專利名稱：表面增大的眼科鏡片的制作方法
表面増大的眼科鏡片相關(guān)專利申請本申請要求提交于2011年4月27日的美國專利申請No. 13/094, 870以及提交于2010年5月4日的美國專利申請No. 61/300,928的優(yōu)先權(quán)。使用領(lǐng)域本發(fā)明描述了ー種具有一個或多個紋理表面的眼科鏡片，更具體地講，在ー些實施例中描述了具有同心圖案化的紋理凸型表面的角膜接觸鏡片。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)上，諸如角膜接觸鏡片的眼科裝置包含具有矯正、裝飾或治療性質(zhì)的生物相容性材料。例如，角膜接觸鏡片可以提供如下作用中的ー種或多種視カ矯正功能；增進(jìn)美 容；和治療作用。每種功能是由透鏡的ー種物理特性所提供。將折射性質(zhì)結(jié)合到透鏡中的設(shè)計可提供視カ矯正功能。加入透鏡的顏料可提供增進(jìn)美容的效果。加入透鏡的活性劑可提供治療功能。人的眼部區(qū)域的敏感特性已使得舒適度成為鏡片的重要特性。不同的鏡片材料通常與不同程度的舒適度相關(guān)。另外，已開發(fā)出ー種滴眼劑和鏡片添加劑的行業(yè)以解決舒適度的問題。鏡片的另ー個重要品質(zhì)就是鏡片的光學(xué)性質(zhì)，其影響眼科鏡片佩戴者在佩戴具體鏡片時的視覺清晰程度。傳統(tǒng)上，鏡片材料以及鏡片的設(shè)計可影響眼科鏡片佩戴者在使用鏡片時的體驗。雖然佩戴眼科鏡片的體驗在舒適度和光學(xué)性質(zhì)上已取得進(jìn)步，但是仍然需要進(jìn)ー步改善眼科鏡片佩戴者的體驗。新材料和眼用溶液帶來很多可變因素，其通常不易定量。另夕卜，新材料和眼用溶液盡管是有益的，但通常需要大量的時間和資源以獲得政府批準(zhǔn)，再提供給鏡片佩戴者。角膜接觸鏡片的ー些設(shè)計已包括凸形表面和凹形表面的不同特性。例如，已知存在ー種在每個前光學(xué)表面上具有ー個曲率半徑并且在鏡片的后表面上具有另ー個曲率半徑的角膜接觸鏡片?，F(xiàn)有技術(shù)方法的ー個缺點是經(jīng)過鏡片周邊區(qū)域的光線趨于在經(jīng)過鏡片中心的光線前方聚焦于眼中?，F(xiàn)有技術(shù)方法限制了聚焦的深度或視場，以及形成的光學(xué)圖像的質(zhì)量。其他現(xiàn)有技術(shù)的例子包括在凹形表面的中心區(qū)域具有球形曲面并具有圍繞中心球形區(qū)域的非球形曲面的多焦點角膜接觸鏡片。該角膜接觸鏡片設(shè)計的缺點是使用了矯正非球面半徑，其在實際中很難測量和制備。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明包括諸如角膜接觸鏡片的眼科裝置，其具有改良的設(shè)計以改善角膜接觸鏡片佩戴者的體驗。通常，根據(jù)本發(fā)明，角膜接觸鏡片由在鏡片表面上被精密控制的紋理構(gòu)成。所述紋理包括在角膜接觸鏡片的整個光學(xué)區(qū)域。在一些實施例中，紋理具有有利于增加鏡片表面潤濕性的尺寸。一些實施例也可用于控制鏡片表面上的淚液圖案。在另一方面，一些實施例包括可増加有益蛋白質(zhì)的攝入從而增加與佩戴鏡片相關(guān)的舒適程度的紋理圖案。因此，本發(fā)明的一些實施例包括由反應(yīng)性單體混合物澆注成型的眼科鏡片。通過控制反應(yīng)性單體混合物所接觸的光化輻射來形成鏡片。


圖IA示出了具有表面紋理的眼科鏡片的示例性實施例。圖IB示出了包括交叉網(wǎng)紋圖案的示例性表面紋理。
圖IC示出了包括放射狀圖案的示例性表面紋理。圖2示出了具有表面的眼科鏡片的示例性實施例的橫截面。圖3示出了紋理圖案的ー些尺寸的近視圖。圖4示出了圖案化紋理的示例性圖案。圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性模具系統(tǒng)，其具有兩個模具部件以形成鏡片。圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性模具部件，其具有凸形表面以形成鏡片。
具體實施例方式本發(fā)明包括生物醫(yī)學(xué)裝置，例如眼科鏡片，具體而言，本發(fā)明包括在生物醫(yī)學(xué)裝置(例如，眼科鏡片)內(nèi)加入能量源的眼科鏡片。文中描述的優(yōu)選實施例和備選實施例均為示例性實施例，并且對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，其變化、修改和更改理應(yīng)是顯而易見的。因此，應(yīng)當(dāng)了解，所述示例性實施例不對作為其基礎(chǔ)的本發(fā)明的范圍構(gòu)成限制。術(shù)語在針對本發(fā)明的具體實施方式
和權(quán)利要求中，所使用的各個術(shù)語定義如下鏡片如本文所用，“鏡片”是指位于眼睛內(nèi)或眼睛上的任何眼科裝置。這些裝置可提供光學(xué)矯正作用或可以起到美容的作用。例如，術(shù)語鏡片可以指用于矯正或改進(jìn)視力或用于增進(jìn)眼部生理美容(如虹膜顔色)而不會影響視カ的角膜接觸鏡片、眼內(nèi)鏡片、覆蓋鏡片、眼部插入物、光學(xué)植入物或其他類似器件。在一些實施例中，本發(fā)明的優(yōu)選鏡片是由有機硅弾性體或水凝膠制成的軟質(zhì)接觸鏡片，其中水凝膠包括(但不限干)有機硅水凝膠和含氟水凝膠。鏡片形成混合物如本文所用，術(shù)語“鏡片形成混合物”或“反應(yīng)性混合物”或“RMM” (反應(yīng)性單體混合物)是指可被固化并交聯(lián)或可被交聯(lián)而形成眼科鏡片的単體或預(yù)聚物材料。各個實施例可包括具有ー種或多種添加劑的鏡片形成混合物，例如UV阻擋劑、著色劑、光引發(fā)劑或催化劑，以及人們可能想在眼科鏡片(例如接觸鏡片或眼內(nèi)鏡片)中加入的其他添加剤。光學(xué)區(qū)如本文所用，術(shù)語“光學(xué)區(qū)”是指當(dāng)以通常規(guī)定的方式將眼科鏡片佩戴在眼睛上、眼睛附近或眼睛里時，眼科鏡片佩戴者從中透過進(jìn)行觀看的眼科鏡片區(qū)域。周邊區(qū)域如本文所用，術(shù)語“周邊區(qū)域”或“非光學(xué)區(qū)”是指眼科鏡片的光學(xué)區(qū)之外的眼科鏡片區(qū)域，因而是當(dāng)以通常規(guī)定的方式將眼科鏡片佩戴在眼睛上、眼睛附近或眼睛里時，鏡片佩戴者從中透過進(jìn)行觀看的眼科鏡片部分之外的區(qū)域。
通常，本發(fā)明包括具有紋理表面的眼科鏡片。在一些實施例中，眼科裝置包括鏡片佩戴者將會從中透過而進(jìn)行觀看的光學(xué)區(qū)。紋理圖案可以位于光學(xué)區(qū)內(nèi)和光學(xué)區(qū)外或位于此二者之一中。其他實施例可包括用于將眼科鏡片澆注成型的模具部件，其中該模具部件包括要成型在眼科鏡片上的圖案浮離。另外的實施例包括鋼成型，其用于形成塑料模具部件以澆注成型眼科鏡片。眼科鏡片裝置現(xiàn)在參見圖1A，示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性眼科鏡片100的自上而下的視圖。鏡片100包括形成在鏡片100中的圖案化紋理101。在一些實施例中，如圖所示，圖案化紋理101包括一系列同心的或大致同心的凹陷或凹槽IOla-IOlh等至101. . .n，其中n為同心環(huán)形凹槽的數(shù)量。具有圖案化紋理101的凹槽IOla-IOl. . . n以一定的深度和間隔形成在軟質(zhì)鏡片材料的表面，増加了表面的潤濕性并且不會妨礙透過鏡片的正常視覺?！按笾峦摹钡陌疾蹐D案意指包括圍繞中心點成螺旋形的連續(xù)凹槽的ー個或多個 螺旋形圖案。在給定的橫截面，螺旋形圖案可表現(xiàn)為同心圓圖案；然而，螺旋為連續(xù)的凹槽或凹陷。在一些實施例中，可使用具有相同或近似中心點的多個螺旋圖案。因此，圖案化紋理101可繼續(xù)通過鏡片100的光學(xué)區(qū)102的一部分或全部。另外，圖案化紋理101可存在于鏡片100的周邊區(qū)域103的一部分或全部中。圖IA示出了具有同心圓的ー些具體實施例；圖IB和圖IC示出了具有多個紋理圖案104-105的另外的實施例。圖IB示出了通常為交叉網(wǎng)紋圖案的紋理圖案104，并且圖IC包括自中心點的放射狀通道或凹槽105。其他圖案也在本發(fā)明的范圍內(nèi)，包括隨機“圖案”。通常，對圖案化紋理IOla-IOl. . .n、104、105的形狀的任何限制可與制造方法和鏡片材料相關(guān)。例如，澆注成型制造方法可能與同心紋理圖案更相容，而交叉網(wǎng)紋或隨機圖案更多是通過自由形式的制造方法獲得。根據(jù)本發(fā)明，圖案化紋理IOla-IOl. . . n、104、105包括具有足夠深度和頻率的凹槽或凹陷，以在鏡片佩戴者佩戴鏡片時増加鏡片表面的潤濕性(如下文更完整地描述)，并且具有足夠淺的深度以使得鏡片佩戴者可透過鏡片清晰地進(jìn)行觀看。傳統(tǒng)上，任何表面的修改都局限于光學(xué)區(qū)之外的區(qū)域。此類設(shè)計遵循被普遍接受的概念，即人眼將感知由圖案化紋理101a-101...n、104、105引起的鏡片表面上的像差，或圖案化紋理101a-101...n、104、105將人工痕跡引入視覺體驗中，例如，彩虹、環(huán)或視覺失真。然而，根據(jù)本發(fā)明，可將圖案化紋理IOla-IOl. . . n、104、105引入光學(xué)區(qū)中，而不會對視力有任何實質(zhì)不利的影響，并且在一些實施例中改善了視力。通過非限制性說明，理論上鏡片佩戴者自身的淚液會充滿圖案并提供滿意的或改善的光學(xué)視覺體驗。此外，淚液還提供改善的佩戴者體驗。此外，在一些實施例中，與光滑表面相比，圖案化表面紋理IOla-IOl. . . n、104、105可提供更多的表面區(qū)域以便從淚液攝入有益蛋白質(zhì)。表面區(qū)域的增加提高了與佩戴具有圖案化紋理IOla-IOl. n、104、105的眼科鏡片100相關(guān)的舒適度?，F(xiàn)在參見圖2，示出了根據(jù)本發(fā)明的眼科鏡片200的橫截面。鏡片200具有后曲面或凹形表面202以及前曲面或凸形表面203。根據(jù)本發(fā)明，凸形表面203包括在光學(xué)區(qū)204區(qū)域內(nèi)的紋理圖案201。在一些實施例中，紋理圖案201也可位于光學(xué)區(qū)205A-205B之外的區(qū)域中。
現(xiàn)在參見圖3，示出了根據(jù)ー些實施例的紋理圖案的近視圖。紋理圖案300通常包括多個通道或凹槽或其他具有深度303和寬度302的幾何凹陷。在一些實施例中，深度為兩微米或更小。根據(jù)紋理圖案的材料和結(jié)構(gòu)形狀，一些實施例可以兩微米或更小的紋理圖案増加舒適度，并且ー些優(yōu)選的實施例包括深度為五百納米(0. 5微米)或更小的簡單數(shù)字結(jié)構(gòu)形狀。圖3中所示的紋理圖案通常有助于形成具有凹槽型人工痕跡的圖案，其他圖案也在本發(fā)明的范圍內(nèi)?，F(xiàn)在參見圖4，示出了包括在紋理圖案內(nèi)的示例性結(jié)構(gòu)形狀。在一些實施例中，紋理圖案400A包括相對尖形的頂部401，其位于沿紋理圖案400A的最外部區(qū)域，還包括沿紋理圖案400A的較里面部分的大致圓形部分404。另ー個紋理圖案400B包括沿紋理圖案400B的最外部區(qū)域的相對圓形的頂部403，以及沿紋理圖案400B的較里面部分的大致尖形部分402。其他實施例還可包括紋理圖案400C，其包括沿紋理圖案400B的最外部區(qū)域的相 對圓形的頂部405以及沿紋理圖案400C的較里面部分的大致圓形部分406。另外的實施例可包括紋理圖案400D，其包括沿紋理圖案400B的最外部區(qū)域的相對尖形的頂部407以及沿紋理圖案400D的較里面部分的大致圓形部分408?，F(xiàn)在參見圖5，該圖示出了眼科鏡片的示例性模具。如本文所用，術(shù)語“模具”和“模具組件”是指具有腔體505的造型500，可將鏡片形成混合物分配到腔體中，使得鏡片形成混合物506反應(yīng)或固化，從而制備出所需形狀的眼科鏡片。本發(fā)明的模具和模具組件500由不止ー個“模具部件”或“模具件” 501-502構(gòu)成?？蓪⒛＞卟考?01-502組合在一起，使得在模具部件501-502之間形成腔體505，鏡片可在此腔體內(nèi)形成。優(yōu)選地，模具部件501-502的這種組合是暫時的。鏡片形成后，模具部件501-502可再次分離以取下鏡片。至少ー個模具部件501-502使其表面503-504的至少一部分與鏡片形成混合物接觸，使得形成鏡片的混合物反應(yīng)或固化后，表面503-504為與其接觸的鏡片部分提供所需的形狀和形式。對于至少ー個其他模具部件501-502也是如此。因此，例如，在一個優(yōu)選實施例中，模具組件500由兩個部件501-502形成，即凹形件(前件)502和凸形件(后件)501，二者之間形成腔體。凹形表面504與形成鏡片的混合物接觸的部分具有要在模具組件500中制備的眼科鏡片的前曲面曲率，而且足夠光滑，并被成型為使得通過與接觸凹形表面504的鏡片形成混合物發(fā)生聚合，所形成的眼科鏡片的表面具有合格的光學(xué)特性。根據(jù)本發(fā)明，模具部件501-502中的ー個或兩個包括表面上的紋理圖案509，該表面與沉積在模具腔體505中的鏡片形成混合物506接觸。如圖所示，紋理圖案509包括在凹形表面504上。模具紋理圖案509成為賦予由模具系統(tǒng)500形成的鏡片的圖案浮離。由所示的模具部件形成的鏡片將具有在眼科鏡片的凸形前曲表面上的紋理圖案。紋理圖案可通過注射成型、車床加工方法、激光燒蝕方法或其他塑料成型方法形成在模具部件502中。在一些實施例中，前模具件502還可以具有圍繞圓形周圍邊緣508并與其成一整體的環(huán)狀凸緣，且前模具件在垂直于軸并從凸緣延伸的平面內(nèi)從凸緣延伸(未示出)。后模具件501包括具有凸形表面503和圓形周圍邊緣507的中央彎曲部分，其中凸形表面503上與鏡片形成混合物接觸的部分具有要在模具組件500中制備的眼科鏡片的后曲面曲率，而且足夠光滑，并被成型為使得通過與接觸后表面503的鏡片形成混合物反應(yīng)或固化，所形成的眼科鏡片的表面具有合格的光學(xué)特性。因此，前模具件502的內(nèi)凹形表面504可限定眼科鏡片的外表面，而基座模具件501的外凸形表面503可限定眼科鏡片的內(nèi)表面。現(xiàn)在參見圖6，在一些實施例中，模具部件601可包括具有賦予凸形表面602中的紋理圖案603的凸形表面。在此類實施例中，用模具部件601形成的眼科鏡片將包括在凹形后曲表面上的紋理圖案。模具材料的優(yōu)選實施例包括聚烯烴；環(huán)烯烴；脂環(huán)族聚烯烴以及環(huán)烯烴聚合物(有時稱為“C0C”)；在ー些實施例中，包括聚烯烴和C0C。在根據(jù)本發(fā)明的制備模具500的一些優(yōu)選方法中，按照已知的技術(shù)采用注射成型，然而，各實施例也可以包括通過其他技術(shù)制作的模具，這些技術(shù)包括(例如)車床加工、金剛石車削或激光切割。通常，鏡片在兩個模具部件501-502的至少ー個表面上形成。然而，如果需要，可以用模具部件501-502形成鏡片的ー個表面，用車床加工的方法或其他方法形成另ー個鏡片表面。如本文所用，“鏡片形成表面”是指用于模制鏡片的表面503-504。在一些實施例中，任何此類表面503-504都可以具有光學(xué)質(zhì)量的表面光潔度,這表不它足夠光滑并被成型為使得通過與接觸模具表面的鏡片形成材料發(fā)生聚合，所制得的鏡片表面具有合格的光學(xué)特性。此外，在一些實施例中，鏡片形成表面503-504可以具有給鏡片表面賦予期望的光學(xué)特性所必需的幾何形狀，包括(但不限干)球面、非球面以及柱面度數(shù)、波前像差矯正、角膜形貌學(xué)校正等，以及它們的任何組合。在一些實施例中，形成鏡片材料的反應(yīng)性混合物可包括含有機硅的組分?！昂袡C硅的組分”是指在單體、大分子單體或預(yù)聚物中含至少ー個[-Si-O-]單元的組分。優(yōu)選地，以含有機硅的組分的總分子量計，所有Si和所連接的0在含有機硅的組分中的含量大于約20重量％，還更優(yōu)選地大于30重量％?？捎玫暮袡C硅的組分優(yōu)選地包含可聚合的官能團，例如丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、こ烯基、N-こ烯基內(nèi)酰胺、N-こ烯基酰胺和苯こ烯基官能團。合適的含有機硅的組分包括由式I表示的化合物
權(quán)利要求
1.ー種眼科鏡片裝置，包括 光學(xué)區(qū)和非光學(xué)區(qū)； 前曲表面和后曲表面；以及 在所述前曲表面和所述后曲表面之一或兩者中形成的紋理表面，其中所述紋理表面至少形成在所述光學(xué)區(qū)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鏡片，其中所述紋理表面另外形成在所述非光學(xué)區(qū)中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鏡片，其中所述眼科鏡片包含硅水凝膠材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鏡片，其中所述眼科鏡片包含以下材料中的至少ー種依他菲康、塞諾非康、加來非康和narafilcon。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鏡片，其中所述紋理圖案包括多個同心圓。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鏡片，其中所述紋理圖案包括ー個或多個螺旋圖案。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鏡片，其中所述紋理圖案包括放射狀通道。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鏡片，其中所述紋理圖案具有約兩微米或更小的深度。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鏡片，其中所述紋理圖案具有約0.5微米或更小的深度。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鏡片，其中所述紋理圖案包括深度為約ー微米或更小的多個通道以及在約ー微米或更小的通道之間的間隔。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的鏡片，其中所述紋理圖案具有約0.5微米或更小的深度以及在約0. 5微米或更小的通道之間的間隔。
12.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鏡片，其中所述紋理圖案包括沿所述紋理圖案的外部區(qū)域的相對圓形的頂部。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的鏡片，其中所述紋理圖案包括沿所述紋理圖案的內(nèi)部區(qū)域的相對尖形的部分。
14.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鏡片，其中所述紋理圖案包括沿所述紋理圖案的外部區(qū)域的相對尖形的頂部。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的鏡片，其中所述紋理圖案包括沿所述紋理圖案的內(nèi)部區(qū)域的相對圓形的部分。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的鏡片，其中所述紋理圖案包括沿所述紋理圖案的內(nèi)部區(qū)域的相對圓形的部分。
17.ー種形成眼科鏡片的模具部件，所述模具部件包括 凹形表面，所述凹形表面具有與隨其形成的眼科鏡片的光學(xué)區(qū)相關(guān)的區(qū)域以及與隨其形成的眼科鏡片的非光學(xué)區(qū)相關(guān)的區(qū)域；以及 紋理表面，所述紋理表面形成在與隨其形成的眼科鏡片的光學(xué)區(qū)相關(guān)的至少所述區(qū)域中。
18.ー種形成眼科鏡片的模具部件，所述模具部件包括 凸形表面，所述凸形表面具有與隨其形成的眼科鏡片的光學(xué)區(qū)相關(guān)的區(qū)域以及與隨其形成的眼科鏡片的非光學(xué)區(qū)相關(guān)的區(qū)域；以及 紋理表面，所述紋理表面形成在與隨其形成的眼科鏡片的光學(xué)區(qū)相關(guān)的至少所述區(qū)域中。
19.根據(jù)權(quán)利要求17或18所述的模具部件，其中用于形成所述模具部件的材料包括環(huán)聚烯烴。
20.根據(jù)權(quán)利要求17或18所述的模具部件，其中用于形成所述模具部件的材料包括環(huán)烯烴聚合物。
全文摘要
本發(fā)明公開了用于在光學(xué)區(qū)內(nèi)為眼科鏡片提供紋理圖案的方法和裝置以及在所述光學(xué)區(qū)內(nèi)具有紋理圖案的眼科鏡片。
文檔編號G02C7/04GK102870036SQ201180022275
公開日2013年1月9日 申請日期2011年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月4日
發(fā)明者R.B.皮尤, Z.法德利, S.納塔拉延, K.庫珀, M.N.維亞卡納姆 申請人:莊臣及莊臣視力保護公司