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Hintergrund
der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen optische Linsen und
insbesondere eine Kontaktlinse mit eingekapselten lichtreflektierenden
Pigmentteilchen, die die Linse mit einem Funkel- oder Glitzereffekt
versehen.
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Beschreibung des zugehörigen Standes
der Technik
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Optische
Kontaktlinsen werden üblicherweise
zur Sehkorrektur und/oder für
einen kosmetischen Effekt, wie beispielsweise zum Ändern der
scheinbaren Augenfarbe eines Trägers,
verwendet. Neue Linsen sind auch zum Erzeugen des Aussehens eines "Katzenauges" oder einer anderen
unnatürlichen
Pupillenform bekannt.
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Verschiedene
Arten von Kontaktlinsen stehen zur Verfügung, einschließlich harter
Linsen, weicher Linsen und Linsen für längeres Tragen. Linsen werden
typischerweise durch Gießen,
Formen oder andere bekannte Fertigungsverfahren hergestellt und
können
durch Drehen, Polieren oder andere maschinelle Bearbeitungsverfahren
endbearbeitet werden. Linsen werden typischerweise aus Polymermaterialien,
wie beispielsweise polymerisiertem Hydroxyethylmethacrylat (HEMA),
oder Polysiloxanen hergestellt.
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Es
wurde als erwünscht
festgestellt, eine Kontaktlinse mit einem im Verhältnis zu
vorher bekannten Linsen verbesserten kosmetischen Effekt relativ
bereitzustellen. Kosmetische Kontaktlinsen sind beispielsweise in
der US-Patentanmeldung US-A-4 702 574 und in der Europäischen Patentanmel dung EP-A-0
127 450 beschrieben. Die vorliegende Erfindung betrifft hauptsächlich die
Bereitstellung einer Kontaktlinse und eines Verfahrens zur Herstellung, die
eben diese und andere Bedürfnisse
erfüllen.
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Kurzdarstellung der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung stellt eine Kontaktlinse mit einem im Verhältnis zu
vorher bekannten Linsen verbesserten kosmetischen Effekt und ein Verfahren
zum Ausbilden solcher Linsen bereit. Die Linse der vorliegenden
Erfindung erzeugt vorzugsweise einen Funkel- oder Glitzereffekt
im Auge des Trägers,
wobei der Effekt durch einen gewöhnlichen Beobachter
innerhalb eines typischen Gesprächsabstandes
des Trägers
visuell wahrnehmbar ist. Einfarbige oder mehrfarbige Funkeleffekte
können
erzeugt werden. Die Linse kann eine Sehkorrektur bereitstellen oder
kann nur kosmetisch sein.
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In
einem Aspekt ist die Erfindung eine Kontaktlinse, die einen Körper mit
einer Basisoberfläche und
eine Frontoberfläche
umfasst, wobei die Kontaktlinse ferner mindestens ein lichtreflektierendes Teilchen,
das innerhalb des Körpers
eingekapselt ist, und eine Oberfläche aufweist, die ausreicht,
um einen visuell wahrnehmbaren Glitzereffekt zu erzeugen, umfasst.
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In
einem weiteren Aspekt ist die Erfindung ein Verfahren zum Ausbilden
einer Kontaktlinse. Das Verfahren umfasst die Schritte des Aufbringens
mindestens eines lichtreflektierenden Teilchens auf eine Linsenbasis,
wobei das mindestens eine lichtreflektierende Teilchen eine Oberfläche aufweist,
die ausreicht, um einen visuell wahrnehmbaren Glitzereffekt zu erzeugen,
und des Einkapselns des mindestens einen lichtreflektierenden Teilchens
zwischen der Linsenbasis und einer Schicht aus Deckmaterial.
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In
einem weiteren Aspekt ist die Erfindung eine Kontaktlinse mit einer
Linsenbasis; einer Vielzahl von lichtreflektierenden Teilchen, die
auf eine Frontoberfläche
der Linsenbasis aufgebracht sind, wobei jedes der Vielzahl von lichtreflektierenden
Teilchen eine Oberfläche
mit einer Abmessung von mindestens etwa 100 Mikrometern und vorzugsweise mindestens
etwa 120 Mikrometern aufweist; und einer Schicht aus Deckmaterial,
die über
der Vielzahl von lichtreflektierenden Teilchen liegt, um dadurch die
Vielzahl von lichtreflektierenden Teilchen zwischen der Linsenbasis
und der Schicht aus Deckmaterial einzukapseln.
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Diese
und weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden
hierin mit Bezug auf die in den beigefügten Zeichnungen gezeigten
Beispielausführungsformen
beschrieben.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungsfiguren
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1 ist
eine Seitenquerschnittsansicht einer Kontaktlinse gemäß einer
bevorzugten Form der vorliegenden Erfindung.
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2 ist
eine Draufsicht auf die Kontaktlinse von 1 gemäß einer
bevorzugten Form der vorliegenden Erfindung.
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3a–3c zeigen
Seitenansichten von drei Stufen bei der Herstellung einer Linse
gemäß einer
bevorzugten Form der vorliegenden Erfindung.
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Ausführliche Beschreibung
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Mit
Bezug auf die Zeichnungsfiguren, in denen durchweg gleiche Bezugsziffern
gleiche Teile darstellen, werden nun bevorzugte Formen der vorliegenden
Erfindung beschrieben. Die 1 und 2 zeigen
eine Kontaktlinse 10 gemäß einer bevorzugten Form der
vorliegenden Erfindung. Die Linse 10 umfasst vorzugsweise
einen konvex-konkaven Körper,
der durch eine Frontoberfläche
oder Frontkrümmung 12 und
eine Basisoberfläche
oder Basiskrümmung 14 begrenzt
ist. Der Linsenkörper
wird vorzugsweise aus einem Polymermaterial, wie beispielsweise
polymerisiertem Hydroxyethylmethacrylat (HEMA), Polysiloxanen oder
anderem/n bioverträglichen
transparenten Materialien) ausgebildet. Der Linsenkörper kann
getönt
sein oder nicht. Die Linse 10 kann dazu ausgelegt sein,
einen gewünschten
Grad an Sehkorrektur bereitzustellen, oder kann rein kosmetisch
sein.
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Die
Linse 10 umfasst vorzugsweise ferner mindestens ein lichtreflektierendes
Teilchen 16, das innerhalb des Körpers der Linse eingekapselt
ist. Bevorzugter sind eine Vielzahl von lichtreflektierenden Teilchen 16 innerhalb
des Körpers
der Linse verteilt und eingekapselt. Es ist selbstverständlich,
dass die relativen Größen, Formen
und die Verteilung der Teilchen 16, die in den Figuren
dargestellt sind, nur als Bezug und zum Verständnis dienen und nicht tatsächliche
Teilcheneigenschaften darstellen oder maßstäblich sein sollen. Es ist bevorzugt,
dass die Teilchen 16 vollständig durch das Linsenmaterial
eingekapselt sind, um einen Kontakt zwischen einem Teilchen und
dem Auge oder Augenlid des Trägers
zu verhindern. Alternativ kann jedoch ein Teilchen 16 teilweise
eingekapselt sein, wobei ein Teil des Teilchens auf oder benachbart
zu der Außenfläche der Linse 10 liegt.
Die Teilchen 16 erstrecken sich vorzugsweise nicht in die
Sehzone 18 der Linse, die typischerweise im oder im Allgemeinen
nahe dem Zentrum der Linse 10 liegt. Jedes Teilchen 16 umfasst vorzugsweise
eine Oberfläche,
die ausreicht, um aufgrund der Reflexion von Licht durch das Teilchen
einen "Glitzer"- oder "Funkel"-Effekt zu erzeugen,
wobei der Effekt für
einen Betrachter, der den Träger
der Linse 10 beobachtet, visuell wahrnehmbar ist. Zufriedenstellende
Effekte wurden unter Verwendung von Teilchen 16 mit einer
Abmessung (z.B. einer Länge, Breite,
Dicke, eines Durchmessers usw.) von mindestens etwa 120 Mikrometern
(0,12 mm) erhalten. Es ist bevorzugt, dass die maximale Abmessung
jedes Teilchens 16 nicht mehr als etwa 500 Mikrometer (0,5 mm)
beträgt,
um eine Unannehmlichkeit oder Wahrnehmung durch den Träger zu minimieren.
In einer weiteren bevorzugten Form werden Teilchen mit einer Länge zwischen
etwa 300 und etwa 400 Mikrometern (0,3–0,4 mm), einer Breite zwischen
etwa 100 und etwa 400 Mikrometern (0,1 – 0,4 mm) und einer Dicke von
etwa 10 Mikrometern bis etwa 20 Mikrometern (0,01 – 0,02 mm)
verwendet, um den visuellen Funkeleffekt ohne eine signifikante
Trägerunannehmlichkeit
für die
meisten Benutzer zu maximieren. Es wurde festgestellt, dass Teilchen 16 mit
lichtreflektierenden Oberflächen
von etwa 0,01 mm2 bis etwa 0,25 mm2 annehmbare visuell wahrnehmbare Effekte
erzeugen. Die Teilchen 16 sind vorzugsweise mit einer lichtreflektierenden
Oberfläche
im Allgemeinen senkrecht zur Sichtlinie 20 eines Trägers orientiert,
um den dadurch erzeugten Glitzereffekt weiter zu verstärken.
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In
einer bevorzugten Form umfassen die Teilchen 16 ein inertes,
lichtreflektierendes Pigment oder ein anderes Material. Bioverträgliche,
inerte, kristalline Pigmente und Materialien sind bevorzugt. Die
Teilchen 16 der folgenden Materialien können beispielsweise verwendet
werden:
- – Copolyester/Acrylat-Copolymere,
wie die irisierenden Glitzerteilchen Crystalina 321, 322, 323 und
324 (optischer Polyester/Acryl-Kern mit Polyesteraußenschicht),
von Meadowbrook Inventions, Inc., in Bernardsville, NJ;
- – Polyethylenterephthalat;
- – Glimmer
mit Titandioxid und Eisen(III)-hexacyanoferrat (II);
- – Glimmer
mit Titandioxid und Chromoxid;
- – Glimmer
mit Titandioxid und Siliziumdioxid;
- – Polyesterfolie;
- – Vakuummetallisierte
Polyesterfolie;
- – Calciumnatriumborosilikat,
mit Titandioxid beschichtet, wie Reflecks-Plättchen von Englehard Corp.
in Isselin, NJ;
- – Glimmer
mit Eisenoxid und Titandioxid, wie Timiron7 MP-24
Karat Goldfunkelpulver, von EM Industries, Inc. in Hawthorn, NY.
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Es
wird natürlich
erkannt, dass die vorstehend genannten Teilchenmaterialien nur beispielhaft sind
und dass verschiedene andere lichtreflektierenden Materialien zur
Ver wendung als Teilchen 16 anwendbar sind. Eine einzelne
Teilchenart oder Kombinationen von zwei oder mehr Teilchenarten.
können verwendet
werden, um einfarbige oder mehrfarbige Glitzereffekte zu präsentieren.
In einer bevorzugten Ausführungsform
werden beispielsweise ungefähr gleiche
Mengen von goldfarbigen Glimmerteilchen mit Eisenoxid und Titandioxid
und blaue, goldene, violette, grüne
und rote Calciumnatriumborosilikat-Plättchen, die mit Titandioxid
beschichtet sind, miteinander vermischt, um einen mehrfarbigen Funkeleffekt
bereitzustellen.
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Ein
bevorzugtes Herstellungsverfahren zum Ausbilden einer erfindungsgemäßen Kontaktlinse wird
nun mit Bezug auf 3a–3c beschrieben. Eine
geformte Linsenwarze oder -basis 30 wird vorzugsweise in
eine Form gegossen und polymerisiert, um die Basiskrümmung 14 der
Linse 10 auszubilden. Die Linsenbasis 30 wird
vorzugsweise von der Kappe befreit und bleibt an einem Formblock 32 angebracht, wie
in 3a gezeigt. Die Linsenbasis 30 wird vorzugsweise
unter Verwendung einer Drehmaschine grabengefräst, um einen Abschnitt des
Linsenmaterials (durch die Aussparung 40 in 3b angegeben) in
der Nähe
der Frontkrümmung 12 zu
entfernen.
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Mindestens
ein lichtreflektierendes Teilchen 16 und bevorzugter eine
Vielzahl von lichtreflektierenden Teilchen, im Wesentlichen wie
vorstehend beschrieben, werden auf die Linsenbasis 30 aufgebracht.
Die lichtreflektierenden Teilchen 16 werden zusammen mit
einem Bindematerial vorzugsweise in einem ringförmigen Ringmuster 42 auf
die Linsenbasis 30 unter Verwendung eines zweistufigen
Druckstock-Prägevorgangs
aufgebracht. Das Bindematerial ist vorzugsweise ungehärtetes Hydroxyethylmethacrylat
(HEMA) oder ein anderes ungehärtetes
Linsenmaterial. Alternativ kann ein formuliertes Bindemittel/Lösungsmittel
als Bindematerial verwendet werden. In einer Beispielausführungsform
ist das Bindemittel/Lösungsmittel
eine Zusammensetzung von ungefähr
66% Isopropylalkohol (IPA), 21% Polyvinylpyrrolidon (PVP), 13% Hydroxyethylmethacrylat (HEMA)
und 0,2% Benzoinmethylether (BME). Die Verwendung der selben oder ähnlicher
Materialien als Bindemittel und als Material der Linsenbasis stellt vorteilhafterweise
eine verbesserte Integrität
des Linsenendprodukts bereit. Das Bindematerial wird aus einem Dichtungsbecher
auf einen Druckstock mit dem gewünschten
ringförmigen
Muster aufgebracht und wird dann über einen Transferblock vom
Druckstock auf die Linsenbasis 30 überführt. Die Teilchen 16 werden
dann ebenso auf einen Druckstock aufgebracht und über dem
Bindematerial auf die Linsenbasis 30 überführt. Das Muster 42 aus
Bindematerial und Teilchen 16 liegt vorzugsweise in Form
eines Rings mit einem offenen zentralen Teil vor, der zu einer unbehinderten
Sehzone 18 des Linsenendprodukts führt.
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Wahlweise
können
die Teilchen vor dem Aufbringen durch einen oder mehrere Siebvorgänge unter
Verwendung von Sieben nach der Größe getrennt werden. Ein Sieb
von 106 Mikrometern (0,106 mm) kann beispielsweise verwendet werden,
um Teilchenpigmente zu sieben, um Teilchen zur Verwendung zu sammeln
und um kleinere Teilchen loszuwerden. Ein beträchtlicher Teil dieser gesammelten
Teilchen weist eine Abmessung von 120 Mikrometern oder mehr auf.
Ein Sieb von 500 Mikrometern kann dann verwendet werden, um irgendwelche
Teilchen zu entfernen, die zu groß sind, als dass sie von Nutzen
sind. Die lichtreflektierenden Teilchen 16 können innerhalb des
Musters 42 zufällig
oder gleichmäßig verteilt
werden oder können
in einer vorbestimmten geometrischen Form oder einer anderen Gestaltung
innerhalb des Musters aufgebracht werden. Die Teilchen bedecken
vorzugsweise nicht mehr als etwa 50% der Iris des Trägers und
bevorzugter etwa 44% oder weniger der Iris, um zu ermöglichen,
dass die natürliche
Augenfarbe durchkommt. In alternativen Ausführungsformen kann eine Bedeckung
von mehr als 50% der Iris bis zu voller Bedeckung vorgesehen werden.
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Ein
zweites Grabenfräsen
oder "Schattenfräsen" wird vorzugsweise
unter Verwendung einer Drehmaschine durchgeführt, um über das Profil der Linsenbasis 30 zu
ziehen, vorzugsweise etwa 20 Mikrometer (0,02 mm) bis etwa 40 Mikrometer (0,04 mm) über dem
ersten Grabenfräsen.
Das Schattenfräsen
schält
die Oberfläche
des Musters 42, um irgendwelche Teilchen zu entgraten,
die zu weit über die
Linsenbasis 30 vorstehen, die ansonsten durch die Endoberfläche der
Linse hervorragen könnten und
zu einer Reizung des Trägers
führen
könnten.
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Eine
Deckschicht 50 wird vorzugsweise auf die Linsenbasis 30 in
einem zweiten Gießschritt
aufgebracht, wie in 3c gezeigt, um das Material
der Linsenbasis, das im anfänglichen
Grabenfrässchritt entfernt
wurde, zu ersetzen. Die Deckschicht 50 besteht vorzugsweise
aus demselben oder einem ähnlichen
Material wie die Linsenbasis 30. In dieser Weise werden
die lichtreflektierenden Teilchen 16 innerhalb des Musters 42 vorzugsweise
vollständig
zwischen der Linsenbasis 30 und der Deckschicht 50 eingekapselt.
Dies stellt sicher, dass die Teilchen 16 während der
Verwendung nicht mit dem Auge oder dem Augenlid des Trägers in
Kontakt kommen, was eine Reizung oder Unannehmlichkeit verursachen könnte.
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Die
Deckschicht 50 wird getrocknet und gehärtet und die Frontkrümmung wird
vorzugsweise gemäß Standardverfahren
gedreht und poliert. Die Frontkrümmung
kann beispielsweise endbearbeitet werden, um einen gewünschten
Grad an Korrektursehen bereitzustellen, oder kann endbearbeitet
werden, sodass sie zu einer nicht-korrektiven Linse führt, die
rein kosmetisch ist. Die Linse wird dann aus dem Formblock 32 entnommen
und irgendein erforderliches Kantenpolieren und/oder Endbearbeiten
wird vollendet. Die Linsen können
dann für
Qualitätskontrollzwecke
gemustert und gemäß Standardverfahren verpackt
und beschriftet werden.
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Obwohl
die Erfindung in ihren bevorzugten Formen beschrieben wurde, ist
es für
Fachleute leicht ersichtlich, dass viele Zusätze, Modifizierungen und Streichungen
an dieser durchgeführt
werden können,
ohne vom Schutzbereich der beigefügten Ansprüche abzuweichen.