CN1871540A

CN1871540A - 可转动但稳定的隐形镜片

Info

Publication number: CN1871540A
Application number: CNA2004800305201A
Authority: CN
Inventors: P·F·朱宾; S·W·尼德尔; S·B·希克森-卡兰; T·A·克卢特布克; M·D·海因里希; C·维尔德史密斯
Original assignee: Johnson and Johnson Vision Care Inc
Current assignee: Johnson and Johnson Vision Care Inc
Priority date: 2003-08-20
Filing date: 2004-07-15
Publication date: 2006-11-29
Anticipated expiration: 2024-07-15
Also published as: JP5496944B2; US7159979B2; TW200519449A; BRPI0413692B1; JP2011170380A; CA2536147C; HK1087186A1; US6939005B2; KR20060061842A; EP1656582A1; AR045390A1; KR101147279B1; WO2005019907A1; EP1656582B1; AU2004267683A1; AU2004267683B2; SG130199A1; CA2536147A1; JP2007503017A; BRPI0413692A

Abstract

本发明提供了一种镜片，其中镜片周边受到控制，如两薄区内的厚度差，和从较薄区到较厚区的变化率，及从较薄区到较厚区的过渡区形状。本发明的镜片可减少镜片自动定位的时间。此外，本发明的镜片与传统的稳定镜片比较，其在眼睛上的定位保持得更好。

Description

可转动但稳定的隐形镜片

技术领域

本发明涉及一种隐形镜片。具体地，本发明提供了可转动且稳定的隐形镜片，其可提供自动定位和稳定化。

背景技术

已知道某些光学缺陷的矫正可通过对隐形镜片，如柱面的、双焦点的、或多焦点等特征的镜片，的一个或多个表面设置非球形矫正特征来实现。但是，使用这些镜片带来了问题，即位于进行矫正的眼睛上的镜片必须保持特定位置。当镜片置于眼睛上，开始时必须自动定位，或自定位，然后能长时间保持该位置。但是，一旦镜片定位，因为存在眨眼，及眼皮和眼泪流动，其易于在眼睛上转动。

保持镜片在眼睛上的位置一般通过变化镜片的机械特性来实现。例如，可采用棱镜稳定，其包括但不限于使镜片前表面中心相对后表面偏离；对镜片内周边加厚，形成镜片表面下凹或凸起，截去镜片边。

此外，还可使用动态稳定，其中镜片的稳定是通过使用薄区或镜片周边厚度减少的区域。一般地，薄区位于两个对称的区域，分别位于镜片周边的上区和下区。动态稳定的缺点是，当动态稳定的镜片首先放置到眼睛上时，镜片需要在10到20分钟之内进行自动定位。因此需要改进动态稳定，使其中的自动定位可更快实现。

附图说明

图1是本发明的镜片前表面的平面图；

图2显示了应用公式I和II得到的一些厚度变化率；

图3是本发明的镜片第一实施例的镜片前表面的平面图；

图4是本发明的镜片第二实施例的镜片前表面的平面图；

图5是本发明的镜片第三实施例的镜片前表面的平面图；

图6是本发明的镜片第四实施例的镜片前表面的平面图。

发明内容和具体实施方式

本发明发现，通过结合某些镜片周边的因素到镜片设计中可得到具有改进的自动定位的动态稳定隐形镜片。具体地，本发明发现，对镜片周边进行控制，如厚度差，两个薄区从较薄部分到较厚部分的变化率和从较薄区到较厚区的过渡区的形状，镜片的自动定位时间与传统的动态稳定镜片相比可大大减少。此外，还发现，本发明的动态稳定镜片与传统的稳定镜片相比可更好地保持在眼睛上的定位。

“自动定位”是指镜片自动转动到其目标位置，意味着当镜片置于眼睛上时，可位于其希望的眼睛位置的10度内。这样镜片的佩带者通过镜片不能光学看视，直到自动定位完成。因此希望这样的定位完成的越快越好。

本发明的镜片结合了特定的厚度差。“厚度差”是指镜片周边的最厚点和最薄点之间的厚度。镜片上给定点厚度的测量采用沿正交于后表面方向上的镜片前表面，也称为目标侧，和后表面，也称为眼睛侧，之间的距离。本发明镜片的镜片周边的厚度差大约为200到400微米，最好是大约240到大约300微米。

“镜片周边”是指镜片位于光学区附近或围绕光学区的非光学部分。在本发明中，镜片周边不包括镜片边缘或相对其几何中心的镜片最外部分。一般镜片边缘宽度大约在0.02毫米到大约0.2毫米。

图1显示了本发明的镜片10的镜片前表面，或目标侧，其设有光学区13。镜片周边围绕光学区13，并包括四个区，两个薄区11和两个厚区12。两个薄区11显示出，与镜片周边的其余部分或区12相比，其中的镜片周边厚度减少。薄区分别位于镜片的上部或顶部，以及下部或底部。最好上部和下部薄区分别绕90度和270度点对称。另外还显示出两个厚区12，是镜片周边的两个最厚区。厚区位于水平轴，或0-180度轴线，的相对端部，一个区绕镜片周边的0度点对称，一个绕180度点对称。

可看出各薄区具有两个沿Y轴线的点，在薄区的最外边上的最外点14，其距镜片的几何中心最远；和在最内边上的最内点15，其最接近镜片的几何中心。当从最外边和点14沿Y轴线向内朝最内点15移动时，薄区的厚度连续增加。当沿薄区的Y轴线垂直朝几何中心移动时，厚度的改变是线性的。厚度改变可用下面的公式表示：

T＝f(y) (I)

其中T是厚度，f(y)是沿y轴线移动厚度变化的函数。

或者，当厚度变化可加速，或是非线性的，可根据下面的公式：

T＝g(y) (II)

其中g(y)是沿y轴线移动厚度变化的函数。

所属领域的技术人员应认识到，对于公式I和II，可使用笛卡尔坐标或极坐标。此外，还应当认识到，公式I和II可代表任何数量的函数。公式I的优选函数是：

T = T_{\max} - (y - y_{0}) \frac{(T_{\max} - T_{\min})}{(y_{1} - y_{0})} - - - (III)

其中T_max是y＝y₀时的最大厚度；

T_min是y＝y₁时的最小厚度；

y是函数变量；和

y₀和y₁分别是沿y轴上的点。

公式I的另外的优选函数是下面的极坐标公式：

T = T_{\max} - (r - r_{0}) \frac{(T_{\max} - T_{\min})}{(r_{1} - r_{0})} - - - (IV)

其中T_max是r＝r₀时的最大厚度；

T_min是r＝r₁时的最小厚度；

r是函数变量；和

r₀和r₁分别是沿r轴上的点。

公式II的优选函数是：

T = T_{\min} + T_{d} \cos {[\frac{π (y - y_{0})}{2 (y_{1} - y_{0})}]}^{a} - - - (V)

其中T_min是y＝y₁时的最小厚度；

(T_min+T_d)是y＝y₀时的最大厚度；

α是系数，控制厚度从T_min变化到(T_min+T_d)时过渡区的形状；

y₀和y₁分别是沿y轴上的点。

图2是显示应用公式I和II得到的不同厚度曲线的图表。图2的图表中的Y轴线代表镜片的90到270度的轴线。图表中的X轴线表示沿镜片Y轴线的镜片厚度。图2所示的厚度变化曲线只代表了某些可能形状，这些形状可应用于本发明镜片的薄区中从较薄部分到较厚部分的过渡区。

通过应用公式I，可得到如图3和图4所示的两个薄区。图3显示了带有薄区21的镜片20。各薄区21包括多个水平延伸的等厚线22，23，24和25。“等厚线”是指线上的任何点的厚度相同。当从一个等厚线上的点移动到另一等厚线薄区内的厚度连续变化，当从薄区的最外处向内朝薄区的最内处移动时厚度增加。因此，最外的等厚线22比等厚线23薄，等厚线23比等厚线24薄。而等厚线24比等厚线25薄。

因此，在一个实施例中，本发明提供了一种镜片，其包括镜片周边的第一和第二厚区，及第一和第二薄区；厚度差大约为200到大约400微米；其中，各薄区包括多个水平延伸的等厚线，从薄区的最外边延伸到最内边；各条线具有的厚度各不相同，其中在各个薄区，厚度从最外线到最内线线性增加。

图4显示了具有恒定变化率的另外可选实施例。图4显示了带有薄区31的镜片30。各薄区包括多个水平延伸的等厚弧线32，33，34和35。等厚弧线是指一种弧形线，其上的任何点的厚度都相同。最外的等厚弧线32的厚度小于弧线33，弧线33的厚度小于弧线34，而弧线34的厚度小于最内的弧线35。

在另外的实施例中，本发明的镜片包括：镜片周边的第一和第二厚区，第一和第二薄区；大约200到大约400微米的厚度差；其中，各薄区包括多个水平延伸的等厚弧线，从薄区的最外边延伸到最内边；各弧线具有的厚度各不相同，其中在各薄区，厚度从最外弧线到最内弧线非线性增加。

图5和图6显示了两个应用公式II得到的薄区，其中当从最外的等厚线向内移动时厚度的改变是非线性的。图5显示了带有薄区41的镜片40。各薄区包括多个等厚线42，43，44，45和46，各自的厚度不同。当从最外线42移动到线43时，依此类推，厚度增加。沿水平线，或X轴线上的任何点的厚度都相同。厚度发生变化只当从一条线移动到另一线时。图6显示出非线性厚度变化率的另一实施例，其中采用了等厚弧线，而不是等厚线。

在还有一个实施例中，本发明提供了一种镜片，其包括：镜片周边的第一和第二厚区，及第一和第二薄区；大约200到大约400微米的厚度差；其中，各薄区包括多个水平延伸的等厚弧线，从薄区的最外边延伸到最内边；各弧线具有的厚度各不相同，其中在各个薄区，厚度从最外弧线到最内弧线非线性增加。

本发明可用于稳定任何镜片，但发现最适用于要求稳定在眼睛上并提供光学矫正的镜片。因此，发现本发明最适合用于复曲面镜片和多焦点镜片。此外，该设计可用于适合顾客特殊要求的角膜形貌的镜片，适合用于结合了高阶波前像差矫正的镜片，或适用于能满足这两者要求的镜片。本发明最好用于稳定复曲面镜片或复曲面多焦点镜片，如美国专利No.5,652,638；5,805,260和6,183,082所公开的，本文引用参考其内容。

多焦点镜片包括但不限于，双焦点和逐渐变化镜片。一种双焦点镜片提供了光学区，带有环形圈，可在近和远屈光力之间变化。“近屈光力”是指将佩带者的近视力锐度矫正到希望程度所要求的折射能力。“远屈光力”是指将佩带者的远视力锐度矫正到希望程度所要求的折射能力。

环形圈可设置在镜片的前表面或目标侧，或者设置在后表面或眼睛侧，或者设置在两个表面上。在优选实施例中，提供了第一和第二镜片，第一镜片具有凸面，其上的光学区可提供基本上所有的远屈光力；和凹面，其上的光学区具有至少两个同心的环形部分，基本等于远屈光力的环形部分。第二镜片提供了凸面，具有光学区，可提供基本上所有的近屈光力；和凹面，可提供光学区，具有至少两个同心的环形部分，各环形部分的屈光力基本等于近屈光力。

或者，可设置具有中间屈光力的圈，或近和远屈光力之间屈光力的圈。另一个可选择的实施例中，镜片可提供逐渐变化的多焦点矫正。适用的双焦点，多焦点和逐渐变化镜片设计在美国专利No.5,448,312；5,485,228；5,715,031；5,929,969；6,179,420；6,511,178和6,520,638公开，本文引用参考其内容。

在另一可选实施例中，本发明的镜片可结合对高阶像差、角膜形貌数据，或对这两者的矫正。这样镜片的示例可参考美国专利No.6,305,802和6,554,425，本文参考引用其内容。

本发明的镜片可用任何适当的制造眼镜片的镜片形成材料制造，所述眼镜片包括但不限于，镜片，隐形镜片和眼内镜片。用于形成软接触镜片的示例性材料包括但不限于，硅酮弹性体，含硅酮的大分子单体，其包括但不限于，在美国专利No.5,371,147；5,314,960和5,057,578公开的，水凝胶、含硅酮水凝胶、和类似物体及其组合。美国专利的内容在本文中参考引用。表面最好是硅氧烷，或含有硅氧烷的功能，包括但不限于，聚二甲基硅氧烷大分子单体，甲基丙烯酰氧丙基聚烷基硅氧烷，及其混合物，硅酮水凝胶或水凝胶，如etafilcon A。

优选的接触镜片材料是聚2-羟乙基甲基丙烯酸聚合物，意味着最大分子重量在大约25000和大约80000之间，聚合度分布性小于大约1.5到小于大约3.5，和共价连接其上的至少一个交叉连接的功能团。该材料在美国专利No.60/363,630给出介绍，本文参考引用其内容。

镜片材料的固化可通过任何传统的方法来进行。例如，可将材料设置在模具内，通过加热、辐射，化学、电磁辐射和类似方法及其组合来固化。在一接触镜片的实施例中，最好使用紫外光或使用全光谱的可见光进行模制。具体地，固化镜片材料的精确条件取决于所选择的材料和所形成的镜片。适合的工艺在美国专利No.5,540,410中公开，本文参考引用其内容。

本发明的接触镜片可通过任何方便的方法来生产。一个方法使用了带有VARIFORM^TM连接件的OPTOFORM^TM槽来生产模型插入件。模型插入件又用于形成模具。接下来，适当的液体树脂放入模具中，然后压缩和固化树脂，形成本发明的镜片。所属领域的技术人员应认识到，可采用任何数量的方法来生产本发明的镜片。

通过研究考虑下面的非限制性示例可清楚地了解本发明。

示例

示例1

本发明的两个不同镜片，镜片A和镜片B，对比ACUVUE牌的复曲面镜片进行了眼睛上自动定位的测试。镜片A和B使用公式III进行制造，镜片A的T_max是0.418mm，T_min是0.150毫米。镜片B的T_max是0.409mm，T_min是0.145毫米。对于ACUVUE的复曲面镜片，496和606只眼分别进行了3分钟和20分钟的测试。对于镜片A，178和188只眼分别进行了测试。对于镜片B，有108个眼进行了测试。所有的镜片是水凝胶镜片，用etaficon A制造。

镜片随意地插入目标眼中，未考虑转动定位。使用缝灯活组织显微镜和刻度尺对自动定位进行了测量。表一显示了将镜片置于眼中后3秒钟内自动定位于最佳镜片位置的0到10度内的眼睛百分比。表二显示了将镜片置于眼中后大约20分钟内自动定位于最佳镜片位置的0到10度内的眼睛百分比。

表一

镜片	0到10度内
镜片	0到10度内	ACUVUE牌的复曲面镜片	70％
镜片A	81％	ACUVUE牌的复曲面镜片	70％
镜片A	81％	镜片B	79％

表二

镜片	0到10度内
镜片	0到10度内	ACUVUE牌的复曲面镜片	70％
镜片A	82％	ACUVUE牌的复曲面镜片	70％
镜片A	82％	镜片B	81％

测试结果证明镜片A和镜片B的自动定位速度明显高于ACUVUE镜片。

示例2

市场上可买到的两个复曲面镜片，Cooper Vision Encore^TM复曲面镜片和Ocular Sciences公司的BIOMEDICS^TM55复曲面镜片，与镜片A一起用USCANRK 726 PCI眼跟踪监测仪进行了测试。对10个目标物的眼睛在超过40分钟的期间进行连续跟踪，并在17个不同时间点(0.5，1，2，3，4，5，10，15，20，25，30，35，36，37，38，39，40分钟)对眼睛的位置进行分析。与市场上得到的镜片相比，镜片A从0点只有很少的转动。此外，与市场得到的镜片相比，观察到镜片A一旦自动定位只有相当少的变化。结果证明，镜片A与从市场得到的镜片比较，可更好地保持眼睛上的定位。

Claims

1.一种镜片，包括：

镜片周边的第一和第二厚区，第一和第二薄区；

大约200到大约400微米的厚度差；

其中，各薄区包括多个水平延伸的等厚线，从薄区的最外边延伸到最内边；各条线具有的厚度各不相同，其中在各个薄区，厚度从最外线到最内线线性增加。

2.一种镜片，包括：

镜片周边的第一和第二厚区，第一和第二薄区；

大约200到大约400微米的厚度差；

其中，各薄区包括多个水平延伸的等厚弧线，从薄区的最外边延伸到最内边；各弧线具有的厚度各不相同，其中在各个薄区，厚度从最外弧线到最内弧线线性增加。

3.一种镜片，包括：

镜片周边的第一和第二厚区，及第一和第二薄区；

大约200到大约400微米的厚度差；

其中，各薄区包括多个水平延伸的等厚线，从薄区的最外边延伸到最内边；各条线具有的厚度各不相同，其中在各薄区，厚度从最外线到最内线非线性增加。

4.一种镜片，包括：

镜片周边的第一和第二厚区，及第一和第二薄区；

大约200到大约400微米的厚度差；

其中，各薄区包括多个水平延伸的等厚弧线，从薄区的最外边延伸到最内边；各弧线具有的厚度各不相同，其中在各个薄区，厚度从最外弧线到最内弧线非线性增加。

5.根据权利要求1所述的镜片，其特征在于，所述第一薄区绕镜片周边的90度点对称，所述第二薄区绕镜片周边的270度点对称。

6.根据权利要求2所述的镜片，其特征在于，所述第一薄区绕镜片周边的90度点对称，所述第二薄区绕镜片周边的270度点对称。

7.根据权利要求3所述的镜片，其特征在于，所述第一薄区绕镜片周边的90度点对称，所述第二薄区绕镜片周边的270度点对称。

8.根据权利要求4所述的镜片，其特征在于，所述第一薄区绕镜片周边的90度点对称，所述第二薄区绕镜片周边的270度点对称。

9.根据权利要求5所述的镜片，其特征在于，所述第一厚区绕镜片周边的0度点对称，所述第二厚区绕镜片周边的180度点对称。

10.根据权利要求6所述的镜片，其特征在于，所述第一厚区绕镜片周边的0度点对称，所述第二厚区绕镜片周边的180度点对称。

11.根据权利要求7所述的镜片，其特征在于，所述第一厚区绕镜片周边的0度点对称，所述第二厚区绕镜片周边的180度点对称。

12.根据权利要求8所述的镜片，其特征在于，所述第一厚区绕镜片周边的0度点对称，所述第二厚区绕镜片周边的180度点对称。

13.根据权利要求1，2，5，6，9或10中任一项所述的镜片，其特征在于，所述薄区根据下面公式设计：

T = T_{\max} - (y - y_{0}) \frac{(T_{\max} - T_{\min})}{(y_{1} - y_{0})}

其中T_max是y＝y₀时的最大厚度；

T_min是y＝y₁时的最小厚度；

y是函数变量；和

y₀和y₁分别是沿y轴的点。

14.根据权利要求1，2，5，6，9或10中任一项所述的镜片，其特征在于，所述薄区根据下面公式设计：

T = T_{\max} - (r - r_{0}) \frac{(T_{\max} - T_{\min})}{(r_{1} - r_{0})}

其中T_max是r＝r₀时的最大厚度；

T_min是r＝r₁时的最小厚度；

r是函数变量；和

r₀和r₁分别是沿r轴上的点。

15.根据权利要求3，4，7，8，11或12中任一项所述的镜片，其特征在于，所述薄区根据下面公式设计：

T = T_{\min} + T_{d} \cos {[\frac{π (y - y_{0})}{2 (y_{1} - y_{0})}]}^{a}

其中T_min是y＝y₁时的最小厚度；

(T_min+T_d)是y＝y₀时的最大厚度；

α是系数，控制厚度从T_min变化到(T_min+T_d)过渡区的形状；

y是函数变量；和

y₀和y₁分别是沿y轴的点。

16.根据权利要求1，2，5，6，9或10所述的镜片，其特征在于，所述镜片是复曲面隐形镜片。

17.根据权利要求1，2，5，6，9或10所述的镜片，其特征在于，所述镜片是双焦点隐形镜片。

18.根据权利要求1，2，5，6，9或10所述的镜片，其特征在于，所述镜片是逐渐变化的多焦点隐形镜片。

19.根据权利要求3，4，7，8，11或12所述的镜片，其特征在于，所述镜片是复曲面隐形镜片。

20.根据权利要求3，4，7，8，11或12所述的镜片，其特征在于，所述镜片是双焦点隐形镜片。

21.根据权利要求3，4，7，8，11或12所述的镜片，其特征在于，所述镜片是逐渐变化的多焦点隐形镜片

22.一种生产隐形镜片的方法，包括设计镜片步骤，镜片包括：

镜片周边的第一和第二厚区，第一和第二薄区；

大约200到大约400微米的厚度差；

其中，各薄区包括多个水平延伸的等厚线，从薄区的最外边延伸到最内边；各线具有的厚度各不相同，其中在各个薄区，厚度从最外线到最内线线性增加。

23.一种生产隐形镜片的方法，包括设计镜片步骤，镜片包括：

镜片周边的第一和第二厚区，第一和第二薄区；

大约200到大约400微米的厚度差；

24.一种生产隐形镜片的方法，包括设计镜片步骤，镜片包括：

镜片周边的第一和第二厚区，第一和第二薄区；

大约200到大约400微米的厚度差；

其中，各薄区包括多个水平延伸的等厚线，从薄区的最外边延伸到最内边；各线具有的厚度各不相同，其中在各个薄区，厚度从最外线到最内线非线性增加。

25.一种生产隐形镜片的方法，包括设计镜片步骤，镜片包括：

镜片周边的第一和第二厚区，第一和第二薄区；

大约200到大约400微米的厚度差；