CN110914743A - 用于降低近视的接触镜片及用于制造该接触镜片的方法 - Google Patents

Abstract

一种用于制造接触镜片的方法包括为接触镜片提供圆柱形坯件，该圆柱形坯件包括第一部分和第二部分。第一部分由均匀的光学透明材料形成，并且第二部分由不均匀的光学散射材料形成。该方法包括成型圆柱形坯件以提供接触镜片。接触镜片包括被第二区域包围的第一区域，第一区域由均匀的光学透明材料形成，并且第二区域由不均匀的光学散射材料形成。

Description

用于降低近视的接触镜片及用于制造该接触镜片的方法

技术领域

本发明的特征是用于降低近视的接触镜片以及制造这种镜片的方法。

背景技术

眼睛是一种视觉感应器，在这种感应器中，来自外部光源的光通过晶状体被聚焦到视网膜(即波长相关的感光器的阵列)的表面上。眼睛晶状体可以采用的各种形状中的每一种与外部光线以其最佳或接近最佳地聚焦的焦距相关联，以在视网膜的表面上产生与眼睛观察到的外部图像相对应的倒置图像。眼睛晶状体可以采用的各种形状中的每一种形状的眼睛晶状体最佳地或接近最佳地聚焦由位于距眼睛一定距离范围内的外部物体发射的或反射的光，并且不太最佳地聚焦或未能聚焦位于该距离范围之外的物体。

在视力正常的个体中，眼睛的轴向长度或者从晶状体到视网膜的表面的距离，对应于用于远处的物体的接近最佳聚焦的焦距。视力正常的个体的眼睛在没有神经输入到肌肉的情况下聚焦远处的物体，该肌肉施加力来改变眼睛晶状体的形状，即被称为“调节”的过程。作为调节的结果，更近的附近物体被正常个体聚焦。

然而，许多人患有与眼睛长度相关的疾病，诸如近视(近视眼(nearsightedness))。在近视个体中，眼睛的轴向长度比在没有调节的情况下聚焦远处的物体所需的轴向长度更长。结果，近视个体可以清楚地观看附近的物体，但是更远的物体是模糊的。虽然近视个体通常能够调节，但是他们能够聚焦物体的平均距离比视力正常的个体更短。

通常，婴儿是天生远视眼，眼睛长度比在没有调节的情况下最佳或接近最佳地聚焦远处的物体所需的更短。在眼睛的正常发育(被称为“正视化”)期间，眼睛的轴向长度相对于眼睛的其他维度增加达到在没有调节的情况下提供远处物体的接近最佳的聚焦的长度。理想地，在眼睛长到最终的成人尺寸时，生物过程保持相对于眼睛尺寸的接近最佳的相对长度。然而，在近视个体中，眼睛相对于总体眼睛尺寸的相对轴向长度在发育过程中持续增加，超过了提供远处的物体接近最佳聚焦的长度，从而导致日益明显的近视。

人们认为近视受行为因素以及遗传因素的影响。因此，近视可以通过解决行为因素的治疗装置来减轻。例如，在美国公开No.2011/0313058A1中描述了用于治疗眼睛长度相关的疾病(包括近视)的治疗装置。

发明内容

总的来说，在一个方面，本发明的特征在于一种制造接触镜片的方法，包括为接触镜片提供圆柱形坯件，该圆柱形坯件包括第一部分和第二部分。第一部分由均匀的光学透明材料形成，并且第二部分由不均匀的光学散射材料形成。该方法包括成型(例如研磨)圆柱形坯件以提供接触镜片。接触镜片包括被第二区域包围的第一区域，第一区域由均匀的光学透明材料形成，并且第二区域由不均匀的光学散射材料形成。

该方法的实施方式可以包括以下特征中的一个或多个和/或其他方面的特征。例如，第一部分可以是圆柱形部分，并且第二部分可以是围绕第一部分的圆柱形的环形部分。第一部分可以是第一圆柱形层，并且第二部分可以是邻近第一部分的第二圆柱形层，第一部分和第二部分具有相同的直径。第一部分可以是嵌入在第二部分中的圆锥形部分。

该方法的实施方式可以包括其他方面的一个或多个特征。

总的来说，在另一方面，本发明的特征在于一种制造接触镜片的方法，包括：在转移基底上以图样(例如，环形图样)形成(例如打印，例如使用喷墨打印机)多个离散的材料点；将图样与接触镜片的表面对准；将图样与接触镜片的表面接触；以及在点与表面接触的同时从转移基底释放材料点，以将点的图样转移到接触镜片的表面。

总的来说，在进一步的方面，本发明的特征在于一种制造接触镜片的方法，该方法包括模制第一部分以提供由围绕孔径的非均匀光学散射材料形成的环形部分，以及通过在模具中组合第一部分和均匀的光学透明材料来模制接触镜片，使得孔填充有均匀的光学透明材料。

该方法的实施方式可以包括以下特征中的一个或多个和/或其他方面的特征。例如，环形部分可以被嵌入在均匀的光学透明材料中。在一些实施例中，环形部分围绕均匀的光学透明材料。

总的来说，在另一方面，本发明的特征在于一种用于制造接触镜片的钮状件(button)，包括：第一区域，该第一区域由均匀的光学透明材料形成；和第二区域，该第二区域由不均匀的光学散射材料形成。钮状件被成型为圆柱体。

该方法的实施方式可以包括以下特征中的一个或多个和/或其他方面的特征。例如，第一区域可以是圆柱形内芯，并且其中，第二区域可以是围绕第一区域的环形包层。第一区域可以是底部层，并且第二区域可以是顶部层，其中，顶部层和底部层形成基本平行于第一平坦表面和第二平坦表面的界面。在一些实施例中，第一区域是圆锥体，并且第二区域被配置成围绕第一区域。

总的来说，在进一步的方面，本发明的特征在于一种制造接触镜片的方法，包括：将镜片形成材料分配到包括凹形模具表面的第一模具部件，其中凹形模具表面包括多个表面特征；将包括凸形模具表面的第二模具部件压到第一模具部件上，以吻合于凹形模具表面和凸形模具表面；施加镜片形成材料足以呈现并保持由凹形模具表面和凸形模具表面形成的形状的条件；以及分离第一模具部件和第二模具部件。凹形模具表面和/或凸形模具表面包括多个突起和/或凹陷部，使得接触镜片包括接触或凸凹形镜片表面中的至少一个上的多个光散射点。

该方法的实施方式可以包括其他方面的一个或多个特征。

附图说明

图1A是降低近视的接触镜片的实施例的平面图。

图1B是图1A中示出的降低近视的接触镜片的横截面侧视图。

图2A是包括镜片模糊区域的表面上的突起的降低近视的接触镜片的实施例的横截面侧视图。

图2B是包括镜片模糊区域的表面上的凹坑的降低近视的接触镜片的实施例的横截面侧视图。

图2C是具有分布在整个镜片的模糊区域的内含物的降低近视的接触镜片的实施例的横截面侧视图。

图2D是具有被局限于镜片的模糊区域中的离散层的内含物的降低近视的接触镜片的实施例的横截面侧视图。

图3A至图3C是示出用于形成降低近视的接触的转移过程的不同的示意图。

图4是用于形成降低近视的接触镜片的激光系统的实施例的示意图。

图5A是图示通过选择性暴露于激光辐射在接触镜片中形成散射内含物的示意图。

图5B是图示通过选择性暴露于激光辐射在接触镜片中形成通光孔径的示意图。

图6A和图6B是图示由钮状件研磨接触镜片的凸形表面的实施例的示意图。

图6C和图6D是图示由钮状件研磨接触镜片的凹形表面的实施例的示意图。

图7A是用于形成降低近视的接触镜片的钮状件的实施例的横截面视图。

图7B是用于形成降低近视的接触镜片的钮状件的另一实施例的横截面视图。

图7C是用于形成降低近视的接触镜片的钮状件的又一实施例的横截面视图。

图8A至图8C是示出接触镜片模制工艺的实施方式中的不同步骤的示意图。

图9A是以横截面示出用于在接触镜片的凸形表面上形成凹陷部的模具部件的示意图。

图9B是以横截面示出用于在接触镜片的凸形表面上形成突起的模具部件的示意图。

图9C是以横截面示出模具部件的示意图，该模具部件在其表面上具有离散的材料点，用于将这些点嵌入在接触镜片的凸形表面中。

图10A示出了降低近视的接触镜片的模制部分的平面图。

图10B示出了图10A中示出的降低近视的接触镜片的模制部分的横截面视图。

图10C示出了包括图10A和10B中示出的部件的完整的降低近视的接触镜片的横截面视图。

图11A示出了另一降低近视的接触镜片的模制部分的横截面视图。

图11B示出了包括图11A中示出的部件的完整的降低近视的接触镜片的横截面视图。

图12是降低近视的接触镜片的另一实施例的平面图。

具体实施方式

参考图1A和图1B，降低近视的接触镜片100包括通光孔径110和模糊区域120。通光孔径110具有侧向直径CA。模糊区域120具有径向的侧向尺寸BR，其中2BR+CA是接触镜片的直径。

通光孔径110的尺寸和形状可以变化。通常，通光孔径110为佩戴者提供视锥，对于该视锥，他们的视敏度可以被最佳地校正(例如，校正到20/15或20/20)。通常地，在正常室内照明条件下(诸如其中用户能够容易地从书中阅读文本的普通的教室或办公室照明)，侧向直径CA小于用户的瞳孔直径。这确保了在这种照明条件下，用户的外围视场中的图像对比度被降低。

在一些实施例中，孔径具有在从约0.2mm(例如，约0.3mm或更大、约0.4mm或更大、约0.5mm或更大)至约2mm的范围内(例如，在从约0.75mm至约1.75mm的范围内、在从约0.9mm至约1.2mm的范围内、约0.6mm或更大、约0.7mm或更大、约0.8mm或更大、约0.9mm或更大、约1mm或更大、约1.1mm或更大、约1.2mm或更大、约1.9mm或更小、约1.8mm或更小、约1.7mm或更小、约1.6mm或更小、约1.5mm或更小、约1.4mm或更小、约1.3mm或更小)的侧向直径CA。

通光孔径110可以在观看者的视场中对向成约30度或更小(例如，约25度或更小、约20度或更小、约15度或更小、约12度或更小、约10度或更小、约9度或更小、约8度或更小、约7度或更小、约6度或更小、约5度或更小、约4度或更小、约3度或更小)的立体角。水平和竖直观看平面中对向的立体角可以相同或不同。

总的来说，接触镜片100的模糊区域120包括散射中心，该散射中心散射穿过这个区域中的镜片的光中的至少一些，否则这些光将贡献于对佩戴者的视网膜上的图像。因此，通过模糊区域120观看的场景相对于佩戴者通过通光孔径110观看的相同场景是模糊的。通常，散射中心可以形成在接触镜片100的表面上和/或穿过镜片本身的主体。

在一些实施例中，散射中心呈接触镜片的表面上的凸起(“突起”)的形式。例如，参考图2A，接触镜片200包括在镜片的表面202上的突起210的阵列。突起可以被排列成具有顺序(例如，排列为有序阵列)或者随机排列。

在一些实施例中，散射中心呈接触镜片的表面上的凹坑(“凹陷部”)的形式。例如，参考图2B，接触镜片220包括在镜片表面222上的凹坑230的阵列。凹陷部可以被排列成具有顺序或随机排列。

散射中心的尺寸和形状被确定为使得散射中心散射入射光，以降低通过降低对比度的区域观看的物体的对比度。散射中心可以是大致球形的、椭圆形的或不规则形状的。通常，散射中心应具有足够大以散射可见光而又足够小以便佩戴者在正常使用过程中无法分辨的尺寸(例如，直径、如果是球形的话)。例如，散射中心可以具有在从约0.001mm或更大(例如，约0.005mm或更大、0.01mm或更大、约0.015mm或更大、约0.02mm或更大、约0.025mm或更大、约0.03mm或更大、约0.035mm或更大、约0.04mm或更大、约0.045mm或更大、约0.05mm或更大、约0.055mm或更大、约0.06mm或更大、约0.07mm或更大、约0.08mm或更大、约0.09mm或更大、约0.1mm)至约1mm或更小(例如，约0.9mm或更小、约0.8mm或更小、约0.7mm或更小、约0.6mm或更小、约0.5mm或更小、约0.4mm或更小、约0.3mm或更小、约0.2mm或更小、约0.1mm)的范围内的尺寸(在与镜片表面相切的平面中测量)。

注意，对于较小的散射中心，例如，具有与光的波长相当的尺寸(例如，0.001mm至约0.05mm)，光散射可以被认为是瑞利散射或米氏散射。对于更大的散射中心(例如大约0.1mm或更大)，光散射可能是由于散射中心的透镜效应(诸如由于由具有非常小的曲率半径的镜片聚焦到在用户的视网膜前面远处的点)引起的。在这种情况下，当来自每个散射中心的光到达用户的视网膜时，它已经基本上偏离其焦点，并且不可被用户分辨为图像。

总的来说，散射中心的尺寸在整个镜片上可以相同，或者也可以变化。例如，尺寸可以根据散射中心的位置(例如，从通光孔径测量的)和/或根据离镜片的边缘的距离而增加或减少。

散射中心的间距也可以变化，以提供所期望的光学效果。通常地，散射中心的间距(即，在相邻散射中心的中心之间测量的)在从大约0.05mm(例如，约0.1mm或更大、约0.15mm或更大、约0.2mm或更大、约0.25mm或更大、约0.3mm或更大、约0.35mm或更大、约0.4mm或更大、约0.45mm或更大)到约1mm(例如，约0.9mm或更小、约0.8mm或更小、约0.7mm或更小、约0.6mm或更小、约0.5mm或更小)的范围内。

人们认为，入射到散射中心之间的模糊区域120中的镜片上的来自场景的光贡献于场景在用户的视网膜上的图像，而入射到散射中心上的来自场景的光没有贡献。而且，入射到散射中心上的光仍然透射到视网膜，因此具有降低图像对比度而不显著降低视网膜处的光强的效果。因此，人们认为用户的外围视场中对比度降低的量与由散射中心覆盖的对比度降低的区域的表面积的比例相关(例如，近似成比例)。通常，散射中心占据模糊区域120的面积的至少10％(例如，20％或更多、30％或更多、40％或更多、50％或更多，诸如90％或更少、80％或更少、70％或更少、60％或更少)。

总的来说，散射中心降低了佩戴者的外围视野中的物体的图像的对比度，而不会显著降低佩戴者在这个区域中的视敏度。这里，外围视野指的是通光孔径的场之外的视场。相对于使用所确定的镜片的通光孔径观看的图像对比度，这些区域中的图像对比度可以被降低40％或更多(例如，45％或更多、50％或更多、60％或更多、70％或更多、80％或更多)。对比度降低可以根据每个个体实例的需要来设置。人们认为普通的对比度降低将在从约50％至55％的范围内。低于50％的对比度降低可以用于非常轻微的实例，而更易发病的受试者可能需要高于55％的对比度降低。外围视敏度可以被校正到20/30或更好(例如，20/25或更好，20/20或更好)(这由主觉验光确定的)，同时仍然实现有意义的对比度降低。

这里，对比度是指同一视场内两个物体之间的亮度方面的差异。因此，对比度降低指的是这个差异方面的变化。

虽然表面散射中心在图2A和2B中示出在凸形镜片表面上，替选地或附加地，散射中心也可以形成在凹形表面上。

在某些实施例中，散射中心呈接触镜片的主体内模糊区域中的离散内含物的形式。例如，参考图2C，接触镜片240包括被分散在其他连续镜片材料中的散射中心250的分散体。

在某些实施例中，散射中心被局限于接触镜片主体内的离散层。例如，参考图2D，接触镜片260包括层262，散射中心270的分散体被局限在该层中。

虽然图2C和图2D中示出的内含物是离散内含物，但是其它形式的内含物也是可能的。例如，在一些实施例中，模糊区域中的光散射由分布在镜片的模糊区域的全部或一部分中的材料网络提供。例如，交联聚合物网络(例如，由多官能丙烯酸酯单体或低聚物形成)可以提供具有与离散内含物相似的效果的散射内含物。通常，这种聚合物网络充分扩散，以容纳渗透网络的间隙材料。网络和间隙材料之间的界面为光散射提供了光学界面。

总的来说，散射中心可以以多种方式包含在接触镜片中。在一些实施例中，可以首先形成接触镜片，并且可以通过后续工艺添加特征。替选地，特征可以被形成为接触镜片制造工艺的一部分。这两种模态中的每一个的示例描述如下。

在一些实施方式中，散射中心(点)通过在已经形成的接触镜片的表面上沉积点来形成。

例如，在于2016年8月1日提交的、题为“SPECTACLE LENSES FOR REDUCINGSIGNALS IN THE RETINA RESPONSIBLE FOR GROWTH OF EYE LENGTH”(“用于减少视网膜中负责眼睛长度增长的信号的眼镜镜片”)、申请号为62/369,351的临时申请(发明人为JayNeitz、James Kuchenbecker和Maureen Neitz)中描述了用于在镜片上形成点的喷墨方法，其全部内容通过引用结合于此。

总的来说，接触镜片的主体由光学透明材料形成。光学透明材料可以是刚性的或柔性的。刚性材料的示例包括氟硅丙烯酸酯和硅丙烯酸酯。通常，硅氧烷丙烯酸酯比氟硅氧烷丙烯酸酯具有更高的折射率。氟硅丙烯酸酯可以具有范围从1.423至1.469的折射率。硅丙烯酸酯具有范围为1.458至大于1.473(例如，直到1.480)的折射率。

软材料通常是水凝胶，该水凝胶是薄且柔韧并且吻合于眼睛的前表面的凝胶状的含水塑料。广泛用于接触镜片的水凝胶类型是硅酮水凝胶。

可以用于制造软性接触镜片的水凝胶的示例包括balafilcon A、lotrafilcon B、etafilcon A、Narafilcon A、Galyfilcon A、Senofilcon A、Ocufilcon D、HioxifiliconA、Enfilcon A、Comfilcon A、Nesofilcon A、Filicon II 3、Deleficon A、Methafilcon A/B、Vifilcon A、Phemfilcon A、Nelfilcon A、Stenfilcon A、Polymacon、Hefilcon B、Tetrafilcon A、Omafilcon A、Balafilcon A、Polymacon、Polymacon B、Hilafilcon B、Alphafilcon A，

水凝胶的其他示例包括tefilcon、lidofilcon B、etafilcon、bufilcon A、tetrafilcon A、surfilcon、bufilcon A、perfilcon、crofilcon、lidofilcon A、deltafilcon A、dimefilcon、ofilcon A、droxifilcon A、Ocufilcon B、hefilcon A&B、xylofilcon A、phemfilcon A、phemfilcon A、phemfilcon A、scafilcon A、ocufilcon、tetrafilcon B、isofilcon、methafilcon、mafilcon、vifilcon A和polymacon。

Lotrafilcon B具有约1.422的折射率。Etafilcon A可以具有约1.405的折射率。

水凝胶的折射率可以依赖于水合状态而变化，因为水的折射率通常低于水凝胶的组成材料。例如，干水凝胶可以具有1.51的折射率，并且相同的材料在潮湿时可以具有1.41的折射率。

散射中心可以由光学透明材料或光学不透明材料形成。在一些实施例中，散射中心可以由具有类似于形成接触镜片的主体的材料的折射率的材料形成。例如，对于散射中心是位于接触镜片的表面上的突起、凹陷部或离散颗粒的情况，散射中心的几何形状可以引起散射效应(例如，通过折射或衍射)，该散射效应可以降低光的对比度，而不是在散射中心和接触镜片的主体之间的折射率方面的对比度。

在一些其他实施例中，散射中心可以由具有基本上不同于形成接触镜片的主体的材料的折射率的材料形成，诸如0.05或更大(例如，0.08或更大、0.1或更大、0.12或更大、0.15或更大、0.2或更大、0.25或更大，诸如直到约0.4)的折射率差。这种材料在散射中心和周围介质之间提供了折射率方面的对比度。例如，当散射中心被嵌入在形成接触镜片的主体的材料内时，折射率方面的对比度可以通过瑞利散射或米氏散射实现光散射。

在散射中心被嵌入在接触镜片的主体内的实施例中，可以设想各种材料对。

例如，在刚性接触镜片的情况下，氟硅丙烯酸酯可以用于形成主体，并且硅丙烯酸酯可以用于形成散射中心，或者反之亦然，以潜在地提供一定范围的折射率对比度。例如，折射率对比度可以在从约0.1％或更大(例如，约0.25％或更大、约0.5％或更大、约0.75％或更大、约1.0％)至约5％或更小(例如，约4.5％或更小、约4.0％或更小、约3.5％或更小、约3.0％或更小、约2.5％或更小、约2.0％或更小、约1.5％)的范围内。

在一些实施例中，散射中心可以由无机玻璃材料形成。总的来说，无机玻璃可以由多种材料形成，在每种情况下这些都被选择来提供期望的折射率对比度。例如，熔融石英可以具有约1.46的折射率，并且肖特玻璃8625生物相容性玻璃(Schott Glass 8625Biocompatible Glass)可以具有约1.53的折射率。一些种类的高折射率玻璃可以具有1.50至1.90的折射率范围。高折射率玻璃的示例包括N-BK7、N-K5、B270/S1、Schott

N-SK11、N-BAK4、N-BaK1、L-BAL35、N-SK14、N-SSK8、N-F2、BaSF1、N-SF2、N-LAK22、S-BaH11、N-BAF10、N-SF5、N-SF8、N-LAK14、N-SF15、N-BASF64、N-LAK8、N-SF18、N-SF10、S-TIH13、N-SF14、蓝宝石、N-SF11、N-SF56、N-LASF44、N-SF6、N-SF57、N-LASF9、N-SF66。

在一些实施例中，散射中心可以由塑料形成。例如，可以使用用于制造眼科镜片的聚碳酸酯材料或Trivex材料。聚碳酸酯材料可以具有范围从1.58至1.74的折射率。Trivex材料可以具有约1.53的折射率。

总的来说，所描述的材料的折射率在560至600nm(例如587.6nm(氦d线)或589.0nm(钠D₂线))的波长下测量。

用于软性接触镜片的水合的软性材料通常具有比用于散射中心的前述材料更低的折射率。因此，由前述材料形成的散射中心可以被嵌入在软性材料中，以实现折射率对比度。

总的来说，形成接触镜片的主体的材料应该是生物相容的。生物相容性的标准可以包括细胞毒性、遗传毒性、迟发型超敏反应和刺激性。

在一些情况下，具有形成散射中心期望的光学性质的材料可能不是生物相容的。在这种情况下，生物相容性的缺乏可以潜在地通过避免不相容材料直接暴露于周围环境(例如眼睛)而得到缓解。例如，散射中心可以涂覆有生物相容性材料。作为另一示例，散射中心可以被嵌入在接触镜片的主体中。

在一些实施例中，点图样可以通过转移工艺形成在接触镜片表面上。例如，参考图3A，使用喷墨打印机320在转移基板310的表面311上形成点图样301。点图样301如下转移到接触镜片300的表面330。参考图3B，转移基底310与具有光轴302的接触镜片300对准，使得点图样301中的孔径与镜片的光轴302对准。转移基底与面向接触镜片的表面330的表面311对准。一旦对准，基底被放置成与接触镜片300接触，将点图样301夹在接触镜片和转移基底之间。接触是在足以使点粘附到接触镜片的表面330的条件下进行的。例如，接触可以在升高的温度(例如，高于室温)和/或压力(例如，高于大气压)下进行。

参考图3C，在允许点粘附到接触镜片300的表面330足够的时间之后，从接触镜片中取出转移基底，从而从转移基底释放点图样301。

在一些情况下，仅压力和热量就足以将点转移到表面330。

替选地或附加地，接触镜片300和转移基板310在它们接触的同时暴露于附加的刺激，以便于有助于点图样301的转移。例如，在一些实施例中，点可以通过转移基底和/或通过接触镜片暴露于辐射，例如以增强点和接触镜片300的表面330之间的粘附力或促进点从来自转移基底310的表面311释放。

在一些实施例中，转移过程包括转移后步骤。例如，接触镜片300可以暴露于辐射、热量和/或材料，以便例如促进点和表面330之间的粘附和/或硬化点材料。

在一些实施例中，通过将接触镜片暴露于激光辐射，在接触镜片的主体内形成散射内含物。激光辐射局部改变接触镜片材料在暴露的区域处的光学性质，从而产生光学散射特征。通过选择性地将接触镜片表面暴露于激光辐射，可以在接触镜片的主体中形成内含物分布。例如，激光的光束可以在脉冲光束的同时相对于接触镜片移动。光束和接触镜片表面之间的相对运动可以通过在保持表面固定的同时移动光束、在保持光束固定的同时移动表面或者移动光束和表面两者来引起。

参考图4，用于在接触镜片401内形成散射内含物的激光系统400包括激光器420、光束斩波器430、聚焦光学器件440、镜450和载物台470。激光器420将激光光束引导朝向镜450，该镜将光束偏转朝向接触镜片401，该接触镜片401通过载物台470相对于镜450定位。致动器460(例如，压电致动器)附接到镜450。载物台包括支撑接触镜片401的弯曲安装表面480。激光系统400还包括与激光器420、光束斩波器430和致动器460通信的控制器(例如，计算机控制器)。

光束斩波器430和聚焦光学器件440被定位在光束路径中。斩波器430周期性地阻挡光束，使得接触镜片401暴露于离散的激光脉冲。通常包括一个或多个透射光学元件(例如，一个或多个镜片)的聚焦光学器件440将光束聚焦到接触镜片401表面上的足够小的点，使得光束在镜片表面上烧蚀的区域对应于期望的内含物尺寸。致动器460改变镜450相对于光束的取向，以将脉冲的光束扫描到接触镜片表面上的不同目标点。控制器410协调激光器420、斩波器430和致动器460的操作，使得激光系统在接触镜片内形成预定的内含物分布。

在一些实施方式中，载物台470还包括致动器。载物台致动器可以是多轴致动器，例如，在正交于光束传播方向的两个侧向维度上移动接触镜片。替选地或附加地，致动器可以沿着光束方向移动载物台。沿着光束方向移动载物台可以用于将镜片表面的暴露部分保持在光束的焦点位置处，而不管镜片表面的曲率如何，从而保持镜片上基本恒定的暴露面积。载物台致动器也可以由控制器410控制，该控制器将这个载物台运动与系统的其他元件相协调。在一些实施例中，使用载物台致动器代替镜致动器。

通常，激光器420可以是能够产生具有适当波长且具有足够能量以在接触镜片材料中引起期望的光化学反应的光的任何类型的激光器。可以使用气体激光器、化学激光器、染料激光器、固态激光器和半导体激光器。

通常选择脉冲持续时间和脉冲能量，使得每个脉冲与接触镜片材料相互作用，以形成具有所期望的尺寸的散射内含物。

内含物形成过程在图5A中示出，其示出聚焦激光束510选择性地将接触镜片500的离散区域暴露于激光辐射。在一些实施方式中，激光辐射在接触镜片材料中光引发化学反应，从而形成离散的内含物，这些内含物光学散射穿过镜片的光。在一些其他实施方式中，激光辐射通过多光子吸收被材料局部吸收，从而产生可以充当散射中心的微裂纹。

替选地，在一些实施方式中，选择性激光辐射可以用于在接触镜片材料中形成通光孔径，该通光孔径包括被分散在其中的散射中心。这个过程在图5B中图示。这里，接触镜片550由包括分散在整个连续相材料570中(包括在镜片的光轴处/附近的区域中)的离散颗粒560的材料形成。在暴露于聚焦激光束510时，来自激光束的热量导致来自附近颗粒的材料扩散到连续相材料中，导致形成对应于镜片的通光孔径的光学均匀区域。

例如，离散颗粒560可以由连续相材料570形成，但是附加地包括改变颗粒560的折射率的掺杂剂。掺杂剂可以增加或减少材料570的折射率，以实现颗粒560和材料570之间的折射率对比。

一旦被激光束加热到足以用于掺杂剂扩散的温度(例如，接近材料570的熔化温度)，掺杂剂可以扩散到材料570周围。扩散可以减少或消除颗粒560和材料570之间的折射率对比度，从而形成光学均匀区域。

在某些实施方式中，降低近视的接触镜片由圆柱形镜片坯件或钮状件研磨而成。参考图6A至图6D，钮状件600在两步过程中被研磨以生产接触镜片。参考图6A，在第一步骤中，使用研磨工具630研磨钮状件600的第一侧，该研磨工具630具有凹形研磨表面631，该凹研磨表面631具有凸形镜片表面的期望曲率。研磨通常通过在旋转工具的同时将钮状件600的端部610压靠在工具上来进行。这个过程从钮状件600移除材料，从而形成具有与凹形研磨表面631相同的曲率的凸形表面。

参考图6B，所得到的部分研磨的钮状件601在未研磨侧上具有其原始圆柱形形式，但是其特征在于在相对侧上的凸形镜片表面611。

参考图6C，接下来，使用研磨工具640研磨部分研磨的钮状件601的相对侧620，该研磨工具640具有凸形研磨表面641，该凸研磨表面641具有凹形镜片表面的期望曲率。参考图6D，第二研磨步骤的结果是具有凸形表面611和凹形表面612的接触镜片602。

可以在任一表面上执行附加的抛光步骤，以达到期望的表面光滑度水平。

用于形成降低近视的接触镜片的钮状件可以以多种方式形成。通常，它们是多组分物品，由一部分透明材料(其最终对应于接触镜片的通光孔径)和由分散体构成的一部分(其最终对应于模糊区域)形成。

散射中心在其中各处悬置的分散体可以以各种方式形成。在一些实施方式中，分散体可以通过在散射中心(例如，由具有关于图2A至2D折射率对比度的前述材料形成的颗粒、珠粒或球体)中混合入液态镜片形成材料，然后进行凝固过程(例如，固化)来形成。

在一些实施例中，钮状件由两个同心层形成，其中中心圆柱形层由透明材料形成，而外部环形层由分散体形成。例如，参考图7A，其以横截面示出了圆柱形钮状件710，钮状件710由被环形包层711包围的内芯712组成。芯712由透明(即光学透明)材料形成，而包层711由分散体形成。接触镜片700的形状示出了芯712如何为镜片提供通光孔径，而包层711提供模糊区域。例如，如图6A至图6C中所述的研磨工艺可以用于形成接触镜片700。

在某些实施例中，钮状件由分散体层的顶部上的透明材料层形成。例如，参考图7B，圆柱形钮状件720由顶部透明层721和由分散体形成的底部层722形成。如图6A至图6C中所述的研磨过程可以用于形成接触镜片720。一旦经过研磨，镜片700的曲率导致镜片的中心部分由透明材料(层721)形成，而镜片的外部部分由分散体(层722)形成。通过控制从圆柱形钮状件720的第一侧和第二侧移除的材料量，可以在有限的范围内控制通光孔径的直径CA。

在某些情况下，钮状件由被嵌入分散体内的透明材料的圆锥形体积形成。例如，参考图7C，圆柱形钮状件730由被嵌入圆柱形外壳731内的圆锥形部分732形成。圆锥形部分732由透明材料形成，而外壳731由分散体形成。一旦经过研磨，接触镜片700包括对应于圆柱形部分732的透明材料的中心部分和对应于外壳731的分散体的外部部分。注意，通光孔径和模糊区域的相对大小(即，CA相对BR，参见图1A至图1B)取决于钮状件被研磨到的深度。因此，这种钮状件可以用于形成具有不同通光孔径大小的接触镜片。如前所述，也可以模制接触镜片，而不是从钮状件研磨。参照图8A至图8C，通常，接触镜片模制包括在两个弯曲的表面(一个弯曲的表面是凹形的另一弯曲的表面是凸形，对应于接触镜片表面的期望曲率)之间固化接触镜片材料。在这些图中所示的实施例中，模具800由具有凸形模具表面812的第一模具部件810和具有凹形模具表面822的第二模具部件820构成。镜片形成过程包括将镜片形成材料830注射到模具部件820的凹形表面822中，如图8A所示。然后将模具部件810和820压在一起，如图8B所示，从而迫使镜片形成材料在一侧吻合于凸形表面812，并且在另一侧吻合于凹形表面822。模具部件810和820被保持在一起足够长的时间，并且被保持在镜片形成材料足以呈现并保持接触镜片801的形状的条件下。

总的来说，镜片形成材料830是可聚合组合物。可聚合组合物可以用于形成前述水凝胶。适用于制造软性接触镜片的可聚合组合物的示例包括含乙烯基单体、含乙烯基交联剂和硅氧烷单体。这个组合物在固化时可以形成硅酮水凝胶。一些可聚合组合物可以是光聚合物，其可以使用光来固化。一些可聚合组合物可以是热固性聚合物。

通常，模制镜片的条件取决于使用的镜片形成材料。这些条件可以包括以足够的压力和/或在升高的温度下将部件压在一起，使得镜片形成材料呈现适当的形状。对于某些材料，例如热固性聚合物，一旦镜片被模制，温度就可以降低，以设置镜片形状。

对于硅酮水凝胶，这些条件可以包括在持续时间内，例如在15至60分钟之间，在升高的温度(例如在50℃至95℃之间)下固化。在某些情况下，固化可以在多个阶段中进行，从而逐渐升高温度直到固化完成。

对于光聚合物，这些条件可以包括通过可见光或UV辐射照射以引发聚合，这可以允许镜片形成材料保持接触镜片801的形状。

在设置接触镜片801的形状足够的时间后，将模具部件分离，并将镜片从模具中移除，如图8C所示。

总的来说，模制可以用于形成降低近视的接触镜片，其中散射中心在其表面上或散射中心被分散在镜片的主体中。

图9A示出了用于在接触镜片的凸形表面上形成凹陷部的模具部件910。具体而言，凹形模具表面912包括以图样排列的突起911。在模制过程中，突起911在镜片的相对应的凸形表面上压印凹陷部。

图9B示出了用于在接触镜片的凸形表面上形成突起的模具部件920。这里，凹形模具表面922包括以图样排列的凹陷部921。在模制过程中，凹陷部921填充有接触镜片材料，从而在镜片的相对应的凸形表面上产生突起。

在某些情况下，散射中心可以在模制过程中被嵌入在接触镜片表面上。例如，参考图9C，散射颗粒931被沉积在模具部件930的表面932上。在随后的镜片模制步骤中，接触镜片材料填充在颗粒931周围，从而将颗粒嵌入在镜片的凸形表面中。通常，颗粒的图样可以使用多种技术形成，例如包括喷墨印刷或转移印刷。

替选地或附加地，也可以使用用于在镜片表面的凹形表面上形成凹陷部、突起或内含物的模具部件。

虽然前述示例示出了用于在接触镜片的表面中的一个或两个处或上形成或嵌入散射中心的模具部件，但是模制工艺也可以用于形成降低近视的接触镜片，该接触镜片包括在模糊区域中镜片的主体的散射中心的分散体。在一些实施例中，这种接触镜片使用多于一个模制步骤形成。例如，第一模制步骤可以用于使用接触镜片材料形成模糊区域，该接触镜片材料包括分散在整个镜片材料中的颗粒。然后可以在第二模制步骤中形成通光孔径。在图10A至图10C中图示这种过程的示例。

参考图10A，示出了具有孔1020的模制部分1010。模制部分1010可以例如使用图8A至图8C中描述的模制工艺形成，随后形成限定通光孔径的孔1020。模制部分1010对应于模糊区域，并且可以例如使用分散体来形成。孔1020可以使用各种工艺形成，包括激光切割、水射流切割、车削和冲压。图10B示出了模制部分1010的横截面视图。

参考图10C，示出了降低近视的接触镜片1000。接触镜片1000可以通过形成通光孔径1030来形成。通光孔径1030可以例如通过用先前已经描述的光学透明材料填充孔1020，并重复用于形成模制部分1010的模制过程来形成。通过使用同一组模具部件，通光孔径1030和模制部分1010之间的界面处的不连续性可以最小化，并且可以在界面上保持镜片表面的曲率。

多步骤模制工艺也可以用于将分散体的离散层嵌入光学透明材料层内。例如，参考图11A至图11B，可以通过首先形成类似于图10A的模制部分1010的模制部分1110来形成降低近视的接触镜片1100。然后，模制部分1110可以以各种方式嵌入在光学透明材料层内。例如，对于足够粘性的镜片形成材料，可以首先将第一形成材料层分散到类似于图8A的模具部件820的模具上。然后，模制部分1110可以被放置在第一层上，接着进行在模制部分1110的顶部上形成材料的第二次分散以填充孔1120。此时，模制部分1110悬置在镜片形成材料中。然后，类似于图8A至图8C的模制工艺可以用于形成接触镜片的表面，并设置所得到的接触镜片1100的形状。

虽然上述降低近视的接触镜片的实施例的特征在于由延伸到接触镜片边缘的模糊区域包围的通光孔径，但是其他实施例也是可能的。例如，在一些实施例中，模糊区域没有一直延伸到接触镜片的边缘，而是被外部透明区域包围。图12示出了这种情况的示例，其中接触镜片1200包括通光孔径1210、对比度降低的区域1220和透明外部区域1230。对比度降低的区域1220是具有内径ID和外径OD的环形区域。ID对应于通光孔径1210的直径。接触镜片具有大于OD的镜片直径LD。

通常，在正常室内照明条件下(例如，普通教室或办公室照明，其中用户能够容易地从书中阅读文本)，ID小于用户的瞳孔直径。这确保了在这种照明条件下，用户的外围视场中的图像对比度被降低。在一些实施例中，ID在从约0.2mm至约2mm的范围内(例如，在从约0.75mm至约1.75mm的范围内、在从约0.9mm至约1.2mm的范围内、约0.6mm或更大、约0.7mm或更大、约0.8mm或更大、约0.9mm或更大、约1mm或更大、约1.1mm或更大、约1.2mm或更大、约1.9mm或更小、约1.8mm或更小、约1.7mm或更小、约1.6mm或更小、约1.5mm或更小、约1.4mm或更小、约1.3mm或更小)。

通常，OD足够大，使得在正常室内照明条件下，对比度降低的区域延伸超过用户的瞳孔。在一些实施例中，OD为约2.5mm或更大(例如，约3mm或更大、约4mm或更大、约5mm或更大，诸如约10mm或更小、约8mm或更小、约7mm或更小、约6mm或更小)。

通常，选择接触镜片中的点之间的尺寸和间距，以便提供期望的光学效果(例如，如上所述)。类似地，点的间距也可以变化，以便提供期望的光学效果(例如，如上所述)。

LD对应于接触镜片的直径，并且通常在从约10至20mm的范围内。通常，LD比OD大至少1mm或更多(例如，约2mm或更多、约3mm或更多、约4mm或更多、约5mm或更多、约6mm或更多、约7mm或更多、诸如约8mm)。在接触镜片的边缘处包括不包括点的至少一些空间确保了点不会降低接触镜片在其边缘处的完整性(例如，通过撕裂)或降低接触镜片和用户的眼球之间的密封的完整性。

具有透明外部区域的接触镜片可以使用上述任何方法形成。例如，在通过在镜片表面上形成散射中心来制造接触镜片的情况下，这些中心可以仅形成在对应于环形模糊区域的表面区域上。在通过由圆柱形钮状件成型镜片而形成的实施例中，钮状件可以由附加环形部分形成，该附加环形部分由围绕例如上述钮状件的透明材料形成。在通过注塑模制形成的实施例中，模具的尺寸可以被确定为使得散射部分不径向延伸远至透明部分。

描述了许多实施例。其他实施例在以下权利要求中。

Claims (12)

1.一种用于制造接触镜片的方法，包括：

为所述接触镜片提供圆柱形坯件，所述圆柱形坯件包括第一部分和第二部分，所述第一部分由均匀的光学透明材料形成，并且所述第二部分由不均匀的光学散射材料形成；以及

成型所述圆柱形坯件以提供所述接触镜片，

其中，所述接触镜片包括被第二区域包围的第一区域，所述第一区域由所述均匀的光学透明材料形成，并且所述第二区域由所述不均匀的光学散射材料形成。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一部分是圆柱形部分，并且所述第二部分是围绕所述第一部分的圆柱形的环形部分。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一部分是第一圆柱形层，并且所述第二部分是邻近所述第一部分的第二圆柱形层，所述第一部分和所述第二部分具有相同的直径。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一部分是被嵌入在所述第二部分中的圆锥形部分。

5.一种用于制造接触镜片的方法，包括：

在转移基底上以图样形成多个离散的材料点；

将所述图样与接触镜片的表面对准；

将所述图样与所述接触镜片的所述表面接触；以及

当所述点与所述表面接触的同时从所述转移基底释放所述材料点，以将点的图样转移到所述接触镜片的所述表面。

6.一种用于制造接触镜片的方法，包括：

模制第一部分以提供由围绕孔径的不均匀的光学散射材料形成的环形部分；以及

通过在模具中结合所述第一部分和均匀的光学透明材料使得所述孔径被填充有所述均匀的光学透明材料，来模制所述接触镜片。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述环形部分被嵌入在所述均匀的光学透明材料中。

8.一种用于制造接触镜片的钮状件，包括：

由均匀的光学透明材料形成的第一区域；以及

由不均匀的光学散射材料形成的第二区域；

其中，所述钮状件被成型为圆柱体。

9.根据权利要求8所述的接触镜片钮状件，其中，所述第一区域是圆柱形的内芯，并且其中，所述第二区域是围绕所述第一区域的环形包层。

10.根据权利要求8所述的接触镜片钮状件，其中，所述第一区域是底部层，并且所述第二区域是顶部层，并且其中，所述顶部层和所述底部层形成基本平行于所述第一平坦表面和所述第二平坦表面的界面。

11.根据权利要求8所述的接触镜片钮状件，其中，所述第一区域是圆锥体，并且所述第二区域被配置为围绕所述第一区域。

12.一种用于制造接触镜片的方法，包括：

将镜片形成材料分配到包括凹形模具表面的第一模具部件，其中，所述凹形模具表面包括多个表面特征；

将包括凸形模具表面的第二模具部件压到所述第一模具部件，以吻合于所述凹形模具表面和所述凸形模具表面；

施加所述镜片形成材料足以呈现并保持由所述凹形模具表面和所述凸形模具表面形成的形状的条件；以及

分离所述第一模具部件和所述第二模具部件，

其中，所述凹形模具表面和/或所述凸形模具表面包括多个突起和/或凹陷部，使得所述接触镜片包括所述接触或凸凹形镜片表面中的至少一个上的多个光散射点。

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