專利名稱：轉(zhuǎn)動(dòng)穩(wěn)定的隱形眼鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及隱形眼鏡。尤其是，本發(fā)明提供包括同軸穩(wěn)定區(qū)域以使鏡片相對(duì)于眼睛穩(wěn)定定位的隱形眼鏡。
背景技術(shù)：
已知可以通過(guò)賦予隱形眼鏡一些非球面矯正特性來(lái)糾正某些光學(xué)缺陷，這些非球面矯正特性包括例如圓柱形、雙焦點(diǎn)或多焦點(diǎn)特性。另外，技術(shù)上的進(jìn)步允許生產(chǎn)用戶定制的鏡片或者基于對(duì)個(gè)人角膜進(jìn)行地形學(xué)測(cè)量、波前測(cè)量或兩種測(cè)量來(lái)生產(chǎn)鏡片。使用用戶定制的隱形眼鏡或具有某種矯正特性的鏡片的問(wèn)題在于要使鏡片有效工作，必須使其在眼睛上保持于特定的位置。但是，眨眼以及眼瞼運(yùn)動(dòng)和流眼淚都會(huì)使鏡片在眼睛上發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。
為保持眼上定位而設(shè)計(jì)的鏡片典型地包含兩種大類。一種類型利用棱鏡的穩(wěn)定性或者通過(guò)增厚某些鏡片部分來(lái)保持定位。棱鏡穩(wěn)定性方法的例子包括使前鏡片表面相對(duì)于后鏡片表面偏心，棱形平衡，增厚下鏡片邊緣，在下眼瞼上支撐鏡片，在鏡片表面上形成凹陷或隆起，以及截短鏡片邊緣。
第二種鏡片類型，即動(dòng)態(tài)穩(wěn)定的鏡片，利用眼瞼的運(yùn)動(dòng)保持鏡片定位。動(dòng)態(tài)穩(wěn)定方法包括在兩個(gè)對(duì)稱區(qū)域減小鏡片外表面的厚度，沿水平中心軸增厚兩個(gè)外部區(qū)域，以及使鏡片上的頂區(qū)和底區(qū)變薄，或除去頂區(qū)和底區(qū)。
用于保持鏡片定位的已知方法具有許多缺點(diǎn)，包括該方法的鏡片在生產(chǎn)時(shí)需要專門的離軸加工，這些鏡片對(duì)于佩帶者是不舒適的，并且已知的方法并不非常有效。因此需要一種克服一些或所有上述缺點(diǎn)的保持角度定位的方法。


圖1表示本發(fā)明鏡片的大量實(shí)施方案的凸面的平面圖。
圖2表示本發(fā)明鏡片的優(yōu)選實(shí)施方案的凸面的平面圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的發(fā)現(xiàn)在于，通過(guò)將同軸穩(wěn)定區(qū)域結(jié)合到鏡片中可獲得轉(zhuǎn)動(dòng)穩(wěn)定的隱形眼鏡，同軸穩(wěn)定區(qū)域的公共軸是Z軸。本發(fā)明提供一種有效地在眼睛上穩(wěn)定鏡片的方法，以及結(jié)合該方法的鏡片。
另外，可利用計(jì)算機(jī)數(shù)控編碼來(lái)生產(chǎn)這些鏡片，而不需要專門的離軸加工。
在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明提供一種用于生產(chǎn)隱形眼鏡的方法，包括下面步驟，或者說(shuō)基本上由下面步驟組成，或者說(shuō)就是由下面步驟組成a.)為隱形眼鏡的至少一個(gè)表面定義具有公共軸Z的至少一個(gè)同軸穩(wěn)定區(qū)域b.)確定同軸穩(wěn)定區(qū)域內(nèi)至少一個(gè)厚區(qū)或薄區(qū)的參數(shù)或厚、薄兩個(gè)區(qū)的參數(shù)；以及c.)計(jì)算至少一個(gè)表面的表面設(shè)計(jì)方案。在另一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明提供一種隱形眼鏡，包括，或者說(shuō)是基本上由，或者說(shuō)是由具有公共軸Z的至少一個(gè)同軸穩(wěn)定區(qū)域組成，所述同軸穩(wěn)定區(qū)域包括至少一個(gè)厚區(qū)或薄區(qū)或包括厚、薄兩種區(qū)。
本發(fā)明的鏡片可以是硬的或柔軟的隱形眼鏡。優(yōu)選地，該鏡片是柔軟的隱形眼鏡。穩(wěn)定區(qū)域可以位于凸面或者說(shuō)前表面上，位于凹面或者說(shuō)后表面上，或位于兩個(gè)表面上。優(yōu)選地，該穩(wěn)定區(qū)域位于凸面上。
本發(fā)明發(fā)現(xiàn)其最大的用途是在用戶定制鏡片中的應(yīng)用，如具有根據(jù)地形學(xué)得出的表面或者根據(jù)波前測(cè)量計(jì)算得到的表面的鏡片，或者其至少一個(gè)矯正特性需要鏡片相對(duì)于眼睛的眼上定位穩(wěn)定保持在一個(gè)位置的鏡片，如復(fù)曲面透鏡。在本發(fā)明的方法的第一步驟中，定義穩(wěn)定區(qū)域的含義是規(guī)定其形狀、尺寸和位置。同軸穩(wěn)定區(qū)域可使用任何形狀，包括但不限于基本上為圓形，卵形，偏菱形，三角形等的形狀。參考圖1，圖中示出大量各種可能的形狀。優(yōu)選的是，穩(wěn)定區(qū)域采用基本上為圓形的形狀。
穩(wěn)定區(qū)域的尺寸和位置設(shè)置使得該區(qū)域從視區(qū)外緣上或外部的一點(diǎn)延伸到鏡片邊緣處或內(nèi)部的一點(diǎn)。對(duì)于本發(fā)明的目的，“視區(qū)外緣”表示距離鏡片幾何中心最遠(yuǎn)的視區(qū)部分。因此，它代表中心視區(qū)的最遠(yuǎn)邊緣點(diǎn)，所述區(qū)域向眼鏡佩帶者提供矯正的光焦度。優(yōu)選的是，同軸穩(wěn)定區(qū)域從視區(qū)外緣外部大約0mm處延伸到鏡片邊緣內(nèi)部大約1mm處，更優(yōu)選的是從視區(qū)外緣外部大約1mm處延伸到鏡片邊緣內(nèi)部1大約mm處。最優(yōu)選的是，穩(wěn)定區(qū)域的寬度是大約3至大約6.5mm。
在第二步驟中，確定同軸區(qū)域內(nèi)至少一個(gè)厚區(qū)或薄區(qū)的參數(shù)或者厚、薄兩個(gè)區(qū)域的參數(shù)。具體地，確定這些區(qū)域的位置和輪廓。該厚和薄區(qū)可位于任一軸上。但是，如果鏡片是復(fù)曲面透鏡或者是用戶定制的鏡片，那么優(yōu)選的是任何厚區(qū)都將位于水平軸(或者說(shuō)0°和180°線)的下面，而任何薄區(qū)都將位于所述線上面。如果使用多于一個(gè)厚區(qū)或薄區(qū)，或者使用厚和薄兩個(gè)區(qū)域，那么每個(gè)厚區(qū)距離鏡片中心的徑向距離大致相同，或者該距離可以改變，但優(yōu)選的是，所有厚區(qū)都位于0-180度線之下，而所有薄區(qū)都位于0-180度線之上。
優(yōu)選的是，本發(fā)明中有用的薄區(qū)或變薄區(qū)域是位于鏡片曲面之下的分散的凹面區(qū)域。類似地，厚區(qū)或增厚的區(qū)域優(yōu)選是在鏡片曲面之上隆起的分散凸面區(qū)域。這些區(qū)域可以具有任何合適的直徑，所述直徑根據(jù)采用它們的鏡片類型和期望的轉(zhuǎn)動(dòng)穩(wěn)定程度來(lái)確定。
優(yōu)選的是，增厚或變薄區(qū)域從穩(wěn)定區(qū)域的內(nèi)邊緣處開始或剛好位于該內(nèi)邊緣的內(nèi)部，所述邊緣最接近鏡片的幾何中心。每個(gè)區(qū)域圍繞鏡片表面從0到一個(gè)最大偏差值，然后回到穩(wěn)定區(qū)域外緣的0或者該外緣的內(nèi)部，或者該邊緣距離鏡片的幾何中心最遠(yuǎn)。例如，通過(guò)增厚區(qū)域的鏡片的橫截面表示高度從0逐漸增大到鏡片表面上最大值然后回到0的區(qū)域。另外，繞鏡片圓周地移動(dòng)時(shí)，增厚區(qū)域和變薄區(qū)域的幅度也從0增大到距離鏡片表面的最大偏差，然后回到0。
增厚區(qū)域和變薄區(qū)域可采用各種形狀中的任一種，包括但不限于基本上為圓形，卵形，三角形，正方形，多邊形等。優(yōu)選的是，這些區(qū)域基本上是圓形或卵形，更優(yōu)選的是，基本上是圓形。
優(yōu)選的是，所用的增厚和變薄區(qū)域的數(shù)量是需要達(dá)到所需穩(wěn)定性且仍然允許便于制造鏡片的最小值。通常，對(duì)鏡片來(lái)說(shuō)，希望保持其轉(zhuǎn)動(dòng)位置至少大約5分鐘。更優(yōu)選的是，一個(gè)或兩個(gè)變薄區(qū)域與兩個(gè)增厚區(qū)域結(jié)合使用。
為了確定增厚和變薄區(qū)域的輪廓，可以使用提供所需輪廓的任何周期函數(shù)。通常，該輪廓是單或雙峰值。合適的周期函數(shù)包括但不限于線性函數(shù)及其導(dǎo)數(shù)，正弦或余弦函數(shù)及其導(dǎo)數(shù)，指數(shù)函數(shù)，高斯函數(shù)，諸如圓、橢圓、拋物線、雙曲線等的圓錐函數(shù)，擺線函數(shù)，樣條，任意階數(shù)的多項(xiàng)式函數(shù)，濾波函數(shù)，凹口函數(shù)(notch function)，帶通濾波器函數(shù)，Witch of Agnesi函數(shù)，雙曲線三角函數(shù)，懸鏈線函數(shù)等及其組合。
可替換并且優(yōu)選的是，該輪廓可以是如下根據(jù)經(jīng)驗(yàn)導(dǎo)出的。根據(jù)鏡片所需的轉(zhuǎn)動(dòng)穩(wěn)定性選擇鏡片與增厚區(qū)域或變薄區(qū)域之間的厚度差，或者與增厚及變薄區(qū)域之間的厚度差，并選擇它們的幅度、數(shù)量和位置。然后設(shè)置增厚或變薄區(qū)域的輪廓，從而使其與鏡片表面的接合平滑并且使鏡片佩帶者舒適。優(yōu)選的是，增厚或變薄區(qū)域的輪廓還可以選擇得使其在具有不對(duì)稱能力的市場(chǎng)上可得到的CNC車床的機(jī)械頻率響應(yīng)能力之內(nèi)，所述車床例如是從Precitech，TampaFlorida獲得的VARIFORMTM車床。
增厚區(qū)域的最大厚度或鏡片表面上的高度可以是大約100至大約300，優(yōu)選是大約100至175μm。變薄區(qū)域的最大厚度可以是大約25至大約50μm，這意味著薄區(qū)的峰值低于鏡片表面大約25至大約50μm。
本發(fā)明的同軸穩(wěn)定區(qū)域可以通過(guò)各種方法中的任一種形成。合適的方法包括但不限于增加或減少鏡片表面的厚度。圖2示出具有基本上為圓形的穩(wěn)定區(qū)域11和視區(qū)12的鏡片10的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案。鏡片10具有在鏡片下部的分散的凸面增厚區(qū)域13和14，每一個(gè)都利用水平軸(即0-180度線)作為基準(zhǔn)而分別獨(dú)立地以大約210和330度為中心。區(qū)域13從大約165度開始并以大約255度結(jié)束，區(qū)域14從大約285度開始并以大約15度結(jié)束。分散的凹面變薄區(qū)域15位于上部，該上部以90度為中心。區(qū)域15從大約60度開始并以大約120度結(jié)束。這三個(gè)區(qū)域基本上相等地隔開，并與鏡片中心具有相同的徑向距離。
對(duì)鏡片的表面設(shè)計(jì)的計(jì)算可以通過(guò)設(shè)計(jì)隱形眼鏡表面的任何已知方法來(lái)進(jìn)行。本發(fā)明的鏡片表面可以具有與凸面和/或凹面相結(jié)合的各種矯正光學(xué)特性中的任何一個(gè)。例如，該鏡片可以具有球面，非球面，雙焦點(diǎn)，多焦點(diǎn)，棱形，或圓柱形矯正或其組合的任何一種或多種。另外，鏡片的一個(gè)或多個(gè)表面可以是根據(jù)地形學(xué)測(cè)量計(jì)算得到的表面，或者是地形學(xué)得出的表面，根據(jù)波前測(cè)量計(jì)算得到的表面等等，及其組合。
本發(fā)明的穩(wěn)定區(qū)域使鏡片穩(wěn)定的方式取決于該區(qū)域的位置和形狀。例如，圖2中的增厚區(qū)域充當(dāng)一楔塊以使鏡片平衡，而變薄區(qū)域允許蓋子更緊密地裝靠鏡片。
本發(fā)明的鏡片可以通過(guò)生產(chǎn)隱形眼鏡的任何常規(guī)方法來(lái)生產(chǎn)。例如，可以將鏡片切割嵌入到金屬中，該金屬用于生產(chǎn)鏡片表面的塑料模型插入物。然后在該插入物之間放置合適的液態(tài)樹脂，壓縮該插入物，固化樹脂形成鏡片?？商鎿Q的是，本發(fā)明的鏡片可以通過(guò)在車床上切割鏡片來(lái)生產(chǎn)。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于通過(guò)利用鏡片的同軸CNC車削加工或生產(chǎn)鏡片的模塑工具來(lái)生產(chǎn)鏡片。
可以利用適合于制造隱形眼鏡的任何材料來(lái)生產(chǎn)鏡片。優(yōu)選的是，為形成本發(fā)明的鏡片所選的材料是適合于形成柔軟的隱形眼鏡的材料。利用本發(fā)明的方法形成這種中隱形眼鏡的合適材料包括但不限于硅酮彈性體，含硅酮的大分子單體，該大分子單體包括但不限于在美國(guó)專利號(hào)5,371,147，5,314,960，5,057,578中公開且其整體在此引入作為參考的水凝膠，含硅酮的水凝膠等，及其組合物。更優(yōu)選的是，該表面是硅氧烷，或者含有硅氧烷官能團(tuán)，包括但不限于聚二甲基硅氧烷大分子單體，甲基丙烯酰氧基丙基多烷基硅氧烷，及其混合物，硅酮水凝膠或水凝膠，如etafilcon A。
本發(fā)明可以通過(guò)下面非限定性的實(shí)施例而清晰易懂。
實(shí)施例根據(jù)經(jīng)驗(yàn)得到鏡片的同軸穩(wěn)定區(qū)域，所述鏡片具有根據(jù)地形學(xué)得出的表面，該區(qū)域包括一個(gè)薄區(qū)和兩個(gè)厚區(qū)。相對(duì)于鏡片的幾何中心，該同軸穩(wěn)定區(qū)域具有大約8mm的內(nèi)徑和大約14mm的外徑。增厚區(qū)域的最大高度距離鏡片表面大約12mm，變薄區(qū)域的最大深度距離鏡片表面大約12mm。厚區(qū)以鏡片上的210和330度為中心，薄區(qū)以90度為中心。這些區(qū)域彼此分開大約120度。
包括同軸穩(wěn)定區(qū)域的鏡片由金剛石車削投入的插入物，生產(chǎn)鑄造模型和利用etafilcon A鑄造鏡片而制成。鏡片的轉(zhuǎn)動(dòng)穩(wěn)定性通過(guò)將鏡片放在10個(gè)人的眼睛上，并利用Slit Lamp Biomicroscope觀察鏡片來(lái)檢驗(yàn)。將鏡片準(zhǔn)確或以預(yù)定定位，即以相對(duì)鼻子臨時(shí)以45度定位，距預(yù)定位置180度。在鏡片停止旋轉(zhuǎn)至少5分鐘之后，為定位和在該定位處的穩(wěn)定性而估算每個(gè)鏡片的最終位置。
研究結(jié)果表明，同軸穩(wěn)定性在佩帶者舒適和更接近預(yù)定定位的鏡片的最終位置方面都優(yōu)于常規(guī)的穩(wěn)定性方法。
權(quán)利要求
1.一種隱形眼鏡，其包括至少一個(gè)具有公共軸Z的同軸穩(wěn)定區(qū)域，所述同軸穩(wěn)定區(qū)域包括至少一個(gè)厚區(qū)或薄區(qū)，或者同時(shí)包括薄區(qū)和厚區(qū)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的眼鏡，其中該眼鏡是柔軟的隱形眼鏡。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的眼鏡，其中至少一個(gè)同軸穩(wěn)定區(qū)域位于凸面或凹面上，或位于凹面和凸面上。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的眼鏡，其中該同軸穩(wěn)定區(qū)域位于凸面上。
5.根據(jù)權(quán)利要求2的眼鏡，其中該同軸穩(wěn)定區(qū)域基本上呈圓形。
6.根據(jù)權(quán)利要求2的眼鏡，其中該同軸穩(wěn)定區(qū)域從視區(qū)外緣外部大約0mm處延伸至鏡片邊緣內(nèi)部大約1mm處。
7.根據(jù)權(quán)利要求2的眼鏡，其中同軸穩(wěn)定區(qū)域所在的表面是根據(jù)地形學(xué)測(cè)量、波前測(cè)量或其組合計(jì)算得出的表面。
8.根據(jù)權(quán)利要求2的眼鏡，其中同軸穩(wěn)定區(qū)域所在的表面是根據(jù)地形學(xué)測(cè)量計(jì)算得出的表面。
9.根據(jù)權(quán)利要求2的眼鏡，其中同軸穩(wěn)定區(qū)域所在的表面是根據(jù)波前測(cè)量計(jì)算得出的表面。
10.根據(jù)權(quán)利要求7、8或9的眼鏡，其中同軸穩(wěn)定區(qū)域包括以大約90°軸為中心的分散的凹面變薄區(qū)域，以及以大約210°為中心的第一分散的增厚凸面區(qū)域和以大約330°為中心的第二分散的增厚凸面區(qū)域。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的眼鏡，其中該同軸穩(wěn)定區(qū)域基本上是圓形。
12.根據(jù)權(quán)利要求7、8或9的眼鏡，其中該同軸穩(wěn)定區(qū)域包括以大約60°軸為中心的第一分散的凹面變薄區(qū)域，和以大約120°軸為中心的第二分散的凹面變薄區(qū)域，以及以大約225°為中心的第一分散的增厚凸面區(qū)域和以大約315°為中心的第二分散的增厚凸面區(qū)域。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的眼鏡，其中該同軸穩(wěn)定區(qū)域基本上是圓形。
14.一種柔軟的隱形眼鏡，其包括凸面、凹面以及具有公共軸Z并位于該凸面和凹面之一或全部上的至少一個(gè)同軸穩(wěn)定區(qū)域，其中該同軸穩(wěn)定區(qū)域包括至少一個(gè)厚區(qū)或薄區(qū)或者同時(shí)包括厚區(qū)和薄區(qū)，其中該同軸穩(wěn)定區(qū)域所在的表面是根據(jù)地形學(xué)測(cè)量、波前測(cè)量或其組合計(jì)算得出的表面。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的柔軟的隱形眼鏡，其中該同軸穩(wěn)定區(qū)域位于凸面上。
16.根據(jù)權(quán)利要求14的柔軟的隱形眼鏡，其中同軸穩(wěn)定區(qū)域所在的表面是根據(jù)地形學(xué)測(cè)量計(jì)算得出的表面。
17.根據(jù)權(quán)利要求14的柔軟的隱形眼鏡，其中同軸穩(wěn)定區(qū)域所在的表面是根據(jù)波前測(cè)量計(jì)算得出的表面。
18. 根據(jù)權(quán)利要求14、15、16或17的柔軟的隱形眼鏡，其中該同軸穩(wěn)定區(qū)域基本上是圓形。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的柔軟的隱形眼鏡，其中該同軸穩(wěn)定區(qū)域包括以大約90°軸為中心的分散的凹面變薄區(qū)域，以及以大約210°為中心的第一分散的增厚凸面區(qū)域和以大約330°為中心的第二分散的增厚凸面區(qū)域。
20.根據(jù)權(quán)利要求18的柔軟的隱形眼睛，其中該同軸穩(wěn)定區(qū)域包括以大約60°軸為中心的第一分散的凹面變薄區(qū)域，和以大約120°軸為中心的第二分散的凹面變薄區(qū)域，以及以大約225°為中心的第一分散的增厚凸面區(qū)域和以大約315°為中心的第二分散的增厚凸面區(qū)域。
21.根據(jù)權(quán)利要求14的透鏡，其中該同軸穩(wěn)定區(qū)域從視區(qū)外緣外部大約0mm處延伸至鏡片邊緣內(nèi)部大約1mm處。
22.一種柔軟的隱形眼鏡，其包括凸面、凹面和具有公共軸Z并位于凸面上從視區(qū)外部大約0mm處延伸至鏡片邊緣內(nèi)部大約1mm處的至少一個(gè)基本上為圓形的同軸穩(wěn)定區(qū)域，其中該同軸穩(wěn)定區(qū)域包括至少一個(gè)厚區(qū)或薄區(qū)，或同時(shí)包括厚區(qū)和薄區(qū)，其中凸面是根據(jù)地形學(xué)測(cè)量、波前測(cè)量或其組合計(jì)算得出的表面。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的柔軟的隱形眼鏡，其中同軸穩(wěn)定區(qū)域所在的表面是根據(jù)地形學(xué)測(cè)量計(jì)算得出的表面。
24.根據(jù)權(quán)利要求22的柔軟的隱形眼鏡，其中同軸穩(wěn)定區(qū)域所在的表面是根據(jù)波前測(cè)量計(jì)算得出的表面。
25.根據(jù)權(quán)利要求22、23或24的柔軟的隱形眼鏡，其中同軸穩(wěn)定區(qū)域包括以大約90°軸為中心的分散的凹面變薄區(qū)域，以及以大約210°為中心的第一分散的增厚凸面區(qū)域和以大約330°為中心的第二分散的增厚凸面區(qū)域。
26.根據(jù)權(quán)利要求22、23或24的柔軟的隱形眼鏡，其中該同軸穩(wěn)定區(qū)域包括以大約60°軸為中心的第一分散的凹面變薄區(qū)域，和以大約120°軸為中心的第二分散的凹面變薄區(qū)域，以及以大約225°為中心的第一分散的增厚凸面區(qū)域和以大約315°為中心的第二分散的增厚凸面區(qū)域。
27.一種用于生產(chǎn)隱形眼鏡的方法，包括以下步驟a.)為隱形眼鏡的至少一個(gè)表面限定同軸穩(wěn)定區(qū)域，該同軸穩(wěn)定區(qū)域具有公共軸Z，并包括至少一個(gè)厚區(qū)或薄區(qū)或者同時(shí)包括厚區(qū)和薄區(qū)；b.)確定該同軸穩(wěn)定區(qū)域中至少一個(gè)厚區(qū)的參數(shù)；以及c.)計(jì)算該至少一個(gè)表面的表面設(shè)計(jì)方案。
全文摘要
本發(fā)明提供包括同軸穩(wěn)定區(qū)域以使鏡片相對(duì)于眼睛的定位穩(wěn)定的隱形眼鏡。
文檔編號(hào)G02C7/04GK1639613SQ02829342
公開日2005年7月13日 申請(qǐng)日期2002年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月19日
發(fā)明者J·H·羅夫曼, B·A·達(dá)維斯, M·J·科林斯, A·T·華盛頓, S·紐曼 申請(qǐng)人:莊臣及莊臣視力保護(hù)公司