，系统控制器20被配置成用于在步骤470中定位被装载在a镜片毛坯座32中的镜片毛坯100。系统控制器20操作性地联接至镜片定位装置34上并且被配置成用于致动镜片定位装置34。在一些实施例中，定位镜片毛坯可以包括：确定滤光层相对于z轴的位置(通过使用步骤460中的厚度测量值)并且定位镜片毛坯，使得滤光层是沿着z＝0的平面定位的或定位在限定的z轴范围内。可以至少部分地通过一个或多个表面加工工具沿着z轴的移动范围、镜片成形图120的最大z值(zmax)以及最小厚度值来确定所限定的z轴范围。系统控制器20可以被配置成用于基于在步骤460中所描述的从在线测量仪接收到的厚度测量值以及头与镜片相隔距离来确定滤光层的位置。

[0064] 此外，系统控制器20可以操作性地联接至一个或多个表面加工工具35上、并且被配置成用于在步骤480中生成成形指令并且根据所述成形指令向一个或多个表面加工工具35传递命令。成形指令限定了坐标(例如，x、y、z)，将高于所述坐标的材料从相应的镜片毛坯表面上去除。

[0065] 在用于对镜片毛坯进行表面加工的替代性系统和过程中，光学测量仪没有结合在镜片表面加工系统中。例如，所述系统与图1所示的相同，但以下除外：光学测量仪40没有结合在所述系统中、而是具有其自己的镜片毛坯座以及相同或不同的系统控制器20的单独设备。这个过程类似于上文所描述的，以下阐述的差异除外。

[0066] 参照图5，光学测量仪40可以被配置成用于在步骤510中可选地测量镜片毛坯的前表面或后表面上的一个或多个点处的层的厚度。这些测量值用于创建镜片毛坯的几何特征数据，所述数据进而用于生成指令以定位被装载在镜片成形系统中的镜片毛坯。还可以进行充分的测量并将其用来创建还可以用于生成成形图120的几何特征数据。

[0067] 系统控制器20被配置成用于在步骤520中接收包含镜片毛坯100的几何特征的文件。所述文件可以由通过光学测量仪进行的测量来生成、或者通过可商购的计算机辅助设计(CAD)软件来生成。系统控制器20被配置成用于在步骤530中接收包含半成品或成品镜片的几何特征的文件。

[0068] 系统控制器20可以被配置成用于在步骤540中生成成形图120(例如，图3)以使镜片毛坯100的前表面和/或后表面成形从而形成半成品或成品镜片。在一些实施例中，系统控制器20可以被配置成用于在步骤550中通过从镜片毛坯清单之中选择最适合的镜片毛坯来确定适当大小的镜片毛坯。将选定的镜片毛坯装载到表面加工系统10(步骤560)中，并且向表面加工系统10传输包括所生成的成形图120的指令。镜片表面加工系统10被配置成用于根据步骤510中获得的光学测量数据来在步骤570将镜片毛坯定位并且放置在物理空间中，使得可以在镜片毛坯上执行成形图120指令。为了有助于定位并放置镜片毛坯，在一些实施例中，系统控制器20被配置成用于接收镜片毛坯的几何特征文件、以及镜片系统坐标系的参考文件，以生成定位指令来将滤光层相对于z轴进行定位、例如将镜片毛坯定位成使得滤光层沿着z＝0的平面定位或定位在限定的z轴范围内。此外，系统控制器20可以操作性地联接至一个或多个表面加工工具35上、并且被配置成用于在步骤580中生成成形指令并且根据所述成形指令向一个或多个表面加工工具35传递命令。

[0069] 上述实施例涉及在某个时刻以任何顺序对镜片毛坯的仅单一表面、即前表面或后表面进行表面加工。如果想要对镜片毛坯的两个表面进行表面加工，则在完成一个表面之后，可以将镜片座或半成品镜片旋转180°使得另一个表面面向表面加工工具。系统控制器20可以被配置成用于向座定位装置传递命令以用这种方式来旋转镜片座，并且定位装置可以被配置成用于接收此类命令并且相应地旋转镜片座。

[0070] 参照图6，示出了镜片成形系统的另一个实施例，所述镜片成形系统与图1所示的实施例相同，除了它具有第二表面加工工具55之外，所述第二表面加工工具允许对镜片毛坯的前表面和后表面同时进行表面加工。系统控制器20操作性地联接至第一表面加工工具35和第二表面加工工具55上，并且被配置成用于：生成第一成形指令集并且根据所述第一成形指令来向第一表面加工工具35传递命令；并且生成第二成形指令集并且根据所述第二成形指令来向第二表面加工工具55传递命令。在一些实施例中，类似于第一表面加工工具
35，第二表面加工工具55可以包括成形头58，所述成形头被配置成沿着x轴、y轴、和/或z轴移动。

[0071] 本披露的另一个实施例与以上结合图1所描述的相同，但以下除外：镜片毛坯包括第一透光层和一个或多个滤光层、但不包括第二透光层。在此类镜片毛坯的情况下，仅一个表面(由透光层限定的表面)需要被成形。所述镜片毛坯可以进一步包括沉积在滤光层的与透光层相反的那侧上的其他功能层。此类其他功能层可以包括一个或多个减反射层、抗静电层、或抗冲击层。

[0072] 如果用固件和/或软件来实施，则执行上述步骤的软件程序可以作为一个或多个指令或代码存储在非瞬态计算机可读介质上。实例包括用数据结构编码的非瞬态计算机可读介质以及用计算机程序编码的非瞬态计算机可读介质。非瞬态计算机可读介质是物理计算机存储介质。物理存储介质可以是可以被计算机访问的任何可用介质。例如但非限制性地，此类非瞬态计算机可读介质可以包括：RAM、ROM、EPROM、EEPROM、CD-ROM、或其他光盘存储器、磁盘存储器或其他磁存储装置、或可以用于以指令或数据结构的形式来存储所希望的程序代码并且可以由计算机访问的任何其他物理介质。

[0073] 磁盘和光盘包括光碟(CD)、激光光盘、光学光盘、数字多功能光盘(DVD)、软盘以及蓝光光盘。通常，磁盘磁性地再现数据，而光盘光学地再现数据。以上的组合也包含在非瞬态计算机可读介质的范围内。此外，上述步骤可以通过以下专用装置而不是软件来实现，比如包括定制VLSI电路或门阵列的硬件电路、比如逻辑芯片、晶体管等现成半导体、或其他分立部件，所有这些是非瞬态的。

[0074] 附加实例包括可编程硬件装置，比如现场可编程门阵列装置、可编程阵列逻辑装置、可编程逻辑装置等等，所有这些都是非瞬态的。又进一步的实例包括专用集成电路(ASIC)或超大规模集成(VLSI)电路。实际上，本领域的普通技术人员可以利用任何数量的能够执行根据所描述实施例的逻辑操作的适合结构。

[0075] 本披露的实施例还包括用本文所描述的过程之一而制作的光学镜片。

[0076] 本披露的镜片毛坯可以用多种多样的方式来制作并且接着用本文所描述的系统和/或方法来进行表面加工。在一些实施例中，可以通过浇铸来制作镜片毛坯。例如，镜片可以在膜位置不是最佳的情况下进行浇铸。当然，所述膜前方的浇铸层(第一透光层)的材料不需要与所述膜后方的浇铸层(第二透光层)相同。例如，可以将膜放到凹模上、填充背面、接着进行UV固化。接着移除凹模。然后使用前一个铸件将凹模和衬垫组装成凹模以跨所述膜的前面进行浇铸。

[0077] 在一些实施例中，可以通过层压、例如通过将功能膜(比如极性或PhCh)层压在前透光层与后透光层(比如玻璃(Gorilla)、CVD金属、热塑性塑料或热固性塑料)之间来制作镜片毛坯。

[0078] 在一些实施例中，可以通过双面注射或双面挤出来制作镜片毛坯，例如通过热塑性材料的双面注塑或双面挤出，其间布置有光致变色晶片(或偏振晶片)。

[0079] 镜片毛坯还可以通过上述任意工艺的组合来制作。一个实例是可以通过将聚合物材料层注射成型到功能化膜上来制造毛坯。然后可以将其放在铸模的背面，其中功能化膜用作凸模表面，并且将一些浇铸材料浇铸到膜上。

[0080] 此类工艺可以生产具有多个层组合的镜片毛坯。几个组合实例如下：聚碳酸酯/光致变色晶片/聚碳酸酯、聚(甲基丙烯酸甲酯)/光致变色晶片/聚(甲基丙烯酸甲酯)、或聚酰胺/光致变色晶片/聚酰胺。虽然在这些实例中前透光层材料和后透光层材料是相同的，但是应理解的是，这两个透光层不需要是相同的材料。

[0081] 上述说明书和实例提供了说明性实施例的结构和用途的完整说明。虽然以上已经以某一程度的特殊性或者参考一个或多个单独的实施例描述了某些实施例，但是本领域的技术人员能够在不脱离本发明的范围的情况下对所披露的实施例作出许多改变。这样，所述系统和方法的不同说明性实施例不旨在局限于所披露的具体形式。而是，本发明包括落入权利要求的范围内的所有修改和替代方案，并且除了所示的之外的实施例可以包括所描绘的实施例的一些或全部特征。例如，元件可以省略或组合为一体结构和/或连接可以被代替。进一步地，在适当情况下，上述任一个实例的方面可以与上述任何其他一个或多个实例的方面组合以形成具有相当的或不同的特性和/或功能并且解决相同或不同问题的进一步实例。类似地，将理解的是，以上描述的益处和优点可以涉及一个实施例或者可以涉及若干实施例。

[0082] 权利要求不旨在包括并且不应被解释为包括装置加功能或步骤加功能的限制，除非这样的限制在给定权利要求中分别使用短语“用于...的装置”或“用于...的步骤”明确地被叙述。