TWI789702B - 鏡片建構方法 - Google Patents

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Abstract

鏡片的建構方法包含匯入點雲資料至加工程式中；藉由加工機根據加工程式對模仁加工；以及藉由模仁形成模具，並於模具內注入藥液形成鏡片。

Description

鏡片建構方法
本揭露是有關於一種鏡片建構方法，尤其是一種利用點雲資料的鏡片建構方法。
現行的鏡片建構方法大多透過加工機對鏡片模仁進行加工。然而，加工機的參數設定有限，難以因應不同的配戴需求。舉例來說，現行的加工方式會具有散光鏡片穩定度不佳、鏡片定位耗時長、鏡片表面平滑度不足，以及配戴舒適度不好等問題。
有鑑於此，如何提供一種可改善上述問題的鏡片建構方法，仍是目前業界亟需研究的目標之一。
本揭露的一實施態樣為一種鏡片建構方法。
在本揭露一實施例中，鏡片的建構方法包含匯入點雲資料至加工程式中；藉由加工機根據加工程式對模仁加工；以及藉由模仁形成模具,並於模具內注入藥液形成鏡片。
在本揭露一實施例中，點雲資料透過三維模型取得。
在本揭露一實施例中，點雲資料透過函數運算取得。
在本揭露一實施例中，點雲資料包含多個三維座標點，鏡片包含凸面及凹面，凸面及凹面個別具有多個曲率，且多個曲率由三維座標點所定義。
在本揭露一實施例中，鏡片包含多個區域，鏡片建構方法還包含多個三維模型之組合取得對應多個區域的點雲資料。
在本揭露一實施例中，鏡片包含多個區域，鏡片建構方法還包含透過不同的函數運算取得對應多個區域的點雲資料。
在本揭露一實施例中，鏡片建構方法還包含藉由點雲資料定義光學區的光學特性,用於矯正眼球屈光不正。
在本揭露一實施例中，鏡片包含外圍區，鏡片建構方法還包含藉由點雲資料定義外圍區的厚度分布。
在本揭露一實施例中，鏡片建構方法還包含藉由點雲資料調整鏡片的多個區域連接面的平滑度。
在本揭露一實施例中，鏡片建構方法還包含藉由點雲資料定義鏡片的方向性。
在上述實施例中，鏡片建構方法可藉由點雲資料型態形成加工檔案，避免模仁加工受到加工機可定義的參數限制，可更精確的調整鏡片的光學特性。因此，藉由本揭露的鏡片建構方法，可改進散光鏡片的穩定度，並減少定位散光鏡片所需的時間。此外，藉由點雲資料建構鏡片可改善鏡片的表面平滑度，並提升配戴舒適度。
以下將以圖式揭露本發明之複數個實施方式，為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說，在本發明部分實施方式中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。且為了清楚起見，圖式中之層和區域的厚度可能被誇大，並且在圖式的描述中相同的元件符號表示相同的元件。
第1圖為根據本揭露一實施例之鏡片建構方法100的流程圖。鏡片建構方法100起始於步驟S11，透過軟體建構三維模型，以模擬出模仁的表面曲率。接著，鏡片建構方法100的步驟S12包含將三維模型轉換成點雲資料。接著，鏡片建構方法100的步驟S13包含將點雲資料匯入至加工程式中。接著，鏡片建構方法100的步驟S14包含根據點雲資料產生多個加工檔案。接續地，鏡片建構方法100的步驟S15包含藉由加工機根據加工程式對模仁加工。最後，接著，鏡片建構方法100的步驟S16包含藉由模仁形成模具,並於模具內注入藥液以形成鏡片。
第2A圖為根據本揭露一實施例之鏡片凸面模仁的三維模型110 A。第2B圖為根據本揭露一實施例之鏡片凹面模仁的三維模型110B。同時參照第1圖的步驟S11及第2A圖、第2B圖。鏡片凸面模仁的三維模型110A以及鏡片凹面模仁的三維模型110B皆包含光學區112與外圍區114。鏡片凸面模仁的三維模型110A具有凸面116，鏡片凹面模仁的三維模型110B具有凹面118。凸面116及凹面118各自包含多個區域(例如第2A圖中所示的區域R1、區域R2及區域R3)，且多個區域具有不同曲率。換句話說，鏡片凸面模仁的三維模型110A以及鏡片凹面模仁的三維模型110B是用以建構自由曲面鏡片。舉例來說，光學區112的屈光度(Power)、中心厚度(Center Thickness)可藉由調整鏡片凸面模仁的三維模型110A的凸面116及凹面模仁的三維模型110B的凹面118對應中心區域的曲率而決定。光學區112的背弧(Back Curve)可藉由調整凹面118上不同區域的曲率而決定。外圍區114的厚度分布也可藉由調整凸面116對應外圍區114的區域以及凹面118對應外圍區114的區域的曲率而決定。
第3圖為根據本揭露一實施例之點雲資料120用於鏡片建構方法的示意圖。同時參照第1圖的步驟S12及第3圖。三維模型110A、110B可轉換成點雲資料120。將鏡片凸面模仁的三維模型110A及鏡片凹面模仁的三維模型110B轉換成點雲資料120的步驟可藉由繪圖軟體執行。點雲資料120包含多個三維座標點。在本實施例中，以直角坐標(XYZ座標)為例，但本揭露並不以此為限。凸面116及凹面118的多個區域的曲率可由三維座標點定義。舉例來說，如第2A圖所示，鏡片凸面模仁的三維模型110A的凸面116上的區域R1、區域R2及區域R3的表面曲率可由多個三維座標點定義。例如區域R1的表面曲率可由三維座標點P1、三維座標點P2、三維座標點P3及三維座標點P4定義。當鏡片凸面模仁的三維模型110A轉換成點雲資料120後，三維座標點P1、三維座標點P2、三維座標點P3及三維座標點P4皆具有對應的X座標、Y座標及Z座標。同樣地，區域R2及區域R3的表面曲率也可藉由點雲資料120中對應的三維座標點定義。同理，第2B圖所示的鏡片凹面模仁的三維模型110B上也有多的區域及其對應的三維座標點。藉由上述的方法可將鏡片凹面模仁的三維模型110B轉換成點雲資料120。
同時參照第1圖的步驟S13~步驟S15及第3圖。鏡片建構方法100還包含將點雲資料120匯入至加工程式130中。接著，根據點雲資料120產生多個加工檔案，並藉由加工機140根據加工程式分別對凹面模仁與凸面模仁加工。記錄著點雲資料120的加工檔案可定義加工機140的多條加工路徑，以分別建構出鏡片凸面模仁的三維模型110A及鏡片凹面模仁的三維模型110B上所定義出多個區域的曲率。在第3圖中，僅以加工於鏡片的凸面做說明，鏡片的凹片及凸面分別根據第2A圖及第2B圖所示的三維模型110A、110B取得之點雲資料120加工而成。
參照第1圖的步驟S16。藉由在步驟S15中完成的模仁形成模具,並於模具內注入藥液以形成鏡片。根據上述步驟，鏡片的多個區域連接面的平滑度可藉由三維模型轉換成的點雲資料調整。除此之外，三維模型110A、110B也可由多個三維模型之組合而定義出不同區域的曲率。換句話說，只要是根據三維模型轉換出的點雲資料可定義出鏡片的凸面與凹面的曲率關係，並達到所需之光學特性即可。
本揭露藉由點雲資料建構的鏡片可用以矯正屈光不正，例如近視、遠視、散光等。藉由本揭露的方法建構出的鏡片可以是應用於隱形眼鏡、眼鏡或是光學鏡頭等。換句話說，藉由點雲資料型態形成加工檔案，可避免模仁加工受到加工機可定義的參數限制，因此可更精確的調整鏡片的光學特性。
除此之外，藉由點雲資料建構鏡片可定義用於矯正散光的隱形眼鏡的垂重比，藉此改進散光鏡片的穩定度，並減少定位散光鏡片定位所需的時間。此外，藉由點雲資料建構鏡片可改善鏡片的表面平滑度，並提升配戴舒適度。
第4圖為根據本揭露另一實施例之鏡片建構方法200的流程圖。鏡片建構方法200起始於步驟S21，透過函數運算取得點雲資料。鏡片建構方法200的步驟S22~步驟S25與鏡片建構方法100的步驟S13~步驟S16大致相同，於此不再贅述。
第5圖為根據本揭露另一實施例之點雲資料用於鏡片建構方法200的示意圖。同時參閱第4圖的步驟S21及第5圖。在步驟S21中，可藉由具有函數運算功能的軟體，例如MATLAB、EXCEL等，建構出對應待加工模仁的點雲資料。
舉例來說，在一實施例中，三維座標點P5跟三維座標點P6之間的連線S的曲率可根據單一曲率半徑的球面函數運算取得。在其他實施例中，也可藉由非球面函數運算取得，例如圓錐曲線或以多項式建立的非球面。在其他實施例中，點雲資料中不同區域的三維座標點之間的曲率也可以是藉由多個上述的曲率半徑漸變組成。或者，在其他實施例中，點雲資料中不同區域的三維座標點之間的曲率F也可以樣條(Spline)函數及節點(例如三維座標點P7與三維座標點P8所示)構成。
此外，如向量A1及向量A2所示，點雲資料中的三維座標點P9與三維座標點P10也可藉由空間向量相對位置規範函數，或是根據已知的二維或三維構型取樣搭配調節函數運算而取得。根據上述可知，用於建構鏡片模仁的多個區域的曲率可透過不同的函數運算取得對應區域的點雲資料而構成。
接著，在鏡片建構方法200的步驟S21取得的點雲資料(例如以直交座標系表示的三維座標點)，即可根據鏡片建構方法200的步驟S22~步驟S25藉由加工程式與加工機完成製造模仁的程序。
根據上述，本揭露的鏡片建構方法可藉由點雲資料型態形成加工檔案，避免模仁加工受到加工機可定義的參數限制，可更精確的調整鏡片的光學特性。因此，藉由本揭露的鏡片建構方法，可改進散光鏡片的穩定度，並減少定位散光鏡片所需的時間。此外，藉由點雲資料建構鏡片可改善鏡片的表面平滑度，並提升配戴舒適度。
雖然本揭露已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本揭露，任何熟習此技藝者，在不脫離本揭露之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本揭露之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100,200:鏡片建構方法 110A,110B:三維模型 112:光學區 114:外圍區 116:凸面 118:凹面 120:點雲資料 130:加工程式 140:加工機 P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7、P8、P9、P10:三維座標點 S:連線 F:曲率 A1,A2:向量 S11、S12、S13、S14、S15、S16、S21、S22、S23、S24、S25:步驟
第1圖為根據本揭露一實施例之鏡片建構方法的流程圖。 第2A圖為根據本揭露一實施例之鏡片模仁的三維凸面模型。 第2B圖為根據本揭露一實施例之鏡片凹面模仁的三維模型。 第3圖為根據本揭露一實施例之點雲資料用於鏡片建構方法的示意圖。 第4圖為根據本揭露另一實施例之鏡片建構方法的流程圖。 第5圖為根據本揭露另一實施例之點雲資料用於鏡片建構方法的示意圖。
100:鏡片建構方法
S11、S12、S13、S14、S15、S16:步驟

Claims (8)

  1. 一種鏡片建構方法，包含：匯入一點雲資料至一加工程式中：藉由一加工機根據該加工程式對一模仁加工；以及藉由該模仁形成一模具，並於該模具內注入藥液形成該鏡片，其中該鏡片包含複數個區域，且對應該些區域的該點雲資料透過複數個三維模型之組合取得。
  2. 如請求項1所述之鏡片建構方法，其中該點雲資料透過函數運算取得。
  3. 如請求項1~2任一所述之鏡片建構方法，其中該點雲資料包含複數個三維座標點，該鏡片包含一凸面及一凹面，該凸面及該凹面個別具有複數個曲率，且該些曲率由該些三維座標點所定義。
  4. 如請求項1~2任一所述之鏡片建構方法，其中該鏡片包含複數個區域，該方法還包含透過不同的函數運算取得對應該些區域的該點雲資料。
  5. 如請求項1~2任一所述之鏡片建構方法，其中該鏡片包含一光學區，該方法還包含藉由該點雲資料定義該光學區的一光學特性，用於矯正眼球屈光不正。
  6. 如請求項1~2任一所述之鏡片建構方法，其中該鏡片包含一外圍區，該方法還包含藉由該點雲資料定義該外圍區的一厚度分布。
  7. 如請求項1~2任一所述之鏡片建構方法，還包含藉由該點雲資料調整該鏡片的複數個區域連接面的平滑度。
  8. 如請求項1所述之鏡片建構方法，還包含藉由該點雲資料定義該鏡片的方向性。
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