CN117413217A - 有色美化光致变色接触镜片 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种有色美化光致变色接触镜片，其包括：瞳孔部分、围绕该瞳孔部分的大致环形的虹膜部分，其中至少该瞳孔部分是光致变色的，其中该虹膜部分具有有色的、印刷的、不透明的、间断的图案，其中所述图案被透明油墨层覆盖，其中于观察者而言，该透明油墨层在镜片的外表面上。

Description

有色美化光致变色接触镜片
本发明总体上涉及一种有色美化(cosmetic)光致变色接触镜片，其包括：瞳孔部分、围绕该瞳孔部分的大致环形的虹膜部分，其中至少该瞳孔部分是光致变色的，其中该虹膜部分具有有色的、印刷的、不透明的、间断的图案，其中所述图案被透明油墨层覆盖，其中于观察者而言，该透明油墨层在镜片的外表面上。本发明还涉及一种用于制造美化光致变色接触镜片的方法。
背景技术
最近，人们致力于可以每天佩戴并且利用能够吸收特定波长范围内的光的光致变色染料在有色与无色状态之间快速转换的光致变色接触镜片。在一些实例中，在能够展现出光致变色的镜片中，染料分配在构成接触镜片的聚合物材料中，从而优选地具有能够吸收光的单层。然而，在光致变色接触镜片中，当镜片处于激活状态时，整个镜片在整个瞳孔和虹膜上变成深色，给佩戴者产生不期望的外观。
因此，需要改进光致变色接触镜片。
发明内容
在一方面中，本发明提供了一种美化光致变色接触镜片，其包括：瞳孔部分、围绕所述瞳孔部分的大致环形的虹膜部分，其中至少所述瞳孔部分是光致变色的，其中所述虹膜部分具有有色的、印刷的、不透明的、间断的图案，其中所述图案被透明油墨层覆盖，其中于观察者而言，所述透明油墨层在镜片的外表面上，其中所述图案包括：a)具有第一色度颜色的环形图案，其中所述环形图案由不透明的有色点构成，并且所述环形图案具有基本上均匀的外周边边缘和基本上均匀的内周边边缘，并且所述外周边边缘可以具有从约13.5mm至约12.5mm的直径并且所述内周边边缘可以具有从约5mm至约7mm的直径；以及至少一个跨所述虹膜部分的一部分延伸的其他有色图案，所述其他有色图案选自由最外部星芒图案、外部星芒图案和内部星芒图案组成的图案组，其中所述最外部星芒图案包括第二色度的点，所述外部星芒图案包括第三色度的点，并且内部星芒图案包括第四色度的点，其中所有四种色度是彼此相同或不同的色度，其中所述环形有色图案的所述有色点的尺寸和/或所述有色点之间的空间的量以在径向上受控制的方式变化，使得局部有色点覆盖率在径向方向上从所述环形虹膜部分的内周界至所述环形虹膜部分的外周界增加，其中环形有色图案具有足以覆盖眼睛的大部分或整个虹膜的尺寸，以改变所述眼睛的颜色或增强所述眼睛的颜色，并且其中所述基本上环形的有色图案和所述其他有色图案的组合通过在所述光致变色镜片处于激活状态时产生深色与所述虹膜部分的有色的、印刷的、不透明的、间断的图案的共混外观来对观看者掩饰或减少异常的外观。
在另一方面中，本发明涉及一种用于制造有色色盲接触镜片的方法，该方法包括以下步骤：
(a)提供模具，所述模具包括具有第一模制表面的第一半模和具有第二模制表面的第二半模，所述第一模制表面限定接触镜片的前表面，所述第二模制表面限定所述接触镜片的后表面，其中所述第一半模和所述第二半模被配置为接纳彼此，使得在所述第一模制表面与所述第二模制表面之间形成接触镜片形成型腔；
(b)在镜片模具的模制表面的至少一个上施加透明油墨层以至少覆盖所述模制表面的虹膜部分，
(c)用UV/可见光至少部分地固化所述透明油墨层，
(d)通过使用移印或喷墨印刷技术将至少一个具有选自由最外部星芒图案、外部星芒图案和内部星芒图案组成的组的美化图案的油墨层施加到至少所述一个模制表面上，所述部分中的每一个在多个点处彼此重叠，
(e)通过使用移印或喷墨印刷技术将环形有色图案施加到至少所述一个模制表面上，其中所述环形图案由不透明的有色点构成，其中所述环形有色图案的所述点的尺寸和/或所述点之间的空间的量以在径向上受控制的方式变化，使得局部有色点覆盖率在径向方向上从环形虹膜部分的内周界至所述环形虹膜部分的外周界增加
f)用UV/可见光至少部分地固化这些有色图案油墨层
g)在步骤(g)后通过使用移印或喷墨印刷技术将第二透明油墨层施加到至少所述一个模制表面上，以至少覆盖至少所述一个模制表面的中心部分，
(h)部分或完全固化印刷在所述模具上的这些油墨层，以将这些油墨层涂层转化成膜；
(j)将含光致变色剂的镜片形成材料分配到所述镜片形成型腔中；以及
(k)固化所述镜片形成型腔内的所述镜片形成材料以形成有色接触镜片，其中所述膜从所述模制表面分离并且与所述接触镜片的本体成为一体，其中所述膜成为有色美化光致变色接触镜片的前表面和后表面之一的一部分。
本发明的这些和其他方面将从以下结合以下附图对优选实施方案的描述中变得明显。如对于本领域技术人员应是显而易见的，可以做出本发明的许多变化和修改而不背离本披露的新颖概念的精神和范围。
附图说明
图1示出了现有技术的接触镜片；
图2示出了根据本发明的是梯度点阵环形环图案的环形有色图案；
图3示出了根据本发明的“最外部星芒(starburst)图案”；
图4示出了根据本发明的“外部星芒图案”；
图5示出了根据本发明的“内部星芒图案”；图6作为实例示意性地示出了“具有均匀间隔的圆形空隙的角膜缘环”；
图7示出了在UV曝光后不久叠加在光致变色镜片顶部的AO彩色紫水晶(ColorsAmethyst)镜片。
具体实施方式
现在将详细地参照本发明的实施方案。对于本领域技术人员将清楚的是，可对本发明做出不同的变更和改变而不背离本发明的范围或精神。例如，作为一个实施方案的一部分说明或描述的特征可以用于另一个实施方案，以产生还另一个实施方案。因此，所旨在的是本发明覆盖如在所附权利要求及其等效物的范围内的此类变更和改变。本发明的其他目的、特征和方面披露在下面的详细描述中或者从下面的详细描述中是显而易见的。本领域普通技术人员将理解的是，本讨论仅是对示例性实施方案的描述，并且不旨在限制本发明的更宽的方面。
除非另外定义，否则本文使用的所有技术和科学术语具有与由本发明所属领域的普通技术人员通常所理解的相同的含义。总体上，本文使用的命名法和实验室程序是本领域众所周知的且常用的。将常规的方法用于这些程序，如在本领域和各种通用参考文献中提供的那些。当以单数提供术语时，诸位发明人也考虑了该术语的复数。本文所使用的命名法和以下描述的实验室程序是本领域众所周知的且常用的那些。
“接触镜片”是指可放置在佩戴者眼睛上或眼睛内的物体。接触镜片可以矫正、改善或改变使用者的视力，但不是必须如此。接触镜片可以具有本领域中已知的或后来开发的任何适当材料，并且可以是软性镜片、硬性镜片、或混合镜片。接触镜片可以在印刷任何颜色图案之前被着色。接触镜片可以处于干状态或湿状态。“干状态”是指处于水合作用之前的状态下的软性镜片或在存放或使用条件下的硬性镜片状态。“湿状态”是指处于水合状态的软性镜片。
如本文所用的，接触镜片的“前部表面或前表面”是指配戴过程中背离眼睛的镜片表面。通常是基本上凸形的前表面也可以被称作镜片的前部曲面。
如本文所用的，接触镜片的“后部表面或后表面”是指配戴过程中面朝眼睛的镜片表面。通常是基本上凹形的后部表面也可以被称作镜片的底曲面(base curve)。
“有色接触镜片”是指其上印刷有彩色图像的接触镜片(硬性或软性)。彩色图像可以是美化图案，例如，虹膜状图案、Wild EyeTM图案、定制(MTO)图案等等；允许使用者容易地处理并且插入接触镜片的反转标记；复曲面旋转标记，或接触镜片库存量单位(SKU)，例如，以数字形式或作为条形码。彩色图像可以是单色图像或多色图像。彩色图像优选地是数字图像，但其也可以是模拟图像。
术语“眼睛颜色”是指虹膜的颜色。
术语“普通观看者”旨在意指站在距佩戴本发明镜片的人约5英尺远的地方的、具有正常20/20视力的人。
如本文所用的，术语“非不透明”旨在描述透明或半透明颜色或者镜片的没有着色或着色有透明或半透明颜色的部分。
“有色涂层”是指在物体上的并且在其中印刷有彩色图像的涂层。
“着色剂”是指一种或多种染料(dye)或一种或多种颜料(pigment)或用于在接触镜片上印刷有色要素图案的以上的混合物。
“染料”意指可溶于溶剂中并且用于赋予颜色的物质。染料通常是透明或半透明的并且吸收但不散射光。染料可以覆盖接触镜片的光学区域和接触镜片的非光学区域。
“颜料”意指悬浮于它所不溶的液体中的粉末状物质。颜料用于赋予颜色。颜料一般而言比染料更不透明。
如本文使用的术语“常规或非珠光颜料”意在描述基于漫散射原理赋予颜色的任何吸收颜料并且其颜色与其几何结构无关。虽然可以采用任何合适的非珠光颜料，但目前优选的是使得非珠光颜料是耐热、无毒并且不溶于水溶液的。优选的非珠光颜料的实例包括医疗器械中允许的并且由FDA批准的任何着色剂，如D&C蓝6号、D&C绿6号、D&C紫2号、咔唑紫、某些铜络合物、某些铬氧化物、各种铁氧化物、酞菁绿、酞菁蓝、二氧化钛等。对于本发明可以使用的着色剂的清单，参见Marmiom DM Handbook of U.S.Colorants[美国着色剂手册]。非珠光颜料的更优选的实例包括(C.I.是颜色索引号)但不限于，对于蓝色，酞菁蓝(颜料蓝15:3，C.I.74160)、钴蓝(颜料蓝36，C.I.77343)、调色剂青(Toner cyan)BG(科莱恩(Clariant))、Permajet蓝B2G(Clariant)；对于绿色，酞菁绿(颜料绿7，C.I.74260)和三氧化二铬；对于黄色、红色、棕色和黑色，各种铁氧化物；PR122、PY154，对于紫色，咔唑紫；对于黑色，Monolith黑C-K(汽巴精化(CIBA Specialty Chemicals))。
如本文使用的“不均匀或锯齿状或不规则的边界或周边边缘”是指其上的位置具有的径向(即，离镜片中心的)距离彼此之间至少相差约10％的边界或周边边缘。如本文使用的“基本上均匀的边界或周边边缘”是指其上的位置具有基本上恒定的径向(即，离镜片中心的)距离(即互相之间相差少于10％)的边界或周边边缘。
“水凝胶”意指具有的平衡含水量在约10％与90％之间的交联聚合物。
“镜片形成材料”是指可聚合组合物，其可以被热固化或光化学(即，通过光化辐射)固化(即聚合和/或交联)以获得交联聚合物。光化辐射的实例是UV辐射、离子辐射(例如，γ射线或者X射线辐射)、微波辐射等等。热固化或光化学固化方法对本领域技术人员是众所周知的。镜片形成材料是本领域技术人员众所周知的。
术语“烯键式不饱和基团”或“烯属不饱和基团”在本文在广义上使用并且旨在涵盖含有至少一个>C＝C<基团的任何基团。示例性烯键式不饱和基团包括但不限于：丙烯酰基、甲基丙烯酰基、烯丙基、乙烯基、苯乙烯基或其他含C＝C的基团。
“基于HEMA的水凝胶”是指通过包含甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)的可聚合组合物的共聚获得的水凝胶。
“硅酮水凝胶”是指通过可聚合组合物的共聚获得的水凝胶，该组合物包含至少一种含硅酮的单体或至少一种含硅酮的大分子单体。
如本文使用的，“亲水性”描述了与脂质相比将更容易与水缔合的材料或其部分。
“预聚物”是指可以被光化固化或热固化或化学地固化(例如，交联和/或聚合)以获得具有比起始聚合物高得多的分子量的交联和/或聚合的聚合物的起始聚合物。“可交联预聚物”是指在光化辐射时可以被交联以获得具有比起始聚合物高得多的分子量的交联聚合物的起始聚合物。
“单体”意指可以被聚合的低分子量化合物。低分子量通常意指小于700道尔顿的平均分子量。
如本文使用的，“乙烯基单体”是指具有烯键式不饱和基团并且可以被光化聚合或热聚合的低分子量化合物。低分子量通常意指小于700道尔顿的平均分子量。
如本文使用的，“亲水性乙烯基单体”是指作为均聚物通常产生水溶性的或可吸收至少10重量百分比水的聚合物的乙烯基单体。合适的亲水性单体是，但这不是穷尽性列表，羟基取代的低级烷基(C1至C8)丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、(低级烯丙基)丙烯酰胺和-甲基丙烯酰胺、乙氧基化的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯、羟基取代的(低级烷基)丙烯酰胺和-甲基丙烯酰胺、羟基取代的低级烷基乙烯基醚、乙烯基磺酸钠、苯乙烯磺酸钠、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、N-乙烯基吡咯、N-乙烯基-2-吡咯烷酮、2-乙烯基噁唑啉、2-乙烯基-4,4'二烷基噁唑啉-5-酮、2-和4-乙烯基吡啶、具有总计3至5个碳原子的乙烯基不饱和羧酸、氨基(低级烷基)-(其中术语“氨基”还包括季铵)、单(低级烷基氨基)(低级烷基)和二(低级烷基氨基)(低级烷基)丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯、烯丙醇等。
如本文使用的，“疏水性乙烯基单体”是指作为均聚物通常产生不溶于水并可吸收少于10重量百分比水的聚合物的乙烯基单体。
“大分子单体”是指含有能够经历进一步聚合/交联反应的官能团的中等分子量和高分子量化合物或聚合物。中等分子量和高分子量通常意指大于700道尔顿的平均分子量。优选地，大分子单体含有烯键式不饱和基团并且可以被光化聚合或热聚合。
“聚合物”意指通过聚合/交联一种或多种单体形成的材料。
“光引发剂”是指通过利用光引发自由基交联/聚合反应的化学品。合适的光引发剂包括，但不限于，安息香甲醚、二乙氧基苯乙酮、苯甲酰基膦氧化物、1-羟基环己基苯基酮、类型、和/>类型，优选/>1173、和/>2959。
“热引发剂”是指通过利用热能引发自由基交联/聚合反应的化学品。合适的热引发剂的实例包括，但不限于，2,2’-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)、2,2’-偶氮双(2-甲基丙腈)、2,2’-偶氮双(2-甲基丁腈)、过氧化物如过氧化苯甲酰等。优选地，热引发剂是2,2’-偶氮双(异丁腈)(AIBN)。
如本文使用的，“互穿聚合物网络(IPN)”广义上是指两种或更多种聚合物的紧密网络，其中至少一种聚合物在其他(一种或多种)聚合物存在下合成和/或交联。用于制备IPN的技术是本领域技术人员已知的。对于通用程序，参见美国专利号4,536,554、4,983,702、5,087,392、以及5,656,210，其内容全部通过引用并入本文。聚合通常在范围从约室温至约145℃的温度下进行。
“用于生产有色接触镜片的模具上印刷工艺”是指Rawlings等人的美国专利号5,034,166(通过引用并入本文)中描述的一种用于模制有色接触镜片的工艺。
关于油墨或有色涂层的“从模具到接触镜片的良好转印性”意指用油墨印刷在模具的模制表面上的彩色图像可以被完全转印到在该模具中(热或光化)固化的接触镜片上。
如本文所用的，术语“表面活性剂”是指本领域众所周知的表面活性化合物。
“交联剂”是指包含两个或更多个本领域已知的官能团的化合物。交联剂分子可以用于交联两个或更多个单体或聚合物分子。任何已知的、合适的交联剂都可以用于本发明。示例性的优选的交联剂包括但不限于六甲基二异氰酸酯(HMDI)、乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、乙二醇二丙烯酸酯、甲基丙烯酸烯丙酯、丙烯酸烯丙酯、1,3-丙二醇二甲基丙烯酸酯、1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯、1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯、聚环氧乙烷单丙烯酸酯和聚环氧乙烷二丙烯酸酯、以及1,4-丁二醇二丙烯酸酯(BDDA)。
“湿润剂”是指从油墨中除去水(或湿气)的化合物，如本领域中已知的术语。湿润剂的实例包括甘油、乙二醇、二乙二醇和1,3-二氧六环-5,5-二甲醇。通过添加一种或多种湿润剂(例如甘油和二乙二醇)，可以使印刷机机头喷嘴的堵塞最小化。
“光化辐射的空间限制”是指射线形式的能量辐射直接通过例如掩膜或屏蔽或其组合的手段以空间受限制的方式撞击到具有轮廓分明的周边边界的区域上的一种行为或过程。例如，UV辐射的空间限制可通过使用具有被UV不可渗透的区域(掩蔽区域)围绕的透明或开放的区域(未掩蔽区域)的掩蔽或屏蔽来实现，如在美国专利号6,627,124(通过引用以其全文并入本文)的图1-9中示意性说明的。该未掩蔽区域具有与该未掩蔽区域轮廓分明的周边边界。
总体上，本发明涉及一种有色光致变色接触镜片。本发明解决了与光致变色接触镜片的佩戴者外观相关的问题。在光致变色接触镜片中，当镜片处于激活状态时，仅瞳孔部分、或瞳孔部分和虹膜部分两者上方的镜片变成深色，给佩戴者产生不期望的外观。本发明允许我们在视区周围用美化图案来掩盖这种外观，以产生光致变色颜色与虹膜、内部和外部角膜缘环特征相共混的外观。
已经发现，通过对接触镜片施加美化图案减少或消除了这样的不期望的影响。该美化图案通过产生矫正颜色与虹膜部分的有色的、印刷的、不透明的、间断的图案的共混外观，对观看者减少了由瞳孔上或瞳孔部分和虹膜部分两者上的深色导致的异常的外观。当镜片曝光于UV时，瞳孔部分(针对仅瞳孔为光致变色的接触镜片)或整个镜片(针对整体为光致变色的接触镜片)变成更深的颜色，给佩戴者不想要的外观。在本发明中，我们将美化印刷图案与光致变色镜片组合来改善佩戴者的外观。该图案印刷在前曲面镜片模具上然后转移到镜片上，或直接印刷在镜片上以便当光致变色镜片主体着色时，赋予观看者更可见的美化图案。
对于光致变色镜片，典型的UV-VIS吸收光谱在405和490nm处具有峰值吸光度。发现，当将增加光反射率的高折射率(RI)的含TiO2的油墨印刷在镜片表面时，这些特征在整个可见光范围内具有足够的反射，因此即使在镜片着色期间它们也是可见的。根据本申请，高折射率被定义为颜料具有等于或高于2.45的折射率。例如，二氧化钛(金红石相)RI是2.609；二氧化钛(锐钛矿相)RI是2.488，并且二氧化钛(板钛矿相)RI是2.583。根据本申请，虹膜部分上的油墨层包含基于油墨的重量1-15wt％、优选约5-12wt％、更优选约8-10wt％的高折射率颜料。
如先前所讨论的，有两种光致变色接触镜片：仅瞳孔为光致变色的镜片和整体为光致变色的接触镜片，它们分别如US 10816822 B2和US 2020/0362082 A1中所述制造，这些专利申请通过引用以其全部内容并入本文。
有色的、印刷的、不透明的、间断的美化图案，所述图案包括：a)具有第一色度颜色的环形图案，其中该环形图案由不透明的有色点构成，并且该环形图案具有基本上均匀的外周边边缘和基本上均匀的内周边边缘，并且该外周边边缘可以具有从约13.5mm至约12.5mm的直径并且该内周边边缘可以具有从约5mm至约7mm的直径；以及b)至少一个跨该虹膜部分的一部分延伸的其他有色图案，该其他有色图案选自由最外部星芒图案、外部星芒图案和内部星芒图案组成的图案组。
该环形有色图案具有足以覆盖眼睛的大部分或整个虹膜的尺寸，并且其中基本上环形的有色图案和其他有色图案的组合通过产生矫正颜色与虹膜部分的有色的、印刷的、不透明的、间断的图案的共混外观来对观看者掩饰瞳孔上的红色着色导致的异常的外观。
根据本申请，有色美化光致变色接触镜片还包括至少覆盖接触镜片的虹膜部分的透明油墨涂层。可以通过至少在接触镜片的虹膜部分上施加不含任何着色剂或颜料的透明油墨层在有色区域上形成透明油墨涂层。透明油墨涂层可以使虹膜部分中的颜料或虹膜部分中的美化图案的着色剂与眼睛的接触最小化，并且可以增强佩戴者的舒适度。
环形有色背景的对比度将使其他有色图案的颜色在最终镜片上更鲜明并且更明显，而不会失去自然的图案。可以印刷到接触镜片的至少一个表面的虹膜区上的下层环形颜色层是具有径向梯度颜色强度的环形有色图案，其中颜色强度在径向方向上从环形虹膜部分的内周界至环形虹膜部分的外周界从浅到深变化。接触镜片环形虹膜部分上的环形有色图案由各种尺寸的不透明有色点构成，这些点之间具有不同量的空间。点的尺寸和/或点之间的空间的量以在径向上受控制的方式被控制，使得有色点覆盖率在径向方向上从环形虹膜部分的内周界至环形虹膜部分的外周界增加。随着接近色盘的环形虹膜部分的内周界，间隔远的有色点更少或较小，而在接近色盘的环形虹膜部分的外周界时，间隔较近的黑色点更多或较大。据信，如果消费者想要增强其眼睛的颜色，当看着这样的有色图案时，人眼将其平均，产生颜色强度水平径向增加(即，在径向方向上从环形虹膜部分的内周界至环形虹膜部分的外周界增加)的错觉。优选使用与消费者眼睛颜色相似或互补的单一着色剂将环形有色图案印刷在接触镜片的环形虹膜区上。采用这样的有色图案，本发明的有色接触镜片下的眼睛的虹膜颜色和纹理可以透过有色图案显示出来，从而在增强眼睛颜色的同时对普通观看者而言显得非常自然。然而，如果消费者想要改变颜色，则优选使用单一着色剂将环形有色图案印刷在接触镜片的环形虹膜区上，该着色剂与他们想要其眼睛颜色从其自然眼睛颜色变成的颜色相似或互补。此外，当印刷有底层的有色接触镜片进一步包括至少两个跨虹膜部分的一部分延伸的选自由最外部星芒图案、外部星芒图案和内部星芒图案组成的图案组的其他有色图案时，其可以更有效地增强或改变眼睛的颜色，同时使眼睛于普通观看者而言显得非常自然。
还发现，这样的美化效果(即，增强或改变佩戴者眼睛的颜色，同时提供非常自然的外观)可以通过首先将至少两个其他有色图案施加到接触镜片上，并且然后在该两个其他有色图案层的顶部印刷环形的有色油墨层来实现。
此外，上文描述的印刷有底层和至少两种其他有色图案的有色接触镜片还可以进一步包括在环形虹膜部分上的靠近其外周边边缘的黑色角膜缘环，其可以使得眼睛于普通观看者而言显得更“年轻”。
术语“角膜缘环”旨在意指当镜片戴在眼睛上并居中时，部分或基本上完全覆盖镜片配戴者角膜缘区域的环形色带。角膜缘区域是眼睛的位于虹膜区域与巩膜区域之间的区域。优选地，角膜缘环基本上完全覆盖角膜缘区域。角膜缘环的与镜片的几何中心最接近的最内边界或边缘可以距镜片几何中心约5mm至约12mm、优选约6至约11.5mm、甚至更优选约9至约11mm。该环可以具有任何合适的宽度并且优选在宽度上为约0.5至约2.5mm、在宽度上更优选为约0.75至约1.75mm、或在宽度上甚至更优选为约0.8至约1.25mm。
角膜缘环围绕外部星芒图案或环形有色图案，其中角膜缘环由着色剂构成，其中角膜缘环具有内周边边缘和外周边边缘，其中外周边边缘基本上是均匀的，其中内周边边缘是不均匀的(或锯齿状的或不规则的)或基本上是均匀的。
角膜缘环的内周边边缘是指离有色镜片的中心最近的边缘。角膜缘环的外周边边缘是指离有色镜片的中心最远的边缘。当镜片戴在眼睛上时，角膜缘环部分或基本上完全覆盖镜片配戴者的角膜缘区。
通过在有色外部星芒图案上或在有色最外部星芒图案上具有有色角膜缘环，如果角膜缘环的颜色与虹膜的自然颜色相似、或者角膜缘环的颜色与虹膜的自然颜色相同但具有较低的亮度、或者角膜缘环的颜色比虹膜的自然颜色更深，则本发明的有色接触镜片可以使得眼睛于普通观看者而言显得更“年轻”。
通过在有色外部星芒图案上或在有色最外部星芒图案上具有有色角膜缘环，本发明的有色接触镜片可以限定或突出虹膜的自然颜色。
角膜缘环可以由任何形状的着色区域、优选不透明的点构成。优选的角膜缘环由间隔均匀的圆形空隙构成。
在一方面中，本发明提供了一种美化光致变色接触镜片，其包括：瞳孔部分、围绕所述瞳孔部分的大致环形的虹膜部分，其中至少所述瞳孔部分是光致变色的，其中所述虹膜部分具有有色的、印刷的、不透明的、间断的图案，其中所述图案被透明油墨层覆盖，其中于观察者而言，所述透明油墨层在镜片的外表面上，其中所述图案包括：a)具有第一色度颜色的环形图案，其中所述环形图案由不透明的有色点构成，并且所述环形图案具有基本上均匀的外周边边缘和基本上均匀的内周边边缘，并且所述外周边边缘可以具有从约13.5mm至约12.5mm的直径并且所述内周边边缘可以具有从约5mm至约7mm的直径；以及至少一个跨所述虹膜部分的一部分延伸的其他有色图案，所述其他有色图案选自由最外部星芒图案、外部星芒图案和内部星芒图案组成的图案组，其中所述最外部星芒图案包括第二色度的点，所述外部星芒图案包括第三色度的点，并且内部星芒图案包括第四色度的点，其中所有四种色度是彼此相同或不同的色度，其中所述环形有色图案的所述有色点的尺寸和/或所述有色点之间的空间的量以在径向上受控制的方式变化，使得局部有色点覆盖率在径向方向上从所述环形虹膜部分的内周界至所述环形虹膜部分的外周界增加，其中环形有色图案具有足以覆盖眼睛的大部分或整个虹膜的尺寸，以改变所述眼睛的颜色或增强所述眼睛的颜色，并且其中所述基本上环形的有色图案和所述其他有色图案的组合通过在所述光致变色镜片处于激活状态时产生深色与所述虹膜部分的有色的、印刷的、不透明的、间断的图案的共混外观来对观看者掩饰或减少异常的外观。
应当理解，在本发明的具有颜色的环形图案中，两个或更多个相邻的点可以以一定的局部有色点覆盖率值彼此连接。还应当理解，只要径向方向上的局部有色点覆盖率呈增加的总体趋势，径向方向上的局部有色点覆盖率可以存在一些波动。
如本文所用的，“局部有色点覆盖率”或“局部有色点密度”或“点覆盖率”或“点密度”由以下等式(1)限定：
其中C(xi,yj)是在其中心位于位置(xi,yj)处并且长度为(2Δx)并且宽度为(2Δy)的局部区域内确定的局部有色点覆盖率(或局部有色点密度或点覆盖率或点密度)，A点(xi,yj)是(2Δx)·(2Δy)内的一个或多个点的面积，并且A空间(xi,yj)是2Δx·2Δy内的点之间的空间的面积。等式(1)基于笛卡尔坐标系。应当理解，也可以使用其他坐标系，如极坐标系(ri,θj)。本领域技术人员将非常好地理解如何将极坐标转换成笛卡尔坐标，反之亦然。可以使用本领域技术人员已知的任何已知方法来确定局部有色点覆盖率。例如，可以先将具有有色图案的镜片表面分成任何限定区域的网格(例如，2Δx＝2Δy＝1mm)，测量每个区域内被一个或多个点和/或点部分覆盖的面积，并且然后计算每个区域中心位置(i,j)处的局部有色点覆盖率。
根据本发明，点之间的空间可以用不同的颜色着色，或浅着色，或优选是透明的(无色)。
如本领域所熟知的，颜色通常主要由以下相互关联的术语来描述：色调、色度(chroma)、强度、饱和度、亮度、明度值和不透明度。
术语“不同色度”旨在描述两种色度在色调、色度、强度、饱和度、亮度、明度值和不透明度中的至少一个方面不同。
根据优选实施方案，局部有色点覆盖率C(xi,yj)以在径向方向(即，从镜片的中心到边缘)上A点(xi,yj)逐渐增加而A空间(xi,yj)逐渐减小的方式变化。实现此种效果的一种方法是固定每个点的中心的间隔，同时增加位于局部区域中的点的尺寸。结果，点之间的空间变得更小。点距离中心越远，其尺寸越大。位于靠近镜片中心区的周边的点可以具有更大的尺寸并覆盖更大的面积，从而导致镜片中心区的周边显得比中心更深。
可替代地，可以通过保持每个点的尺寸基本恒定同时在给定局部区域中添加一个或多个点，使局部有色点覆盖率在径向方向上(从中心至边缘或靠近中心区边缘的位置)逐渐增加。在靠近镜片中心区的周边的区域内，较大量的有色点导致中心区周边的外观比中心更深。
根据优选实施方案，有色环形图案具有可以由至少一种数学函数定义的局部有色点覆盖率分布。可以使用任何数学函数。示例性的数学函数包括圆锥函数、二次函数、任意次多项式、指数函数、三角函数、双曲函数、有理函数、傅立叶级数、小波等。优选的数学函数的实例包括线性函数、任意次多项式函数、三角函数、指数函数、双曲函数及其组合。
在优选实施方案中，局部有色点覆盖率的分布是旋转对称的，并且由等式(2)、(3)和(4)中的至少一个或其组合来定义
其中C(r)是距中心距离为r处的局部有色点覆盖率；a0、bi、cj、和ki是系数；并且R是色盘的半径。在其中色盘中心位于(0,0)处的笛卡尔坐标系中，
在另一个优选实施方案中，局部有色点覆盖率的分布相对于给定角度(例如30°、36°、45°、60°、72°)是轴对称的。
这些不透明的有色点可以具有任何规则或不规则的形状，如圆形、卵形、三角形、正方形、六边形、长形等。所有点可以具有相似或不同的形状。优选地，所有点具有基本上相似的形状。更优选地，所有点具有圆形形状。
点直径的范围优选从0至约0.2mm。在中心区域外，点之间的间隔优选为从0至约0.2mm。
根据本发明，可以将至少两个跨虹膜部分的一部分延伸的选自由最外部星芒图案、外部星芒图案和内部星芒图案组成的图案组的其他图案添加在基本上环形的点图案上或下。其他印刷图案意指给虹膜添加额外的着色剂结构或点缀(accent)，或者条纹意指给虹膜增加纹理。
应当理解，关于接触镜片的区、区域、有色图案等的任何形状旨在是指投影在垂直于沿法线方向穿过接触镜片的顶点的轴线的平面上的区、区域、有色图案等的形状。
任何着色剂都可以用于印刷本发明的有色图案，只要该着色剂可以提供不透明的有色点。示例性着色剂包括颜料。颜料的尺寸应足够小以散射少量可见光。优选地，颜料的尺寸小于约1微米。
图1作为实例示出了现有技术的接触镜片。该接触镜片在镜片中心具有非不透明的瞳孔部分20、以及围绕瞳孔部分的环形虹膜部分21。对于亲水性镜片，透明周边部分22围绕虹膜部分21。如图1所示，有色的、不透明的、间断的图案位于整个虹膜部分21上。该图案使该图案间隙内的虹膜部分的大部分非不透明。虹膜部分21的非不透明区域在图1中呈现为白色。
图2作为实例示意性地示出了由梯度点阵环形环组成的环形有色图案的实例。这些点、优选不透明的点可以具有任何规则或不规则的形状，如圆形、卵形、三角形、正方形、六边形、长形等。所有点可以具有相似或不同的形状。优选地，所有点具有基本上相似的形状。更优选地，所有点具有圆形形状。第一印刷图案与镜片的中心同心，并且具有基本上均匀的外周边边缘和基本上均匀的内周边边缘。外周边边缘可以具有从约13.5mm至约12.5mm的直径，并且内周边边缘可以具有从约5mm至约7mm的直径。该环形有色图案具有足以覆盖眼睛的大部分或整个虹膜的尺寸，并且其中基本上环形的有色图案和其他有色图案的组合通过产生矫正颜色与虹膜部分的有色的、印刷的、不透明的、间断的图案的共混外观来对观看者掩饰瞳孔上的红色着色导致的异常的外观。
环形颜色的点覆盖率(印刷区域)为除外部透明周边区域(图1中的部分22)之外的接触镜片区域的至少10％、或从约10％至约35％、优选从约20％至约30％、更优选约25％。外部透明周边区域是环形有色图案印刷区域外的区域，并且是未印刷区域。此区域对应于眼睛外周边的巩膜。术语“印刷覆盖率或点覆盖率百分比”是指如通过使用AdobePhotoshop(图形图像编辑软件)确定区域上像素的数量而测得的、总区域的在由颜色点覆盖的区内的部分。印刷覆盖率百分比如下计算：
％印刷覆盖率＝[(点覆盖区域的像素数量)/(总区域的像素数量)]×100
总区域＝印刷区域+未印刷区域
本发明的改进是将环形有色图案与至少两个其他有色图案组合，这大大改进增强或改变佩戴者眼睛自然颜色的效力同时保持佩戴者虹膜自然的外观。该至少两个其他有色图案选自由最外部星芒图案、外部星芒图案和内部星芒图案组成的图案组。为了产生这种改进，除了如上所述的环形有色图案之外，将至少两个其他有色图案印刷在两个或更多个部分中。根据本发明，该至少两个其他图案的元素优选是点，并且尤其优选的是点，其中一些是连在一起的。该至少两个其他图案是不透明的并且可以由具有规则或不规则、均匀或不均匀形状(例如圆形、正方形、六边形、长形或其他点形状)的点构成。
该至少两个其他图案的第一部分元素具有第二色度(第一色度在环形有色图案内)，并且通常具有通常位于虹膜部分的外部但在虹膜部分内、即在环形虹膜部分的外周界或靠近外周界的最大浓度的点或其他元素。此部分可以用最外部星芒印刷。最外部星芒图案在图3中示出。黑色或一些其他深色(如灰色、深棕色或深蓝色)最常被用作最外部星芒的颜色。
第二部分的元素具有第三色度，其不同于第二色度，并且具有通常位于最外部星芒内、并且通常(尽管不总是)被最外部星芒部分围绕的最大浓度的元素。此部分可以用外部星芒图案印刷。外部星芒呈现在图4中。外部星芒图案可以是许多颜色，例如，蓝色、灰色、棕色、淡蓝色、蓝绿色、紫色、蓝紫色、浅绿色、黄色或绿色。
第三部分的元素具有不同于第三色度并且与第二色度相同或不同的第四色度。此第三部分具有通常(但不总是)位于其他两部分内的最大浓度的元素。通常，第三部分的最大浓度的元素被其他两部分的浓度的元素围绕。此部分可以用呈现在图5中的内星芒印刷。
环形有色图案与至少其他图案的组合的印刷覆盖率或点覆盖率百分比是30％与80％之间、优选覆盖40％与65％之间、更优选覆盖45％与60％之间的除外部透明周边区域(图1中的部分22)之外的接触镜片区域。外部透明周边区域是印刷区域外的区域，并且是未印刷区域。此区域对应于眼睛的巩膜。因此，该图案的间隙内的虹膜部分的大部分是非不透明的。构成虹膜部分的图案可以是颜色岛或蛇形(worm)、螺旋形(corkscrew)、星芒、辐条(spoke)、尖刺(spike)、条纹(striation)、辐射状纹(radial stripe)、锯齿(zig-zag)和斑纹(streak)。在某些情况下，使用单色背景来补充多图案设计。这些图案彼此共混以提供有色接触镜片，该有色接触镜片增强了佩戴该镜片的人的虹膜结构。术语“印刷覆盖率或点覆盖率百分比”是指如通过使用Adobe Photoshop(图形图像编辑软件)确定区域上像素的数量而测得的、总区域的在由颜色点覆盖的区内的部分。印刷覆盖率百分比如下计算：
％印刷覆盖率＝[(点覆盖区域的像素数量)/(总区域的像素数量)]×100
总区域＝印刷区域+未印刷区域
在优选实施方案中，第一不均匀边界区分图案元素的最外部星芒部分和外部星芒部分；然而，无论是在现实中或仅是在感知中，最外部和外部星芒的元素重叠、混合和共混在一起，产生期望的效果。第二不均匀边界区分图案的外部星芒和内部星芒部分，无论在现实或感知中，外部星芒和内部星芒的元素重叠、混合和共混在一起。如果将图3、图4和图5的图案合并形成三色镜片，不包括可以具有或可以不具有与最外部星芒图案、外部星芒图案和内部星芒图案相同颜色的环形图案的颜色，则图3所示的图案的不均匀边缘将与图4所示的图案合并并重叠，以在最外部星芒与外部星芒之间形成第一不均匀边界。此外，图5所示的图案的不均匀边缘将与图4所示的图案合并并重叠，以在外部星芒与内部星芒之间形成第二不均匀边界。
在某些图案中，外部星芒可以含有比最外部星芒图案进一步向镜片的周边延伸的图案。在其他图案中，外部星芒可以含有比内部星芒图案进一步向镜片的瞳孔部分延伸的图案。
本发明的替代性实施方案包括不均匀边界距虹膜部分外周界的最小和最大距离。例如，在一个替代性实施方案中，第一不均匀边界距虹膜部分外周界的最小距离是虹膜部分径向宽度的从约5％至约60％，并且该不均匀边界距虹膜部分外周界的最大距离是虹膜部分径向宽度的从约25％至约95％，并且第二不均匀边界距虹膜部分外周界的最小距离是虹膜部分径向宽度的从约15％至约75％，并且该不均匀边界距虹膜部分外周界的最大距离是虹膜部分径向宽度的从约50％至约95％。
在另一个实施方案中，第一不均匀边界距虹膜部分外周界的最小距离是虹膜部分径向宽度的从约15％至约50％，并且该不均匀边界距虹膜部分外周界的最大距离是虹膜部分径向宽度的从约45％至约95％，并且第二不均匀边界距虹膜部分外周界的最小距离是虹膜部分径向宽度的从约15％至约65％，并且该不均匀边界距虹膜部分外周界的最大距离是虹膜部分径向宽度的从约60％至约95％。
在又另一个替代性实施方案中，外部星芒图案可以延伸至接触镜片虹膜部分的周边，使得构成外部星芒的一些元素在构成最外部星芒图案的所有元素的外部、和/或构成外部星芒图案的元素延伸得更靠近瞳孔部分，使得那些元素中的一些在内部星芒图案的所有元素的内部。
在又另一个替代性实施方案中，内部星芒图案与最外部星芒图案或外部星芒图案或这两种图案一起产生交错结合构造。此外，最外部星芒图案可以与外部星芒图案产生交错结合构造。在交错结合构造中，一个图案与另一个图案交叉，类似于一只手的手指以平面方式放置在另一只手的手指之间。
图6作为实例示意性地示出了“具有均匀间隔的圆形空隙的角膜缘环”。角膜缘环由具有均匀间隔的圆形空隙的印刷区域组成，并且与镜片的中心同心，并且具有基本均匀的外周边边缘和基本均匀的内周边边缘。外周边边缘可以具有从约12.5mm至约14mm的直径。角膜缘环的宽度为约0.5mm至约2.5mm；优选从1.0mm至2.0mm。典型地，圆形空隙的直径为约0.0mm至约0.5mm、优选从约0.1mm至约0.4mm、更优选从0.2mm至0.3mm。根据本发明，角膜缘环可以由具有实心(无空隙)颜色的印刷区域组成，并且与镜片的中心同心，并且具有基本均匀的外周边边缘和基本均匀的内周边边缘
油墨典型地包括至少一种着色剂、粘合剂聚合物和溶剂。油墨可以任选地包括交联剂、湿润剂、表面活性剂、单体、聚合引发剂、抗微生物剂、抗氧化剂、抗结垢剂、和本领域已知的其他添加剂。
着色剂包括至少一种染料或优选地一种颜料。本发明中可以使用常规和/或珠光颜料。
溶剂可以是水(基于水的油墨)或任何适当的有机溶剂(基于有机溶剂的油墨)。可以使用任何已知的合适溶剂，只要它们可以将粘合剂溶解在本发明的油墨中和有助于着色剂的稳定性即可。优选的溶剂的实例包括水、与一种或多种共溶剂混合的水、醇、二醇、酮、酯、甲基乙基酮、环戊酮和环己酮。
“粘合剂聚合物”是指可交联聚合物，该可交联聚合物包括可交联基并且可以通过交联剂或当通过化学或物理手段(例如，水分、加热、UV辐射等等)引发时可以交联以将着色剂俘获或粘结到接触镜片(如本领域中已知的术语)上或中。
在本文中广义上采用术语可交联基并且其意在涵盖例如本领域的技术人员众所周知的官能团和可光交联基或可热交联基。本领域中众所周知的是一对匹配的可交联基在以下已知反应条件下可以形成共价键或连接：如，氧化还原条件、脱水缩合条件、加成条件、取代(置换)条件、自由基聚合条件、2+2环加成条件、狄尔斯-阿尔德反应条件、ROMP(开环易位聚合)条件、硫化条件、阳离子交联条件和环氧树脂硬化条件。例如，氨基是可与醛共价键合的(可以进一步还原由醛基和氨基形成的席夫碱)；羟基和氨基是可与羧基共价键合的；羧基和磺基是可与羟基共价键合的；巯基是可与氨基共价键合的；或者碳-碳双键是可与另一个碳-碳双键共价键合的。
多对可交联基之间形成的示例性共价键或连接包括但不限于链烷(碳-碳单键)、烯烃(碳-碳双键)、酯、醚、缩醛、缩酮、乙烯醚、氨基甲酸酯、尿素、胺、酰胺、烯胺、亚胺、肟、脒、亚氨基酯、碳酸酯、原酸酯、膦酸酯、次膦酸酯、磺酸酯、亚磺酸盐、硫化物、硫酸盐、二硫化物、亚磺酰胺、磺酰胺、硫酯、芳基、硅烷、硅氧烷、杂环、硫代碳酸盐、硫代氨基甲酸酯和磷酰胺。
示例性可交联基包括但不限于羟基、胺基、酰胺基、硫氢基、-COOR(R和R’是氢或C1到C8烷基)、卤化物(氯化物、溴化物、碘化物)、酰氯、异硫氰酸酯、异氰酸酯、一氯三嗪、二氯三嗪、单或双卤代吡啶、单或双卤代二嗪、亚磷酰胺、马来酰亚胺、氮丙啶、磺酰卤、羟基琥珀酰亚胺酯、羟基硫代琥珀酰亚胺酯、亚氨酸酯、肼、叠氮硝基苯基团、叠氮化物、3-(2-吡啶基)丙酰胺、乙二醛、醛、环氧树脂、烯属不饱和自由基。
油墨中的粘合剂聚合物可以是与镜片材料相容的任何聚合物。粘合剂聚合物可以通过含有乙烯醇、乙烯醇缩丁醛、醋酸乙烯酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、羟基C1至C6丙烯酸和甲基丙烯酸烷基酯、氨基C1至C8丙烯酸和甲基丙烯酸烷基酯、丙烯酸和甲基丙烯酸甘油酯、乙烯基吡咯烷酮、氯乙烯、甲基丙烯酸羟乙酯、二甲基丙烯酰胺等等的单体的聚合作用来制备。可以制造这些单体的混合物来形成多种不同共聚物。其他共聚物可以包括多种不同纤维素树脂、聚酯、聚氨基甲酸酯、聚脲、或具有至少一种可交联基的聚酰胺。优选地，制备粘合聚合物时使用的单体与制造镜片时使用的单体相同。
可以根据任何已知的合适方法制备用于印刷本发明的有色镜片的油墨。例如，首先制备粘合聚合物与溶剂的溶液并且将此溶液与含有着色剂的糊料混合以形成油墨。目前优选的是从具有约40,000cps的粘度的粘合聚合物溶液形成油墨。
移印(pad transfer printing)是本领域众所周知的(参见例如以下美国专利号：Spivack的3,536,386；Knapp的4,582,402和4,704,017；Rawlings等人的5,034,166，其全部内容通过引用并入本文)。以下是这种印刷的典型实例。将图像蚀刻进金属中以形成铅版。将铅版置于印机中。一旦位于印机中，就通过开放的油墨池刮平系统或通过关闭的油墨杯在图像上滑动来对铅版上墨。然后，硅酮垫从铅版上拾起上墨后的图像并将该图像转移到接触镜片。硅酮垫是由包含弹性可以变化的硅酮的材料制成。硅酮材料的特性准许油墨临时粘到垫上和当其接触接触镜片或模具时从垫上完全释放油墨。适当的移印结构包括但不限于Tampo型印刷结构(Tampo vario 90/130型)、橡皮图章、顶针、刮刀、直接印刷、或转印，因为它们在本领域中是已知的。
本发明中可以使用任何已知的合适硅酮垫。市场上可买到硅酮垫。然而，不同的垫可以给出不同的印刷品质。本领域的技术人员应知道针对给定油墨如何选择垫。
铅版可以由陶瓷或金属(例如，钢)制成。当铅版由钢制成时，将期望的是通过添加缓冲剂(例如，像磷酸盐)来中和基于水的油墨的pH(例如，将pH调整为6.8-7.8)。可以根据本领域的技术人员已知的任何方法，例如通过化学蚀刻或激光烧蚀等等将图像蚀刻到铅版中。还期望的是在使用之后使用本领域的技术人员已知的标准清洁技术清洁铅版,例如,像浸入溶剂中、声波降解法、或机械磨蚀。
应理解，可以印刷镜片的前(凸)表面或后(凹)表面，但目前优选印刷前表面。
在公开的美国专利申请号2001/0050753、2001/0085934、2003/0119943和2003/0184710中描述了使用喷墨印刷工艺印刷镜片，这些专利申请通过引用以其全部内容并入本文。
可替代地，可以根据与Rawlings等人的美国专利号5,034,166(通过引用并入本文)中描述的类似的模上印刷工艺制造本发明的有色接触镜片。可以首先通过使用移印(pad transfer printing或pad printing)或喷墨印刷将油墨涂覆到一个或多个模具部分的模制表面上以形成有色涂层(带色像)。可以将有色涂层涂覆在限定接触镜片的后(凹)表面的模制表面上或限定接触镜片的前(凸)表面的模制表面上或两个模具部分上。优选地，有色涂层(带色像)涂覆在限定接触镜片的前表面的模制表面上。
任选地，可转移的涂层可以在涂覆油墨之前通过移印来涂覆到模具的模制表面上。转移涂层意在描述可以从模具的模制表面上分离并且与在模具中模制的接触镜片本体成一体的涂层。可转移涂层可以通过任何合适的技术(例如，像喷涂、印刷、刷涂或浸涂)涂覆到模具的模制表面上。可以由包括可聚合组分且没有任何着色剂的溶液来制备可转移涂层。例如，可以通过使用具有有待使用的油墨成分的溶液或预聚合物或溶液或有待使用的镜片形成材料喷涂模制表面来制备厚度(小于200微米)基本上均匀的可转移涂层。这个可转移涂层可以任选地干燥或固化以形成可转移透明膜(没有任何颜料但任选地带有包括反应性染料的染料)。然后可以将一个或多个有色图案印刷在这个可转移涂层或膜上。通过在印刷之前施加可转移涂层，可以制造有色镜片，其中在源自可转移涂层的膜正下方嵌入印刷的有色图案。这类镜片可以佩戴更舒适并且受到从有色镜片浸出的着色剂的影响小得多。
在将本发明的油墨印刷在模具的模制表面上之后，印刷的油墨可以通过UV或其他光化辐射固化以形成根据本发明的有色膜。期望的是印刷的油墨以光化方式固化到的程度使由后续填充镜片形成材料产生的有色涂层的图案清晰度损失最小化。
用于制造接触镜片的镜片模具是本领域技术人员熟知的，并且例如在铸塑模制或旋转铸塑中使用。例如，模具(用于铸塑模制)通常包括至少两个模具区域(或部分)或者半模，即第一和第二半模。该第一半模限定第一模制(或光学)表面并且该第二半模限定第二模制(或光学)表面。第一半模和第二半模被配置为接纳彼此，使得在第一模制表面与第二模制表面之间形成镜片形成型腔。半模的模制表面是模具的型腔形成表面并与镜片形成材料直接接触。
制造用于铸塑模制接触镜片的模具区域的方法总体上是本领域技术人员众所周知的。本发明的方法不限于任何特定的形成模具的方法。事实上，可以将任何形成模具的方法用于本发明中。第一和第二半模可以通过各种技术(如注射模制或车床加工)形成。用于形成半模的合适方法的示例在以下专利中披露：Schad的美国专利号4,444,711；Boehm等人的4,460,534；Morrill的5,843,346；以及Boneberger等人的5,894,002，这些专利也通过引用并入本文。
几乎所有本领域已知的用于制造模具的材料都可以用于制造用于制备接触镜片的模具。例如，可以使用聚合物材料，如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、PMMA、COC级8007-S10(来自德国法兰克福市和美国新泽西州萨米特(Frankfurt,Germany and Summit,New Jersey)的泰科纳公司(Ticona GmbH)的乙烯与降冰片烯的清澈无定形的共聚物)等。可以使用允许UV光透射的其他材料，如石英玻璃和蓝宝石。
可以在本发明中使用任何镜片形成材料并且目前不认为是本发明的这个方面的关键部分。在接触镜片的制造中适合的镜片形成材料通过许多授权的美国专利进行说明并且对于本领域技术人员是熟悉的。优选的镜片形成材料能够形成水凝胶。镜片形成材料可以包括一种或多种预聚合物、任选地一种或多种乙烯单体和/或大分子单体并且任选地进一步包括多种不同组分，如光引发剂、能见度着色试剂、填充剂等等。应当理解，在本发明中可使用任何含硅酮的预聚物或者任何不含硅酮的预聚物。
一组优选的镜片形成材料是如上所述的水溶性和/或可熔化的预聚合物。将有利的是镜片形成材料主要包括一种或多种优选地呈基本纯形式的预聚合物(例如，通过超滤纯化的)。因此，在通过光化辐射交联/聚合之后，接触镜片可能实际上不再需要后续纯化，如复杂的未聚合构成成分提取。另外，交联/聚合可以不存在溶剂或不在水溶液中进行，使得后续的溶剂交换或水合步骤是不必要的。
本领域的技术人员将非常了解如何在镜片形成型腔中光化固化或热固化镜片形成材料以形成接触镜片。
在优选实施方案中，当镜片形成材料是溶液、无溶剂的液体、或任选地在存在其他组分的情况下一种或多种预聚合物的熔化物时，使用可再使用的模具并且在光化辐射的空间限制下光化固化镜片形成材料以形成有色接触镜片。优选的可再使用的模具的示例是在1994年7月14日提交的美国专利申请号08/274,942、2003年12月10日提交的10/732,566、2003年11月25日提交的10/721,913、以及美国专利号6,627,124(这些专利通过引用以其全文结合)中披露的那些。
在这种情况下，将镜片形成材料放入由两个半模构成的模具中，这两个半模不触碰彼此而是它们之间安排有环形设计的窄间隙。该间隙联接至模具型腔，从而使得过量的镜片材料可以流离进入所述间隙。代替仅可以使用一次的聚丙烯模具，可以使用可再使用的石英、玻璃、蓝宝石模具，因为在生产镜片之后，可以使用水或合适的溶剂清洁并快速干燥这些模具以有效去除未交联的预聚合物和其他残留物。可再使用的模具还可以由美国新泽西州萨米特和德国法兰克福市Ticona GmbH公司的COC级8007-S10(乙烯和冰片烯的透明无定形共聚物)制成。由于半模在待生产的镜片的区域中(即型腔或实际模具表面)不互相接触，因此消除了由接触引起的损坏。这确保了模具的长使用寿命，这尤其还确保了有待生产的接触镜片的高再现性。
接触镜片的两个相反表面(前表面和后表面)由两个模制表面限定，而边缘由光化辐射的空间限制而不是通过模具壁来限定。典型地，仅由两个模制表面和所述空间限制的良好限定的周边边界的突出部所约束的区域内的镜片形成材料交联，而所述空间限制的周边边界外且紧邻其周围的任何镜片形成材料不交联，并且由此接触镜片的边缘应是光化辐射的空间限制的尺寸和几何形状的光滑且精确的复制。在1994年7月14日提交的美国专利申请号08/274,942、2003年12月10日提交的10/732,566、2003年11月25日提交的10/721,913、以及美国专利号6,627,124(这些专利以其全部内容通过引用并入本文)中描述了这类制造接触镜片的方法。
光化辐射的空间限制(或能量冲击的空间制约)可以通过掩蔽至少部分不能渗透所使用的具体形式的能量的模具(如在1994年7月14日提交的美国专利申请号08/274,942和美国专利号6,627,124(其全部内容通过引用并入本文)中展示的)或通过至少在一侧可高度渗透引起交联的能量形式并且具有不能渗透该能量或该能量渗透性差的模具部分的模具(如2003年12月10日提交的美国专利申请号10/732,566、2003年11月25日提交的10/721,913和美国专利号6,627,124(其全部内容通过引用并入本文)所展示的)来实现。用于交联的能量是辐射能量，尤其是UV辐射、γ辐射、电子辐射或热辐射，辐射能优选呈基本平行的束的形式，从而一方面实现良好的限制，并且另一方面实现该能量的高效利用。
应理解，本发明的油墨应具有有色涂层从模具到接触镜片的良好可转移性和到模制镜片的良好粘着力。所得有色接触镜片在含有有色膜的表面上实质上是光滑且连续的。
良好的可转移性和粘着力可以很大程度上由在镜片形成材料在模具中固化过程中穿插网络形成来引起。在不将本发明局限于任何具体机制或理论的情况下，认为本发明的油墨粘合剂可以用水凝胶镜片的镜片材料形成穿插网络(IPN)。本发明的油墨通过IPN形成粘着到镜片上，不需要镜片聚合物中存在反应性官能团。在有色膜中存在交联粘合剂聚合物的情况下使镜片形成材料交联来形成IPN。应理解，在有色涂层固化过程中可能没有消耗掉粘合剂聚合物中的一些(残留)烯键式不饱和基。这些残留的烯键式不饱和基在镜片形成材料在模具中固化过程中可能经历交联反应来将粘合剂聚合物粘结到镜片材料上。
还应理解镜片与油墨之间的粘着力可以通过粘合剂聚合物与镜片聚合物之间的直接连接(键形成)得到增强。例如，含有亲核基的粘合剂聚合物可以与含有亲电子基(如环氧树脂、酸酐、卤代烷和异氰酸酯)的镜片聚合物发生反应。替代地，可以通过在油墨粘合剂聚合物中具有亲电子基和在镜片聚合物中具有亲核基来将油墨粘结到镜片上。也可以通过将亲核和亲电子功能二者合并到粘合剂聚合物中来制造可固化油墨。
本发明涵盖一种用于制造有色色盲接触镜片的方法，该方法包括以下步骤：
(a)提供模具，所述模具包括具有第一模制表面的第一半模和具有第二模制表面的第二半模，所述第一模制表面限定接触镜片的前表面，所述第二模制表面限定所述接触镜片的后表面，其中所述第一半模和所述第二半模被配置为接纳彼此，使得在所述第一模制表面与所述第二模制表面之间形成接触镜片形成型腔；
(b)在镜片模具的模制表面的至少一个上施加透明油墨层以至少覆盖所述模制表面的虹膜部分，
(c)用UV/可见光至少部分地固化所述透明油墨层，
(d)通过使用移印或喷墨印刷技术将至少一个具有选自由最外部星芒图案、外部星芒图案和内部星芒图案组成的组的美化图案的油墨层施加到至少所述一个模制表面上，所述部分中的每一个在多个点处彼此重叠，
(e)通过使用移印或喷墨印刷技术将环形有色图案施加到至少所述一个模制表面上，其中所述环形图案由不透明的有色点构成，其中所述环形有色图案的所述点的尺寸和/或所述点之间的空间的量以在径向上受控制的方式变化，使得局部有色点覆盖率在径向方向上从环形虹膜部分的内周界至所述环形虹膜部分的外周界增加
f)用UV/可见光至少部分地固化这些有色图案油墨层
g)在步骤(g)后通过使用移印或喷墨印刷技术将第二透明油墨层施加到至少所述一个模制表面上，以至少覆盖至少所述一个模制表面的中心部分，
(h)部分或完全固化印刷在所述模具上的这些油墨层，以将这些油墨层涂层转化成膜；
(j)将含光致变色剂的镜片形成材料分配到所述镜片形成型腔中；以及
(k)固化所述镜片形成型腔内的所述镜片形成材料以形成有色接触镜片，其中所述膜从所述模制表面分离并且与所述接触镜片的本体成为一体，其中所述膜成为有色美化光致变色接触镜片的前表面和后表面之一的一部分。
可以使用由任何镜片形成材料制成的任何已知的合适镜片来实践本发明。优选地，用水凝胶镜片或含硅酮的水凝胶镜片来实践本发明。优选的镜片的实例包括：不限制地，Loshaek的美国专利号4,668,240(通过引用以其全文并入本文)中所述的镜片；如美国专利号5,583,163和6,303,687(通过引用以其全文并入本文)中所述的由水溶性可交联聚(乙烯醇)预聚物制成的镜片；如美国专利号6,479,587(通过引用以其全文并入本文)和2003年11月25日提交的标题为“Crosslinkable polyurea prepolymers[可交联聚脲预聚物]”的共同未决的美国专利申请号60/525,100(通过引用以其全文并入本文)中所述的由水溶性可交联聚脲预聚物制成的镜片；等等。应理解，可以使用任何可商购的镜片(如，像FOCUS等)来实践本发明。
上述披露内容将使本领域普通技术人员能够实践本发明。为了使读者能够更好地理解其具体实施方案及优点，建议参考以下实施例。除非另外指明，配制品中的百分比是基于重量百分比。
用于实践本发明的优选镜片和油墨成分是已知的并且描述于Loshaek的美国专利号4,668,240(通过引用并入本文)中。具体成分和目标重量下面详细描述。简而言之，由具有--COOH、--OH或--NH2基团的聚合物构成的镜片印刷有含有具有相同官能团的粘合聚合物、不透明着色物质和二异氰酸酯化合物的油墨。首先制备粘合聚合物与溶剂的溶液并且将此溶液与含有着色物质的糊料混合以形成油墨。优选的粘合聚合物溶液的粘度对于蓝色、灰色、棕色和黑色而言约为35,000CPS，而对于绿色而言，为50,000CPS。将不透明油墨印刷在镜片表面上并固化。透明油墨是用相同的粘合剂溶液制备的但是不包含任何着色剂或颜料。
可以用于本发明的油墨糊料和颜料可以使用如下表1中所述的成分和百分比(按重量计)以很多不同的方式制备。例如，淡褐色油墨糊料可以使用63.49％粘合剂溶液(按重量计)、30.00％乳酸乙酯、0.61％二氧化钛、0.06％PCN蓝、4.30％氧化铁黄和1.54％氧化铁红来制备。尽管这些颜色用于优选实施例，但是可以使用其他颜色或成分重量百分比的变化。下表仅提供了可能的油墨和颜料水平的代表性实例，并且不是完整列表。本领域普通技术人员可以开发为佩戴接触镜片的人的虹膜提供增强效果的其他油墨和颜料水平。
表1：镜片配制品(单位重量份)
二氧化钛(大气压下唯一天然存在的钛氧化物)展现出三种多晶型物：金红石、锐钛矿和板钛矿[1-7]。虽然金红石是稳定相，但是锐钛矿和板钛矿两者都是亚稳定的；
上文列出的印刷油墨由具有增大的光反射率的高折射率颜料组成：
○二氧化钛(金红石相)RI约是2.609
○二氧化钛(锐钛矿相)RI约是2.488
○二氧化钛(板钛矿相)RI约是2.583
○红色氧化铁(Fe2O3)RI约是2.42
○黄色氧化铁(FeO(OH))RI约是2.40
○云母RI约是1.563
○基于云母的珠光颜料：
■通过将来自碱性溶液的钛或铁盐沉积在云母上，然后煅烧在云母上产生二氧化钛或氧化铁形成的。
首先通过使用移印用透明油墨印刷圆形形状将圆环形状(中心是空的)的透明涂层施加在阴半模的模制表面上。在后续印刷之前，用UV光固化该透明涂层约1-5秒。
将最外部星芒有色图案印刷在阴半模模制表面上的固化的透明涂层上；并且将内部星芒有色图案印刷在阴半模模制表面上的固化的透明涂层上；使用移印将环形有色图案印刷在阴半模模制表面上的固化的透明涂层上。
将含一种或多种光致变色剂的镜片形成材料分配在具有透明层和有色图案的阴半模中并固化镜片形成型腔内的镜片形成材料以形成有色美化光致变色接触镜片，其中膜从模制表面分离并与有色美化光致变色接触镜片的本体成为一体，其中该膜成为有色美化光致变色接触镜片的前表面和后表面之一的一部分并且对镜片具有良好的粘附性。
实施例1
化学品
以下缩写用于以下实施例中：NVP表示N-乙烯基吡咯烷酮；DMA表示N,N-二甲基丙烯酰胺；MMA表示甲基丙烯酸甲酯；TEGDMA表示三乙二醇二甲基丙烯酸酯；EGMA代表乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯；AMA代表甲基丙烯酸烯丙酯；V64表示2,2'-二甲基-2,2'偶氮二丙酰基腈；V88表示1,1’-偶氮双(氰基环己烷)，其在88℃温度下具有10小时半衰期；Nobloc是2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟苯基]乙基甲基丙烯酸酯；RB247是活性蓝247；TAA表示叔戊基醇；PrOH表示1-丙醇；IPA表示异丙醇；PBS表示磷酸盐缓冲盐水，其在25℃下具有7.2±0.2的pH，并且含有约0.044wt.％NaH2PO4·H2O、约0.388wt.％Na2HPO4·2H2O以及约0.79wt.％NaCl，并且；wt.％表示重量百分比；D6表示单丁基封端的单甲基丙烯酰氧基丙基封端的聚二甲基硅氧烷(M.W.700至800g/mol，来自信越公司(Shin-Etsu))；“G1”大分子单体表示具有以上示出的具有式(A)的二-甲基丙烯酰氧基丙基封端的聚硅氧烷(Mn约7.5-8.1K g/mol，OH含量约1.25-1.55meq/g)。
G-PDMS1661表示具有以下结构式的二-甲基丙烯酸酯封端的聚硅氧烷(MW.9K g/mol)：
实施例3
此实施例说明了镜片配制品中的光致变色化合物对脱镜片的不利影响。
可聚合组合物的制备
制备三种具有如在表2中示出的组成(以重量单位份计)的镜片配制品(可聚合组合物)I至III。
表2
化学品 份数
TEGDMA 0.3
D6 31
G-PDMS1661A 13
DMA 34
MMA 9
EGMA 10.2
TAA 5
Vazo-64 0.5
Humber蓝* 0.8
Penine绿* 1.2
*来自维维梅德实验室有限公司(Vivimed Lab Limited)的光致变色剂。
通过将列出的组分添加到干净瓶内，用搅拌棒在600rpm下在室温下混合30min来制备配制品。在所有固体溶解之后，通过使用2.7μm GMF过滤器进行配制品的过滤。
铸塑模制
在室温下用氮气吹扫镜片配制品持续30至35分钟。将该N2吹扫的镜片配制品引入至聚丙烯模具内并且在以下固化条件下热固化：以约7℃/分钟的斜坡速率从室温缓变至55℃；在55℃下保持持续约30分钟；以约7℃/分钟的斜坡速率从55℃缓变至80℃；在55℃下保持持续约30分钟；以约7℃/分钟的斜坡速率从80℃缓变至100℃；并且在100℃下保持持续约30分钟。
模具分离和脱镜片
如图2所示并如上所述，机械地打开其中每个都具有模制的硅酮水凝胶接触镜片前体的镜片模具。将模制的未处理的硅酮水凝胶接触镜片前体粘附到阳半模上，并且从阳半模上机械地移除(即，干脱镜片)。
模制后处理
在脱模和脱镜片之后，将硅酮水凝胶接触镜片放置于塑料托盘中。然后在室温下，将放置有镜片的托盘浸入以上制备的PAA溶液中约2小时并且然后浸入PBS中约5分钟至一小时，用于形成经PAA涂覆的SiHy镜片。充分的搅拌(例如水平摇动或上下移动)用于确保在浸泡期间PAA溶液和PBS的适当流动。
然后，将以上制备的经PAA涂覆的SiHy镜片放置于具有0.55mL或0.65ml的IPC盐水的聚丙烯镜片包装外壳中(每个外壳一个镜片)(在插入该镜片之前可以添加约一半该盐水)。然后将泡罩用箔密封并且在约121℃下高压灭菌持续约45分钟，形成在其上具有交联涂层(PAA-x-亲水性聚合物材料)的SiHy接触镜片。
相对于先前的材料，本发明具有的主要优点是通过围绕瞳孔区域的美化图案的存在影响的眼睛的外观更加自然。潜在的增强显示在图7中(注意：这是在UV曝光后不久叠加在光致变色镜片顶部的AO彩色紫水晶镜片)。
尽管已经使用特定的术语、装置和方法描述了本发明的各个实施方案，但此类描述仅用于说明目的。所使用的词语是描述性而不是限制性的词语。应理解的是，可以由本领域技术人员作出改变和变化而不背离在以下权利要求书中阐述的本发明的精神或范围。此外，应理解，这些不同实施方案的多个方面可以整体地或部分地互换。因此，所附权利要求书的精神和范围不应当受限于对其中所含的优选版本的说明。

Claims (16)

1.一种有色美化光致变色接触镜片，其包括：瞳孔部分、围绕所述瞳孔部分的大致环形的虹膜部分，其中至少所述瞳孔部分是光致变色的，其中所述虹膜部分具有有色的、印刷的、不透明的、间断的图案，其中所述图案被透明油墨层覆盖，其中于观察者而言，所述透明油墨层在镜片的外表面上，其中所述图案包括：a)具有第一色度颜色的环形图案，其中所述环形图案由不透明的有色点构成，并且所述环形图案具有基本上均匀的外周边边缘和基本上均匀的内周边边缘，并且所述外周边边缘可以具有从约13.5-12.5mm的直径并且所述内周边边缘可以具有从约5-7mm的直径；以及至少两个跨所述虹膜部分的一部分延伸的其他有色图案，所述其他有色图案选自由最外部星芒图案、外部星芒图案和内部星芒图案组成的图案组，其中所述最外部星芒图案包括第二色度的点，所述外部星芒图案包括第三色度的点，并且内部星芒图案包括第四色度的点，其中所有四种色度是彼此相同或不同的色度，其中所述环形有色图案的所述有色点的尺寸和/或所述有色点之间的空间的量以在径向上受控制的方式变化，使得局部有色点覆盖率在径向方向上从所述环形虹膜部分的内周界至所述环形虹膜部分的外周界增加，其中环形有色图案具有足以覆盖眼睛的大部分或整个虹膜的尺寸，以改变所述眼睛的颜色或增强所述眼睛的颜色，并且其中所述基本上环形的有色图案和所述其他有色图案的组合通过在所述光致变色镜片处于激活状态时产生深色与所述虹膜部分的有色的、印刷的、不透明的、间断的图案的共混外观来对观看者掩饰或减少异常的外观。
2.根据权利要求1所述的有色美化光致变色接触镜片，其中所述虹膜部分是光致变色的。
3.所述有色美化光致变色接触镜片，其中所述有色图案包含具有高于2.45的高折射率的颜料。
4.根据权利要求2所述的有色美化光致变色接触镜片，其中高折射率的颜料选自由金红石型二氧化钛、锐钛矿型二氧化钛、板钛矿型二氧化钛和赤尾矿二氧化钛组成的组。
5.根据权利要求4所述的有色美化光致变色接触镜片，其中高折射率的颜料是金红石型二氧化钛。
6.根据权利要求4所述的有色美化光致变色接触镜片，所述虹膜部分上的所述油墨层包含基于所述油墨的重量1-15wt％的所述高折射率的颜料。
7.根据权利要求1所述的有色美化光致变色接触镜片，其包括所述最外部星芒图案和所述外部星芒图案，所述最外部星芒图案包括所述第二色度的点，其中所述外部星芒图案包括所述第三色度的点并覆盖所述最外部星芒图案的至少一部分。
8.根据权利要求1所述的有色美化光致变色接触镜片，其包括所述最外部星芒图案和所述内部星芒图案，所述最外部星芒图案包括所述第二色度的点，其中所述内部星芒图案包括所述第四色度的点并覆盖所述最外部星芒图案的至少一部分。
9.根据权利要求1所述的有色美化光致变色接触镜片，其包括所述外部星芒图案和所述内部星芒图案，所述外部星芒图案包括所述第三色度的点，其中所述内部星芒图案包括所述第四色度的点并覆盖所述外部星芒图案的至少一部分。
10.根据权利要求9所述的有色美化光致变色接触镜片，其包括a)包括所述第二色度的点的所述最外部星芒图案，b)所述外部星芒图案，其中所述外部星芒图案包括所述第三色度的点并覆盖所述最外部星芒图案的至少一部分，和c)所述内部星芒图案，其中所述内部星芒图案包括所述第四色度的点并覆盖所述外部星芒图案的至少一部分以及所述最外部星芒图案的至少一部分。
11.根据权利要求1所述的有色美化光致变色接触镜片，其中基本上环形的图案的色度是淡褐色、黄色、黄绿色、棕色、黄棕色、金色和橙色中的至少一种，以与所述瞳孔部分共混。
12.根据权利要求1所述的有色美化光致变色接触镜片，其进一步包括位于靠近所述环形有色图案的周边边缘的深色角膜缘环，其中所述角膜缘环由深色着色剂构成并且具有基本上均匀的外周边边缘和锯齿状或基本上均匀的内周边边缘。
13.根据权利要求12所述的有色美化光致变色接触镜片，其中所述角膜缘环一定程度上与所述环形有色图案重叠。
14.根据权利要求1所述的有色美化光致变色接触镜片，其中这些点的尺寸和两点之间的空间的量两者以这样的方式变化，即，使得在径向方向上每个点的尺寸逐渐增加而点之间的空间的量逐渐减小。
15.根据权利要求1所述的有色美化光致变色接触镜片，其中在径向方向上每个点的尺寸基本上是恒定的而点之间的空间的量逐渐减小。
16.一种用于制造有色色盲接触镜片的方法，其包括以下步骤：
(a)提供模具，所述模具包括具有第一模制表面的第一半模和具有第二模制表面的第二半模，所述第一模制表面限定接触镜片的前表面，所述第二模制表面限定所述接触镜片的后表面，其中所述第一半模和所述第二半模被配置为接纳彼此，使得在所述第一模制表面与所述第二模制表面之间形成接触镜片形成型腔；
(b)在镜片模具的模制表面的至少一个上施加透明油墨层以至少覆盖所述模制表面的虹膜部分，
(c)用UV/可见光至少部分地固化所述透明油墨层，
(d)通过使用移印或喷墨印刷技术将至少一个具有选自由最外部星芒图案、外部星芒图案和内部星芒图案组成的组的美化图案的油墨层施加到至少所述一个模制表面上，所述部分中的每一个在多个点处彼此重叠，
(e)通过使用移印或喷墨印刷技术将环形有色图案施加到至少所述一个模制表面上，其中所述环形图案由不透明的有色点构成，其中所述环形有色图案的所述点的尺寸和/或所述点之间的空间的量以在径向上受控制的方式变化，使得局部有色点覆盖率在径向方向上从环形虹膜部分的内周界至所述环形虹膜部分的外周界增加
f)用UV/可见光至少部分地固化这些有色图案油墨层
g)在步骤(g)后通过使用移印或喷墨印刷技术将第二透明油墨层施加到至少所述一个模制表面上，以至少覆盖至少所述一个模制表面的中心部分，
(h)部分或完全固化印刷在所述模具上的这些油墨层，以将这些油墨层涂层转化成膜；
(j)将含光致变色剂的镜片形成材料分配到所述镜片形成型腔中；以及
(k)固化所述镜片形成型腔内的所述镜片形成材料以形成有色接触镜片，其中所述膜从所述模制表面分离并且与所述接触镜片的本体成为一体，其中所述膜成为有色美化光致变色接触镜片的前表面和后表面之一的一部分。
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