CN1639613A - 转动稳定的隐形眼镜 - Google Patents

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B·A·达维斯
M·J·科林斯
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Abstract

本发明提供包括同轴稳定区域以使镜片相对于眼睛的定位稳定的隐形眼镜。

Description

转动稳定的隐形眼镜
技术领域
本发明涉及隐形眼镜。尤其是，本发明提供包括同轴稳定区域以使镜片相对于眼睛稳定定位的隐形眼镜。
发明背景
已知可以通过赋予隐形眼镜一些非球面矫正特性来纠正某些光学缺陷，这些非球面矫正特性包括例如圆柱形、双焦点或多焦点特性。另外，技术上的进步允许生产用户定制的镜片或者基于对个人角膜进行地形学测量、波前测量或两种测量来生产镜片。使用用户定制的隐形眼镜或具有某种矫正特性的镜片的问题在于：要使镜片有效工作，必须使其在眼睛上保持于特定的位置。但是，眨眼以及眼睑运动和流眼泪都会使镜片在眼睛上发生转动。
为保持眼上定位而设计的镜片典型地包含两种大类。一种类型利用棱镜的稳定性或者通过增厚某些镜片部分来保持定位。棱镜稳定性方法的例子包括使前镜片表面相对于后镜片表面偏心，棱形平衡，增厚下镜片边缘，在下眼睑上支撑镜片，在镜片表面上形成凹陷或隆起，以及截短镜片边缘。
第二种镜片类型，即动态稳定的镜片，利用眼睑的运动保持镜片定位。动态稳定方法包括在两个对称区域减小镜片外表面的厚度，沿水平中心轴增厚两个外部区域，以及使镜片上的顶区和底区变薄，或除去顶区和底区。
用于保持镜片定位的已知方法具有许多缺点，包括：该方法的镜片在生产时需要专门的离轴加工，这些镜片对于佩带者是不舒适的，并且已知的方法并不非常有效。因此需要一种克服一些或所有上述缺点的保持角度定位的方法。
附图说明
图1表示本发明镜片的大量实施方案的凸面的平面图。
图2表示本发明镜片的优选实施方案的凸面的平面图。
具体实施方式
本发明的发现在于，通过将同轴稳定区域结合到镜片中可获得转动稳定的隐形眼镜，同轴稳定区域的公共轴是Z轴。本发明提供一种有效地在眼睛上稳定镜片的方法，以及结合该方法的镜片。
另外，可利用计算机数控编码来生产这些镜片，而不需要专门的离轴加工。
在一个实施方案中，本发明提供一种用于生产隐形眼镜的方法，包括下面步骤，或者说基本上由下面步骤组成，或者说就是由下面步骤组成：a.)为隐形眼镜的至少一个表面定义具有公共轴Z的至少一个同轴稳定区域：b.)确定同轴稳定区域内至少一个厚区或薄区的参数或厚、薄两个区的参数；以及c.)计算至少一个表面的表面设计方案。在另一个实施方案中，本发明提供一种隐形眼镜，包括，或者说是基本上由，或者说是由具有公共轴Z的至少一个同轴稳定区域组成，所述同轴稳定区域包括至少一个厚区或薄区或包括厚、薄两种区。
本发明的镜片可以是硬的或柔软的隐形眼镜。优选地，该镜片是柔软的隐形眼镜。稳定区域可以位于凸面或者说前表面上，位于凹面或者说后表面上，或位于两个表面上。优选地，该稳定区域位于凸面上。
本发明发现其最大的用途是在用户定制镜片中的应用，如具有根据地形学得出的表面或者根据波前测量计算得到的表面的镜片，或者其至少一个矫正特性需要镜片相对于眼睛的眼上定位稳定保持在一个位置的镜片，如复曲面透镜。在本发明的方法的第一步骤中，定义稳定区域的含义是规定其形状、尺寸和位置。同轴稳定区域可使用任何形状，包括但不限于基本上为圆形，卵形，偏菱形，三角形等的形状。参考图1，图中示出大量各种可能的形状。优选的是，稳定区域采用基本上为圆形的形状。
稳定区域的尺寸和位置设置使得该区域从视区外缘上或外部的一点延伸到镜片边缘处或内部的一点。对于本发明的目的，“视区外缘”表示距离镜片几何中心最远的视区部分。因此，它代表中心视区的最远边缘点，所述区域向眼镜佩带者提供矫正的光焦度。优选的是，同轴稳定区域从视区外缘外部大约0mm处延伸到镜片边缘内部大约1mm处，更优选的是从视区外缘外部大约1mm处延伸到镜片边缘内部1大约mm处。最优选的是，稳定区域的宽度是大约3至大约6.5mm。
在第二步骤中，确定同轴区域内至少一个厚区或薄区的参数或者厚、薄两个区域的参数。具体地，确定这些区域的位置和轮廓。该厚和薄区可位于任一轴上。但是，如果镜片是复曲面透镜或者是用户定制的镜片，那么优选的是任何厚区都将位于水平轴(或者说0°和180°线)的下面，而任何薄区都将位于所述线上面。如果使用多于一个厚区或薄区，或者使用厚和薄两个区域，那么每个厚区距离镜片中心的径向距离大致相同，或者该距离可以改变，但优选的是，所有厚区都位于0-180度线之下，而所有薄区都位于0-180度线之上。
优选的是，本发明中有用的薄区或变薄区域是位于镜片曲面之下的分散的凹面区域。类似地，厚区或增厚的区域优选是在镜片曲面之上隆起的分散凸面区域。这些区域可以具有任何合适的直径，所述直径根据采用它们的镜片类型和期望的转动稳定程度来确定。
优选的是，增厚或变薄区域从稳定区域的内边缘处开始或刚好位于该内边缘的内部，所述边缘最接近镜片的几何中心。每个区域围绕镜片表面从0到一个最大偏差值，然后回到稳定区域外缘的0或者该外缘的内部，或者该边缘距离镜片的几何中心最远。例如，通过增厚区域的镜片的横截面表示高度从0逐渐增大到镜片表面上最大值然后回到0的区域。另外，绕镜片圆周地移动时，增厚区域和变薄区域的幅度也从0增大到距离镜片表面的最大偏差，然后回到0。
增厚区域和变薄区域可采用各种形状中的任一种，包括但不限于基本上为圆形，卵形，三角形，正方形，多边形等。优选的是，这些区域基本上是圆形或卵形，更优选的是，基本上是圆形。
优选的是，所用的增厚和变薄区域的数量是需要达到所需稳定性且仍然允许便于制造镜片的最小值。通常，对镜片来说，希望保持其转动位置至少大约5分钟。更优选的是，一个或两个变薄区域与两个增厚区域结合使用。
为了确定增厚和变薄区域的轮廓，可以使用提供所需轮廓的任何周期函数。通常，该轮廓是单或双峰值。合适的周期函数包括但不限于线性函数及其导数，正弦或余弦函数及其导数，指数函数，高斯函数，诸如圆、椭圆、抛物线、双曲线等的圆锥函数，摆线函数，样条，任意阶数的多项式函数，滤波函数，凹口函数(notch function)，带通滤波器函数，Witch of Agnesi函数，双曲线三角函数，悬链线函数等及其组合。
可替换并且优选的是，该轮廓可以是如下根据经验导出的。根据镜片所需的转动稳定性选择镜片与增厚区域或变薄区域之间的厚度差，或者与增厚及变薄区域之间的厚度差，并选择它们的幅度、数量和位置。然后设置增厚或变薄区域的轮廓，从而使其与镜片表面的接合平滑并且使镜片佩带者舒适。优选的是，增厚或变薄区域的轮廓还可以选择得使其在具有不对称能力的市场上可得到的CNC车床的机械频率响应能力之内，所述车床例如是从Precitech，TampaFlorida获得的VARIFORMTM车床。
增厚区域的最大厚度或镜片表面上的高度可以是大约100至大约300，优选是大约100至175μm。变薄区域的最大厚度可以是大约25至大约50μm，这意味着薄区的峰值低于镜片表面大约25至大约50μm。
本发明的同轴稳定区域可以通过各种方法中的任一种形成。合适的方法包括但不限于增加或减少镜片表面的厚度。图2示出具有基本上为圆形的稳定区域11和视区12的镜片10的一个优选实施方案。镜片10具有在镜片下部的分散的凸面增厚区域13和14，每一个都利用水平轴(即0-180度线)作为基准而分别独立地以大约210和330度为中心。区域13从大约165度开始并以大约255度结束，区域14从大约285度开始并以大约15度结束。分散的凹面变薄区域15位于上部，该上部以90度为中心。区域15从大约60度开始并以大约120度结束。这三个区域基本上相等地隔开，并与镜片中心具有相同的径向距离。
对镜片的表面设计的计算可以通过设计隐形眼镜表面的任何已知方法来进行。本发明的镜片表面可以具有与凸面和/或凹面相结合的各种矫正光学特性中的任何一个。例如，该镜片可以具有球面，非球面，双焦点，多焦点，棱形，或圆柱形矫正或其组合的任何一种或多种。另外，镜片的一个或多个表面可以是根据地形学测量计算得到的表面，或者是地形学得出的表面，根据波前测量计算得到的表面等等，及其组合。
本发明的稳定区域使镜片稳定的方式取决于该区域的位置和形状。例如，图2中的增厚区域充当一楔块以使镜片平衡，而变薄区域允许盖子更紧密地装靠镜片。
本发明的镜片可以通过生产隐形眼镜的任何常规方法来生产。例如，可以将镜片切割嵌入到金属中，该金属用于生产镜片表面的塑料模型插入物。然后在该插入物之间放置合适的液态树脂，压缩该插入物，固化树脂形成镜片。可替换的是，本发明的镜片可以通过在车床上切割镜片来生产。本领域的普通技术人员将认识到，本发明的优点在于通过利用镜片的同轴CNC车削加工或生产镜片的模塑工具来生产镜片。
可以利用适合于制造隐形眼镜的任何材料来生产镜片。优选的是，为形成本发明的镜片所选的材料是适合于形成柔软的隐形眼镜的材料。利用本发明的方法形成这种中隐形眼镜的合适材料包括但不限于硅酮弹性体，含硅酮的大分子单体，该大分子单体包括但不限于在美国专利号5,371,147，5,314,960，5,057,578中公开且其整体在此引入作为参考的水凝胶，含硅酮的水凝胶等，及其组合物。更优选的是，该表面是硅氧烷，或者含有硅氧烷官能团，包括但不限于聚二甲基硅氧烷大分子单体，甲基丙烯酰氧基丙基多烷基硅氧烷，及其混合物，硅酮水凝胶或水凝胶，如etafilcon A。
本发明可以通过下面非限定性的实施例而清晰易懂。
实施例
根据经验得到镜片的同轴稳定区域，所述镜片具有根据地形学得出的表面，该区域包括一个薄区和两个厚区。相对于镜片的几何中心，该同轴稳定区域具有大约8mm的内径和大约14mm的外径。增厚区域的最大高度距离镜片表面大约12mm，变薄区域的最大深度距离镜片表面大约12mm。厚区以镜片上的210和330度为中心，薄区以90度为中心。这些区域彼此分开大约120度。
包括同轴稳定区域的镜片由金刚石车削投入的插入物，生产铸造模型和利用etafilcon A铸造镜片而制成。镜片的转动稳定性通过将镜片放在10个人的眼睛上，并利用Slit Lamp Biomicroscope观察镜片来检验。将镜片准确或以预定定位，即以相对鼻子临时以45度定位，距预定位置180度。在镜片停止旋转至少5分钟之后，为定位和在该定位处的稳定性而估算每个镜片的最终位置。
研究结果表明，同轴稳定性在佩带者舒适和更接近预定定位的镜片的最终位置方面都优于常规的稳定性方法。

Claims (27)

1.一种隐形眼镜，其包括至少一个具有公共轴Z的同轴稳定区域，所述同轴稳定区域包括至少一个厚区或薄区，或者同时包括薄区和厚区。
2.根据权利要求1的眼镜，其中该眼镜是柔软的隐形眼镜。
3.根据权利要求2的眼镜，其中至少一个同轴稳定区域位于凸面或凹面上，或位于凹面和凸面上。
4.根据权利要求2的眼镜，其中该同轴稳定区域位于凸面上。
5.根据权利要求2的眼镜，其中该同轴稳定区域基本上呈圆形。
6.根据权利要求2的眼镜，其中该同轴稳定区域从视区外缘外部大约0mm处延伸至镜片边缘内部大约1mm处。
7.根据权利要求2的眼镜，其中同轴稳定区域所在的表面是根据地形学测量、波前测量或其组合计算得出的表面。
8.根据权利要求2的眼镜，其中同轴稳定区域所在的表面是根据地形学测量计算得出的表面。
9.根据权利要求2的眼镜，其中同轴稳定区域所在的表面是根据波前测量计算得出的表面。
10.根据权利要求7、8或9的眼镜，其中同轴稳定区域包括以大约90°轴为中心的分散的凹面变薄区域，以及以大约210°为中心的第一分散的增厚凸面区域和以大约330°为中心的第二分散的增厚凸面区域。
11.根据权利要求10的眼镜，其中该同轴稳定区域基本上是圆形。
12.根据权利要求7、8或9的眼镜，其中该同轴稳定区域包括以大约60°轴为中心的第一分散的凹面变薄区域，和以大约120°轴为中心的第二分散的凹面变薄区域，以及以大约225°为中心的第一分散的增厚凸面区域和以大约315°为中心的第二分散的增厚凸面区域。
13.根据权利要求12的眼镜，其中该同轴稳定区域基本上是圆形。
14.一种柔软的隐形眼镜，其包括凸面、凹面以及具有公共轴Z并位于该凸面和凹面之一或全部上的至少一个同轴稳定区域，其中该同轴稳定区域包括至少一个厚区或薄区或者同时包括厚区和薄区，其中该同轴稳定区域所在的表面是根据地形学测量、波前测量或其组合计算得出的表面。
15.根据权利要求14的柔软的隐形眼镜，其中该同轴稳定区域位于凸面上。
16.根据权利要求14的柔软的隐形眼镜，其中同轴稳定区域所在的表面是根据地形学测量计算得出的表面。
17.根据权利要求14的柔软的隐形眼镜，其中同轴稳定区域所在的表面是根据波前测量计算得出的表面。
18.  根据权利要求14、15、16或17的柔软的隐形眼镜，其中该同轴稳定区域基本上是圆形。
19.根据权利要求18的柔软的隐形眼镜，其中该同轴稳定区域包括以大约90°轴为中心的分散的凹面变薄区域，以及以大约210°为中心的第一分散的增厚凸面区域和以大约330°为中心的第二分散的增厚凸面区域。
20.根据权利要求18的柔软的隐形眼睛，其中该同轴稳定区域包括以大约60°轴为中心的第一分散的凹面变薄区域，和以大约120°轴为中心的第二分散的凹面变薄区域，以及以大约225°为中心的第一分散的增厚凸面区域和以大约315°为中心的第二分散的增厚凸面区域。
21.根据权利要求14的透镜，其中该同轴稳定区域从视区外缘外部大约0mm处延伸至镜片边缘内部大约1mm处。
22.一种柔软的隐形眼镜，其包括凸面、凹面和具有公共轴Z并位于凸面上从视区外部大约0mm处延伸至镜片边缘内部大约1mm处的至少一个基本上为圆形的同轴稳定区域，其中该同轴稳定区域包括至少一个厚区或薄区，或同时包括厚区和薄区，其中凸面是根据地形学测量、波前测量或其组合计算得出的表面。
23.根据权利要求22的柔软的隐形眼镜，其中同轴稳定区域所在的表面是根据地形学测量计算得出的表面。
24.根据权利要求22的柔软的隐形眼镜，其中同轴稳定区域所在的表面是根据波前测量计算得出的表面。
25.根据权利要求22、23或24的柔软的隐形眼镜，其中同轴稳定区域包括以大约90°轴为中心的分散的凹面变薄区域，以及以大约210°为中心的第一分散的增厚凸面区域和以大约330°为中心的第二分散的增厚凸面区域。
26.根据权利要求22、23或24的柔软的隐形眼镜，其中该同轴稳定区域包括以大约60°轴为中心的第一分散的凹面变薄区域，和以大约120°轴为中心的第二分散的凹面变薄区域，以及以大约225°为中心的第一分散的增厚凸面区域和以大约315°为中心的第二分散的增厚凸面区域。
27.一种用于生产隐形眼镜的方法，包括以下步骤：a.)为隐形眼镜的至少一个表面限定同轴稳定区域，该同轴稳定区域具有公共轴Z，并包括至少一个厚区或薄区或者同时包括厚区和薄区；b.)确定该同轴稳定区域中至少一个厚区的参数；以及c.)计算该至少一个表面的表面设计方案。
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