專利名稱：瞳孔調節(jié)的多焦距接觸透鏡的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及多焦距眼科透鏡。具體地說，本發(fā)明提供能通過考慮到配戴者的折射方式和瞳孔尺寸而提供老花眼矯正的接觸透鏡。
背景技術：
隨著年齡的增長，眼睛對距離觀察者較近的物體的聚焦的適應能力變差，或者天然透鏡彎曲。這種情況稱為老花眼。相似地，對于已經(jīng)除去天然透鏡和插入眼內透鏡作為替代品的人而，缺少適應能力。
在用于矯正眼睛適應能力變差的方法中，有具有多于一個光學放大率(optical power)的透鏡。特別是，已經(jīng)開發(fā)了這樣的接觸透鏡和眼內透鏡，它們提供遠距離、近距離和中間距離放大率的區(qū)域。
另外，已經(jīng)知道人的瞳孔尺寸隨著年齡、亮度和折射方式而改變。例如，隨著亮度的增加，瞳孔尺寸減小，同時隨著人年齡的增加，瞳孔對亮度變化的響應減弱。對于具有用低外加放大率例如1.50屈光度的外加放大率或更低矯正的老花眼的人而言，瞳孔尺寸將比需要更大外加放大率的那些人更大。原因在于一般需要較少外加放大率的那些人是比較年輕的，并比年紀大的人在給定亮度下具有更大的瞳孔尺寸。
常規(guī)的透鏡通常不會考慮瞳孔尺寸，因此在所有視覺條件下將光分配給透鏡配戴者方面的有效性較差。這導致不最理想的視覺。所以，需要在設計上考慮瞳孔尺寸的透鏡。
附圖簡述

圖1顯示本發(fā)明的透鏡。
圖2顯示可以在本發(fā)明透鏡中使用的放大率漸進。
圖3顯示可以在本發(fā)明透鏡中使用的額外放大率漸進。
本發(fā)明的詳細描述和優(yōu)選實施方案本發(fā)明提供了多焦距眼科透鏡，以及這些透鏡的生產(chǎn)方法，這些透鏡既矯正配戴者的折射方式，而且考慮了瞳孔尺寸。在一個實施方案中，本發(fā)明提供眼科透鏡，它包含具有基本上旋轉對稱的中心區(qū)域的光學區(qū)域、基本上由該光學區(qū)域組成或由該光學區(qū)域組成，所述中心區(qū)域包含漸進附加放大率、基本上由該漸進附加放大率組成或由該漸進附加放大率組成，其中中心區(qū)域的直徑是由在至少第一和第二亮度下檢測的透鏡配戴者瞳孔尺寸確定。
在另一個實施方案中，本發(fā)明提供眼科透鏡，它包含具有基本上旋轉對稱的中心區(qū)域的光學區(qū)域、基本上由該光學區(qū)域組成或由該光學區(qū)域組成，所述中心區(qū)域包含漸進附加放大率、基本上由該漸進附加放大率組成或由該漸進附加放大率組成，其中中心區(qū)域的直徑是約2.5mm或更低。在本發(fā)明的透鏡中，中心區(qū)域可以位于透鏡的前表面上，或位于物體側面上，或位于背面，或位于眼側一面。
“眼科透鏡”表示接觸透鏡、眼內透鏡、角膜植入透鏡、鑲嵌透鏡等，或它們的組合。優(yōu)選的是，本發(fā)明的透鏡是接觸透鏡或眼內透鏡。
在圖1中顯示了本發(fā)明的透鏡10，具有光學區(qū)域11，該光學區(qū)域11具有中心區(qū)域12和外部區(qū)域13。中心區(qū)域12是具有漸進附加放大率的區(qū)域，在其最內點14具有近視放大率，或具有矯正配戴者近視準確性所需的放大率。當從點14向外徑向移動到中心區(qū)域12的外周時，放大率連續(xù)和漸進地從近視放大率變化到中視放大率，直到達到外部區(qū)域13，在此點僅僅有遠視放大率，或者是矯正配戴者遠視準確性所需的放大率。
在本發(fā)明的第一步中，透鏡配戴者的基本折射方式是通過任何常規(guī)方法檢測?！盎菊凵浞绞健笔侵赋C正透鏡配戴者視覺所必需的遠視、近視、中視、柱面放大率和棱鏡放大率中的一個或多個。優(yōu)選，在本發(fā)明的透鏡中，提供的近視和遠視放大率是矯正視覺準確性所需的放大率。所以，優(yōu)選的是，進行過度折射以保證通過透鏡實現(xiàn)所期望的放大率，或者是否需要改變放大率。
矯正配戴者遠視所需的遠視放大率或球面放大率是通過檢測遠視準確性和測定矯正準確性所需要的距離放大率來確定的。也檢測了近視放大率。近視放大率是配戴者的遠視球面放大率加上附加放大率，或除了遠視放大率之外矯正配戴者近視準確性所需的放大率。透鏡的表面使用常規(guī)的光學設計技術設計，以提供對配戴者視覺準確性的矯正。
已經(jīng)知道對于成人而言，散射限制的瞳孔直徑是約2mm。此時，眼睛起到針孔攝象機的作用，產(chǎn)生在寬范圍距離上看到的清楚、清晰的物體圖象。本發(fā)明發(fā)現(xiàn)，通過在光學區(qū)域的中心或中心區(qū)域設置近視矯正和保持該中心區(qū)域的直徑優(yōu)選是約2.5mm或更低，在散射限制的瞳孔直徑經(jīng)歷的區(qū)域深度可以在本發(fā)明透鏡中復制。
根據(jù)本發(fā)明設計的透鏡中的中心區(qū)域的尺寸將根據(jù)在至少兩個不同亮度水平上觀察到的透鏡配戴者瞳孔直徑來確定。檢測的瞳孔直徑可以是個人瞳孔的實際測量值或是基于多人檢測值的平均值。優(yōu)選的是，在分別對應于2.5cd/m2、50cd/m2、250cd/m2的低、中和高亮度下使用任何合適的儀器檢測瞳孔，例如瞳孔儀?；蛘?，中心區(qū)域的直徑是基于隨著年齡、外加放大率或這兩者而變化的瞳孔尺寸可得數(shù)據(jù)。瞳孔尺寸數(shù)據(jù)可以從許多來源獲得，包括、但不限于美國專利5,488,312、5,682,223、5,835,192和5,929,969，將它們引入本文供參考。
在設計本發(fā)明的透鏡中，也必須確定從近視放大率到遠視放大率的漸進。在優(yōu)選的方法中，放大率的漸進如下確定。檢測個人的瞳孔尺寸并繪圖，如圖2所示。在圖2中，垂直線A、B和C對應于高、中和低亮度瞳孔直徑。水平線D是要用于透鏡的外加放大率的一半處的線。確定點1，該點是在全外加放大率和高亮度瞳孔直徑的一半處的點。確定額外的點2、3和4，這些點是分別在高、中和低亮度瞳孔直徑下的外加放大率的一半處。最后，確定點5、6和7，這些點是0外加放大率和分別在高、中和低亮度瞳孔直徑處。
射線V、X和Z從點1分別經(jīng)過點7、6和5。射線W和Y是從點1分別經(jīng)過點3和2。通過實驗測定漸進放大率分布，最可接受的分布是基本上遵循射線Z的斜率。漸進顯示在圖2中的痕跡322A?？山邮芏瓤梢酝ㄟ^任何常規(guī)方法確定。例如，臨床實驗可以對于高亮度、高對比度視覺準確性以及在不同圖示亮度和更好對比度下的準確性進行。這些實驗可以隨著個人對于實驗的主觀響應來放大。
在圖3中顯示了另一個實施方案，其中點1是全外加放大率和處于0瞳孔直徑，該實施方案的優(yōu)選性次于圖2的實施方案。圖2中的實施方案允許在有限區(qū)域而不僅僅是一個點上有基本相似放大率的近視放大率區(qū)域，這與圖3實施方案相同。在圖3的實施方案中，最可接受的放大率分布是基本上位于射線S和射線U之間。最可接受的分布將典型地位于射線總和包圍的范圍內。
在本發(fā)明的透鏡中，在從近視到遠視的透鏡光學區(qū)域內、從光學區(qū)域的中心到其外周具有放大率漸進。因此，這些透鏡將具有瞬間的和平均的放大率。平均放大率將小于瞬間放大率，因此，近視放大率和遠視放大率可能需要比要矯正配戴者視覺準確性所需的那些更大。例如，對于要達到+1.25外加放大率效果的透鏡配戴者而言，光學區(qū)域的中心區(qū)域可能需要提供+2.50屈光度的外加放大率。因此。本發(fā)明的透鏡優(yōu)選具有過度折射的近視和遠視放大率，或除了矯正配戴者近視準確性所需的那些之外的放大率。
也確定透鏡的背面，或眼側面。對于沒有散光的配戴者，僅僅在背面需要球面放大率。對于有散光的配戴者，背面、前面或這兩面包括用于矯正散光的柱面放大率。
或者，背面的光學區(qū)域可以比透鏡的其余部分更硬以中和角膜散光。該方法允許使用球面背面。在該實施方案中，硬的部分必須足夠硬以使透鏡基本不會形成角膜形狀。優(yōu)選，硬的部分是基本上圓形的，并具有小于約8mm、更優(yōu)選小于約6mm的直徑。這種硬的背面部分也將緩解對眼睛上配戴的透鏡的旋轉穩(wěn)定性的需要。光學區(qū)域可以通過許多方法而成為硬質的，包括、但不限于將硬質部件包埋入透鏡中，使用選擇性固化方法，將硬材料接枝到軟材料上等，或這些方法的組合。
柱面放大率可以在透鏡的背面或凹面提供以矯正配戴者的散光?；蛘?，柱面放大率可以在前面或背面上與遠視放大率和近視放大率之一或兩者或者漸進外加放大率組合。在所有本發(fā)明的透鏡中，遠視放大率、中視放大率和近視放大率可以是球面或非球面放大率。另外，遠視放大率區(qū)域可以是任何所需要的和實際可行的尺寸。
本發(fā)明中使用的接觸透鏡可以是軟透鏡，或具有與其連接或植入其中的硬部分的軟透鏡。優(yōu)選使用軟接觸透鏡，由任何適合于生產(chǎn)這種透鏡的材料制成。用于形成軟接觸透鏡的材料例如、但不限于有機硅彈性體、含硅大單體，包括但不限于美國專利5,371,147、5,314,960和5,0575,78中公開的那些，將其全部內容引入供參考；水凝膠，含硅的水凝膠等及其組合。更優(yōu)選的是，表面是硅氧烷，或者含有硅氧烷官能團，包括、但不限于聚二甲基硅氧烷大單體、甲基丙烯酰氧基丙基聚烷基硅氧烷，以及它們的混合物，有機硅水凝膠或水凝膠例如etafilcon A。
優(yōu)選的用于形成透鏡的材料是聚甲基丙烯酸2-羥乙基酯聚合物，其具有約25000-80000的最大分子量和分別低于約1.5到低于約3.5的多分散指數(shù)，在該聚合物上共價鍵接有至少一種可交聯(lián)的官能團。該材料描述在Attorney Docket Number VTN 588、美國系列號No.60/363,630中，將其全部內容引入供參考。適用于形成眼內透鏡的材料包括、但不限于聚甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸羥乙酯、惰性透明塑料、基于硅氧烷的聚合物等以及它們的組合物。
透鏡形成材料的固化可以通過任何公知的方法進行，包括、但不限于熱、輻射、化學、電磁輻射固化等以及它們的組合。優(yōu)選，透鏡進行模塑，這是使用紫外光或使用全譜可見光進行。更具體地說，適用于固化透鏡材料的準確條件將取決于選擇的材料和要形成的透鏡。
用于眼科透鏡(包括、但不限于接觸透鏡)的聚合方法是公知的。合適的方法公開在美國專利5,540,410中，將其全部內容引入供參考。
本發(fā)明的接觸透鏡可以通過任何常規(guī)方法形成。例如，光學區(qū)域可以通過菱形轉換(diamond-turning)或菱形轉換到用于形成本發(fā)明透鏡的模具中進行。然后，將合適的液體樹脂置于模具之間，然后壓縮并固化樹脂，形成本發(fā)明的透鏡。或者，光學區(qū)域可以菱形轉化成透鏡扣。
在透鏡中存在硬結構的實施方案中，適用于形成該結構的材料包括用于生產(chǎn)接觸透鏡的硬或剛性的透鏡聚合物，包括、但不限于硅氧烷聚合物，丙烯酸酯類，例如聚甲基丙烯酸甲酯，纖維素聚合物，碳酸酯類，硅氧烷丙烯酸酯類，含氟丙烯酸酯類，全氟化聚醚，烷基取代的炔類等，以及它們的共聚物?；蛘?，該結構可以由軟接觸透鏡材料制成，該材料具有比用于形成其中包埋有該結構的透鏡的材料更高的模量。
優(yōu)選，硬結構被包埋在透鏡材料本體中以確保配戴者的舒適感。該結構可以通過任何常規(guī)方法引入透鏡材料中。例如，可以首先形成要包埋的材料，然后通過將該結構插入接觸透鏡半模中而使該結構被透鏡材料包圍，然后在半模中分散透鏡材料，引入另一個半模，并固化模具組件。作為另一個例子，透鏡材料可以分散到一個半模中，部分固化，然后將包埋的結構插入到部分固化的透鏡材料上，將另外的透鏡材料分散，引入第二個半模，并固化模具組件。
權利要求
1.一種眼科透鏡，它包含具有基本上旋轉對稱的中心區(qū)域的光學區(qū)域，所述中心區(qū)域包含漸進附加放大率，其中中心區(qū)域的直徑是由在至少第一和第二亮度下檢測的透鏡配戴者的瞳孔尺寸確定的。
2.權利要求1的透鏡，其中中心區(qū)域的直徑是約2.5mm或更低。
3.權利要求1的透鏡，其中透鏡是接觸透鏡。
4.權利要求2的透鏡，其中透鏡是接觸透鏡。
5.權利要求1、2、3或4的透鏡，其中中心區(qū)域位于透鏡的前表面上。
6.權利要求1、2、3或4的透鏡，其中中心區(qū)域位于透鏡的背面上。
7.權利要求5的透鏡，其中前表面還包含柱面放大率。
8.權利要求5的透鏡，其中背面包含柱面放大率。
9.權利要求6的透鏡，其中背面還包含柱面放大率。
10.權利要求6的透鏡，其中前表面包含柱面放大率。
11.權利要求5的透鏡，其中光學區(qū)域是位于透鏡的前表面，和其中光學區(qū)域還包含至少一個遠視放大率區(qū)域。
12.權利要求6的透鏡，其中光學區(qū)域是位于透鏡的前表面，和其中光學區(qū)域還包含至少一個遠視放大率區(qū)域。
13.權利要求11的透鏡，其中至少一個遠視放大率區(qū)域和中心區(qū)域是同心的環(huán)狀區(qū)域。
14.權利要求12的透鏡，其中至少一個遠視放大率區(qū)域和中心區(qū)域是同心的環(huán)狀區(qū)域。
15.一種接觸透鏡，它具有包含光學區(qū)域的前表面和包含基本上圓形硬部分的背面，該光學區(qū)域具有基本上旋轉對稱的中心區(qū)域，所述中心區(qū)域包含漸進附加放大率，其中中心區(qū)域的直徑是由在至少第一和第二亮度下檢測的透鏡配戴者的瞳孔尺寸確定的。
16.權利要求15的接觸透鏡，其中中心區(qū)域的直徑是約2.5mm或更低。
17.權利要求15的接觸透鏡，其中背面還包含柱面放大率。
18.權利要求15的接觸透鏡，其中前表面還包含柱面放大率。
全文摘要
本發(fā)明提供多焦距眼科透鏡，這些透鏡既矯正佩戴者的折射方式，而且考慮了特定個人或多人群體的瞳孔尺寸。本發(fā)明提供的透鏡包含具有基本上旋轉對稱的中心區(qū)域的光學區(qū)域，該中心區(qū)域包含過度折射的近視放大率和約2.5mm或更低的直徑。
文檔編號G02C7/04GK1708715SQ200380102547
公開日2005年12月14日 申請日期2003年10月20日 優(yōu)先權日2002年10月31日
發(fā)明者J·H·羅夫曼, G·庫馬, P·朱賓, T·R·波林, M·吉略 申請人:莊臣及莊臣視力保護公司