DE69101495T2

DE69101495T2 - Verfahren zur Herstellung einer ophthalmischen Linse aus Kunststoff und eine so hergestellte ophthalmische Linse.

Info

Publication number: DE69101495T2
Application number: DE69101495T
Authority: DE
Inventors: Dominique Baude; Pierre Chavel; Denis Joyeux; Jean-Claude Meslard; Gerard Obrecht; Jean Taboury
Original assignee: Essilor International Compagnie Generale dOptique SA
Current assignee: EssilorLuxottica SA
Priority date: 1990-01-22
Filing date: 1991-01-21
Publication date: 1994-07-14
Anticipated expiration: 2011-01-22
Also published as: AU634333B2; DE69101495D1; JPH04218017A; EP0439394A2; EP0439394A3; US5172143A; EP0439394B1; AU6949791A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft in allgemeiner Weise künstliche optische Linsen, d.h. sowohl Kontaktlinsen oder intraokulare Implantate wie ophtalmische Linsen, d.h. Brillengläser, und sie zielt genauer auf diejenigen dieser künstlichen optischen Linsen ab, die zur Gewährleistung einer Korrektur radial ein gewisses festgelegtes Stärkeprofil aufweisen müssen.
Die Herstellung z.B. von Kontaktlinsen geschieht derzeit entweder durch Formung oder durch Bearbeitung.
Die Herstellung durch Formung hat den Vorteil, direkt zum gesuchten Stärkeprofil führen zu können, durch einfaches Duplizieren ausgehend von einer geeigneten Form.
Aber praktisch kann nur der äußere Krümmungsradius der hergestellten künstlichen Kontaktlinsen moduliert werden, da ihr innerer Krümmungsradius in den engen und genau festgelegten Grenzen bleiben muß für eine gute Anpassung an den Krümmungsradius der Hornhaut der Patienten.
Hieraus ergibt sich, daß eine Herstellung durch Formung einen erheblichen Bestand an Formen verlangt.
Dieser Bestand an Formen muß in der Tat erlauben können, alle zur Korrektur aller Sehfehler notwendigen Stärkeskalen abzudecken.
Für die Kontaktlinsen für Weitsichtige muß dieser Formenbestand außerdem erlauben können, alle Skalen der Stärkeadditionen abzudecken, die notwendig sind zur Korrektur aller Weitsichtigkeiten und dies für jeden zu korrigierenden Sehfehler.
Eine Herstellung durch Bearbeitung, die daraus besteht, ein zuvor durch Formung erhaltenes halb fertiges Produkt aufzunehmen und ihm durch ein mechanisches Behandlungsverfahren das gesuchte Stärkeprofil zu geben, erlaubt vorteilhafterweise, den notwendigen Bestand an Formen zu vereinfachen.
Aber praktisch sind die somit einzusetzenden Behandlungsverfahren umständlich, schwierig und verteuernd.
Außerdem wurde bereits vorgeschlagen, auf optische Linsen ein physikalisch-chemisches Behandlungsverfahren anzuwenden.
Dies ist z.B. der Fall in den französischen Patenten, die unter den Nrn. 2.029.178 und 2.076.194 veröffentlicht wurden.
Aber diese französischen Patente betreffen im wesentlichen den Erhalt von Korrekturgläsern, die zur Ausstattung von Brillengestellen bestimmt sind, und wenn im ersten auf die mögliche Irradiation von Kontaktlinsen Bezug genommen wird, so hat diese Irradiation, die praktisch eine Neutronen-Irradiation ist, nur zum Ziel, gewisse Fehler dieser Kontaktlinsen zu beheben.
Es handelt sich somit in diesen französischen Patenten nicht um die Gewährleistung der Herstellung von künstlichen optischen Linsen, die irgendein Stärkeprofil zeigen.
Wenn außerdem in der japanischen Patenturkunde Nr. JP-A-61 053031 der Einsatz einer physikalisch-chemischen Behandlung zum Erhalt eines gewissen Stärkeprofils mit dem Eingriff einer Maske für die räumliche Modulation des zu steuerndern Energiestromes vorgeschlagen ist, so ist das Ausgangsmaterial nur eine einfache Klinge mit parallelen Seiten.
Außerdem ist die eingesetzte Maske eine statische Maske, die in irgendeiner Weise durch Graupegel eingreift, und für die es in der Tat schwierig ist, die Schwärzung zu steuern.
Die vorliegende Erfindung hat insbesondere ein Verfahren zum Gegenstand, das geeignet ist, die Herstellung einer künstlichen optischen Linse zu ermöglichen, die irgendein Stärkeprofil zeigt, und das vorteilhafterweise frei von diesen Nachteilen ist.
Dieses Verfahren ist derart, daß man ausgehend von einer künstlichen optischen Linse, die ein anderes Stärkprofil zeigt, durch ein physikalisch-chemisches Verfahren eine Veränderung dieses Stärkeprofils gewährleistet, die zu dem gesuchten Stärkeprofil führt, mit dem Eingriff einer Maske für die räumliche Modulation des zu steuernden Energiestromes, und es ist in allgemeiner Weise dadurch gekennzeichnet, daß man für die räumliche Modulation des Energiestromes eine sich drehende Maske einsetzt.
Somit wird, wie bei einer Herstellung durch Bearbeitung, erfindungsgemäß eine Verarbeitung eines halb-fertigen Ausgangsproduktes vorgenommen, das daher vorteilhafterweise einfacher sein kann, und z.B. eine einfache sphärische Linse sein kann.
Aber erfindungsgemäß ist das entsprechende Verarbeitungsverfahren vorteilhafterweise ein physikalisch- chemisches Behandlungsverfahren.
Es zeigt sich in der Tat, daß entweder durch eine örtliche Veränderung des Brechungsindex des Herstellungsmaterials der behandelten Linse, oder durch eine örtliche Veränderung seiner Dicke, oder durch eine Veränderung, die gleichzeitig diesen Brechungsindex und diese Dicke betrifft, die heutzutage erhältlichen physikalisch-chemischen Behandlungsverfahren eine Veränderung des Stärkeprofils einer solchen Linse wirkungsvoll ermöglichen können, d.h. eine Veränderung ihrer optischen Eigenschaften, die sie dazu führt, das gesuchte Stärkeprofil zu zeigen.
Die so einsetzbaren physikalisch-chemischen Behandlungsverfahren sind sehr verschieden.
Es kann sich z.B. um Photochemie oder Ionen-Dopen, um Photoablation oder Ionen-Bearbeitung handeln.
Wie dem auch sei, die Tatsache, daß erfindungsgemäß die räumliche Modulation des Energiestromes mit Hilfe einer sich drehenden Maske gewährleistet wird, erlaubt eine bessere Steuerung dieser Modulation.
Es zeigt sich in der Tat, daß die Präzision, mit der der Verlauf einer solchen sich drehenden Maske hergestellt werden kann, weit höher ist als diejenige, mit der es derzeit möglich ist, die Schwärzung einer statischen Maske mit Graupegeln zu steuern.
Gemäß einer Entwicklung der Erfindung trägt die so eingesetzte sich drehende Maske außerdem vorteilhafterweise zum Erhalt eines so gewünschten astigmatischen Stärkeprofils bei.
Es zeigt sich in der Tat, daß es in relativ einfacher Weise ausreicht, die Drehgeschwindigkeit der sich drehenden Maske gemäß ihrer relativen Winkelposition bezüglich der sich in Behandlung befindlichen künstlichen optischen Linse zu verändern, um ein astigmatisches Stärkeprofil für diese zu erhalten.
Die vorliegende Erfindung hat auch noch jede durch Anwendung des zuvor genau dargelegten Verfahrens erhaltene künstliche optische Linse zum Gegenstand, d.h. jede künstliche optische Linse, die optische Eigenschaften zeigt, die aus einer Veränderung durch ein physikalisch-chemisches Verfahren der anfänglich unterschiedlichen optischen Eigenschaften hervorgehen.
Die Gegenstände der Erfindung, ihre Eigenschaften und ihre Vorteile gehen außerdem aus der nachfolgenden beispielhaften Beschreibung unter Bezugnahme auf die schematischen Zeichnungen des Anhangs hervor:
Figur 1 ist eine Teilansicht im Achsenschnitt einer erfindungsgemäßen künstlichen optischen Linse;
die Figuren 2 und 3 sind zwei sich hierauf beziehende Blockdiagramme, wobei das eine die Änderung in der Stärke der Linse in Abhängigkeit von dem Abstand zur optischen Achse und das andere die Änderung der entsprechenden Phase illustriert;
Figur 4 ist eine Ansicht in Ebene einer sich drehenden Maske, die zur Herstellung der Linse eingesetzt werden kann;
die Figuren 5, 6 sind jeweils analoge Ansichten zu denen der Figuren 3, 4 für eine Ausführungsvariante;
die Figuren 7, 8, 9 sind jeweils analoge Ansichten zu denen der Figuren 2, 3, 4 für eine andere erfindungsgemäße künstliche optische Linse;
die Figuren 10A, 10B sind Blockdiagramme, die sich, analog zu dem der Figur 5, auf diese andere künstliche optische Linse beziehen;
Figur 11 ist für sie eine analoge Ansicht zu der der Figur 6;
Figur 12 ist eine Ansicht in Ebene der optischen Nutzzone einer künstlichen optischen Linse, auf die eine Entwicklung der Erfindung angewandt werden kann;
Figur 13 ist ein Diagramm, das die Erläuterung, die diese Entwicklung anbetrifft, vereinfacht;
Figur 14 ist eine Ansicht in Ebene einer sich hierauf beziehenden sich drehenden Maske;
Figur 15 ist ein Diagramm bezüglich einem der Parameter, von dem die Ausführung dieser sich drehenden Maske abhängt.
So wie in Figur 1 illustriert, handelt es sich z.B. um die Herstellung einer Kontaktlinse 10, und genauer einer Kontaktlinse 10 mit gleichzeitiger Sicht, die zur Korrektur einer Weitsicht eine Stärke P(h) hat, die radial gemäß einem festgelegten torischen Profil ändert.
Diese torische Stärke P(h), oder asphärische Stärke, kann sich in der Form des nachfolgenden polynomischen Ausdrucks ausdrücken:
bei dem h die Höhe in mm ist bezüglich der Achse A der Kontaktlinse 10 und ai eine Folge der numerischen Koeffizinten, die hier auf sieben begrenzt sind.
Diese asphärische Stärke P(h) kann ebenso als Ergebnis aus der Addition einer Asphärisation Pa(h) zu einer sphärischen Basisstärke Ps betrachtet werden
P(h) = Ps + Pa(h).
Physikalisch kann die Kontaktlinse 10 außerdem an eine Phasenklinge angepaßt werden, deren Gesetz der Phasenänderung, oder Phasengesetz, in Abhängigkeit von der Höhe h von dem folgenden Ausdruck gegeben ist
Φ (h) = 2π / 1 . u . P(u) . du (II)
bei dem 1 die Wellenlänge entsprechend der maximalen photopischen Empfindlichkeit des Auges ist.
Für eine unifokale Kontaktlinse mit sphärischen Flächen ist dieses Phasengesetz repräsentativ für die Veränderung der Dicke dieser Linse bezüglich einer Klinge mit parallelen Seiten.
Erfindungsgemäß geht man für die Herstellung einer Kontaktlinse 10, die das gesuchte torische Stärkeprofil zeigt, das in Figur 2 dargestellt ist, von einer Kontaktlinse aus, die ein anderes Stärkeprofil zeigt, und durch ein physikalisch-chemisches Behandlungsverfahren gewährleistet man eine Veränderung dieses Stärkeprofils, die zu dem gesuchten führt.
Z.B. ist die Ausgangs-Kontaktlinse, die in den Figuren nicht dargestellt ist, eine sphärische Kontaktlinse von der Stärke Po.
Wenn man Po = Ps wählt, schreibt sich die anzuwendende Asphärisations-Stärke Pa(h) wie folgt
Pa(h) = P(h) - Po (III)
oder als Phasenausdruck
Φ= 2π / 1 . u . Pa(u) . du (III)'
Im allgeneinsten Fall kann das eingesetzte physikalisch- chemische Behandlungsverfahren zugleich zu einer Modulation Dn des Brechungsindex und zu einer Modulation De der Dicke führen.
Mittels einer Annäherung der ersten Ordnung kann man die entsprechende Modulation der Phase DΦ in Form des folgenden Ausdrucks schreiben:
DΦ= 2π / 1 [Dn . e + (n-no) De] (IV)
bei dem n der Brechungsindex des Herstellungsmaterials der Kontaktlinse 10 und no derjenige des Außenmilieus ist.
Aus dem Vorhergehenden ergibt sich, daß die Ausdrücke (III) und (IV) gleich sein müssen.
Anders gesagt, muß die folgende Gleichheit bestehen :
Dn(h) . e + (n-no) . De(h) = u . Pa(u) . du
Gemäß der Eigenschaft des physikalisch-chemischen Behandlungsverfahrens können sich somit zwei Figurenfälle zeigen.
In dem ersten Fall ist die "Dynamik" dieses Verfahrens, d.h. die maximale reine Modulation des Brechungsindex und/oder die maximale reine Modulation der Dicke, die in Anwendung dieses Verfahrens erhalten werden können, ausreichend, um direkt die notwendige Phasenabweichung zu erhalten.
In einem zweiten Fall ist diese "Dynamik" nicht ausreichend, um diese Phasenänderung zu erreichen.
In einem solchen Fall kann eine erste Lösung darin bestehen, die sphärische Stärke Po der Ausgangs-Kontaktlinse zu verändern, derart, daß die notwendige Phasenabweichung bis zur gesuchten Asphärisation minimiert wird.
Hierzu reicht es, der sphärischen Basisstärke Ps eine dynamische Stärke Pd' hinzuzufügen oder von ihr diese dynamische Stärke Pd' abzuziehen.
Wenn trotzdem die "Dynamik" dieses eingesetzten physikalisch- chemischen Verfahrens nicht ausreichend ist, um die notwendige Phasenabweichung zu erreichen, besteht eine zweite Lösung erfindungsgemäß darin, eine Reduktion modulo 2π des Phasengesetzes vorzunehmen.
In der Tat ist, wie man weiß, die Phase immer mit ungefähr 2π definiert.
Indem man eine Reduktion modulo 2π des Phasengesetzes vornimmt, ist es immer noch möglich, die zu gewährleistende Phasenabweichung unterhalb von 2π zu halten.
Wie oben angezeigt, können die für den Erhalt der gesuchten Asphärisation eingesetzten physikalisch-chemischen Behandlungsverfahren sehr unterschiedlich sein.
Z.B. kann es sich um ein photochemisches Verfahren handeln, bei dem man ausgehend von einer Kontaktlinse aus einem festen Polymer-Material, das eine Matrix bildet, diese Matrix mittels einer flüssigen photo-polymerisierbaren Verbindung, die ein Monomer und einen Photoinitiator der Polymerisation aufweist, imprägniert wird, die so imprägnierte Matrix einer gemäß der gesuchten Asphärisation modulierten Strahlungsquelle ausgestzt wird, derart, daß die flüssige Verbindung, die sie in Abhängigkeit von dieser torischen Stärke imprägniert, örtlich polymerisiert wird, und dann der nicht polymerisierte Überschuß dieser Verbindung aus der Matrix eliminiert wird.
Um die auf die Matrix anzuwendende Strahlung zu modulieren, nimmt man eine räumliche Modulation des entsprechenden Energiestromes vor.
Erfindungsgemäß wird diese räumliche Modulation durch den Einsatz einer sich drehenden Maske (12) gewährleistet.
Für eine bessere Illustration der Erfindung werden jetzt darstellend zwei numerische Beispiele gegeben.

Beispiel 1.

Es handelt sich um eine konvergente Kontaktlinse 10 mit torischer Gesamtstärke P(h) , deren sphärische Basisstärke Ps beträgt, und deren durch Asphärisation hinzugefügte Addition Add 1,5 Dioptrie betragen soll.
Unter Addition Add versteht man hier in konventioneller Weise den Unterschied zwischen der Stärke in Nahsicht PVP und der Stärke in Weitsicht PVL, Figur 2, vorausgesetzt, daß die entsprechenden Zonen der Nahsicht VP und der Weitsicht VL der Kontaktlinse 10 eine gewisse geometrische Ausdehnung haben, und daß ihre Stärke die mittlere Stärke für die Gesamtheit einer solchen Zone ist.
Wie zuvor:
P(h) = Ps + Pa(h)
i = 7
und Pa(h) = Σ ai hi
i = 0
In dem festgehaltenen numerischen Beispiel haben die Koeffizienten al den folgenden Wert :
a0 = 1.8430572
a1 = 0.030438234
a2 = 0.92669499
a3 = 0.52752879
a4 = 1.1186199
a5 = 0.79106624
a6 = 0.30761219
a7 = 0.04890526
Außerdem ist Ps aus Vereinfachungsgründen gleich Null gewählt:
P(s) = 0
Zuerst nimmt man an, daß die Ausgangs-Kontaktlinse auch eine sphärische Stärke gleich Null zeigt.
Z.B. handelt es sich um eine Linse mit parallelen Seiten.
Wie dem auch sei : Po = 0
In dem Diagramm der Figur 2 sind in Abszissen die Höhe h in mm und in Ordinaten die Asphärisations-Stärke Pa in Dioptrie aufgetragen, die auf die optische Nutzzone dieser Ausgangs- Kontaktlinse anzuwenden ist, um das gesuchte torische Stärkeprofil für die Kontaktlinse 10 zu bekommen.
Schraffiert hat man in diesem Diagramm die Zonen der Nahsicht VP und der Weitsicht VL dieser Kontaktlinse 10 aufgetragen.
In dem gegebenen Beispiel gehört die Nahsichtzone VP zur Nittelzone der Kontaktlinse 10 und die Weitsichtzone VL zu ihrer Randzone.
Aber es versteht sich von selbst, daß eine umgekehrte Anordnung erhalten werden kann.
Das Diagramm der Figur 3 gibt das Verhalten des entsprechenden Phasengesetzes wieder.
Aus Vereinfachungsgründen ist in diesem Diagramm die Phase Φ bei 2π eingetragen.
Aus diesem Diagramm geht hervor, daß sich die entsprechende Beziehung zwischen Null und 2,5 erstreckt.
Die abzudeckende Phasenabweichung hat somit die Größenordnung von 5π.
Wenn das eingesetzte physikalisch-chemische Behandlungsverfahren eine reine Modulation des Index bewirkt, muß diese einen Wert von 7.10&supmin;³ für eine Ausgangs-Kontaktlinse, die eine Dicke von 200 um aufweist, erreichen.
Wenn das physikalisch-chemische Behandlungsverfahren eine reine Modulation der Dicke bewirkt, muß diese 3,6 um erreichen, wenn der Brechungsindex des Herstellungsmaterials der Ausgangs- Kontaktlinse 1,38 ist.
Z.B. ist das eingesetzte physikalisch-chemische Behandlungsverfahren ein photochemisches Verfahren der oben ausführlich dargelegten Art.
Dieses photochemische Verfahren ist vollständiger in der französischen Patentanmeldung Nr. 89 06323 beschrieben, die am 12. Mai 1989 angemeldet und unter der Nr. 2.646.930 veröffentlicht wurde.
Figur 4 zeigt das Verhalten einer sich drehenden Maske (12), die geeignet ist zur räumlichen Modulation des entsprechenden Energiestromes der Irradiation.
In dieser Figur 4 wurden die lichtundurchlässigen Abschnitte der Maske schraffiert und ihre transparenten Abschnitte weiß gelassen.
Man nimmt jetzt an, daß die Ausgangs-Kontaktlinse eine sphärische Stärke Po ungleich Null zeigt.
Zum Beispiel:
Po = 0,6 Dioptrie
In diesem Fall :
Po = Ps + Pd
mit Pd = 0,6 Dioptrie
Das Phasengesetz ist somit reduziert gemäß dem Diagramm der Figur 5.
In dem Fall einer reinen Modulation des Index reduziert sich diese auf 2,8.10&supmin;³.
In dem Fall einer reinen Modulation der Dicke reduziert sich diese auf 1,4 um.
Figur 6 zeigt das Verhalten der entsprechenden sich drehenden Maske (12)

Beispiel2.

Die durch Asphärisation unter den gleichen Bedingungen wie oben hinzuzufügende Addition Add beträgt 2,5 Dioptrie.
Die Koeffizienten ai sind somit die folgenden :
a0 = 3.7110522
a1 = 0.040382098
a2 = 3.1321414
a3 = 0.034659945
a4 = 0.99060474
a5 = 0.098949193
a6 = 0.10272511
a7 = 0.01788491
Wenn, wie zuvor, Ps und Po gleich Null sind, ist das Änderungsgesetz der Asphärisations-Stärke Pa dasjenige, das von dem Diagramm der Figur 7 gezeigt wird, und das Phasengesetz ist dasjenige, das von dem Diagramm der Figur 8 gezeigt wird.
Die abzudeckende Phasenabweichung ist von der Größenordnung 6π.
In dem Fall einer reinen Modulation des Index muß diese einen Wert von 8,3.10&supmin;³ für eine Ausgangs-Kontaktlinse von einer Dicke von 200 um erreichen.
In dem Fall einer reinen Modulation der Dicke muß diese 4,3 um für eine Ausgangs-Kontaktlinse erreichen, deren Herstellungsmaterial einen Brechungsindex gleich 1,38 hat.
Die einzusetzende drehende Maske (12) ist diejenige, die in Figur 9 dargestellt ist.
Aber, wenn die Ausgangs-Kontaktlinse eine positive Stärke Po ungleich Null zeigt, und z.B. eine positive Stärke gleich 0,6 Dioptrie, wird das Phasengesetz zu demjenigen, das das Diagramm der Figur 10A zeigt.
So wie das Diagramm der Figur 10B illustriert, ist es möglich eine Reduktion modulo 2π dieses Phasengesetzes vorzunehmen.
In dem Fall einer reinen Modulation des Index reduziert sich diese auf 2,8.10&supmin;³.
In dem Fall einer reinen Modulation der Dicke reduziert sich diese auf 1,4 um.
Figur 11 zeigt das Verhalten der entsprechenden sich drehenden Maske (12).
Selbstverständlich dürfen die so gegebenen numerischen Beispiele keinesfalls als die Erfindung beschränkend angesehen werden.
Im Gegenteil erstreckt sich die Erfindung auf jede Ausführungsvariante und jeden Einsatz.
Die Erfindung ist insbesondere anwendbar auf den Erhalt von unifokalen Kontaktlinsen, aber ebenso von sphärisch-torischen Kontaktlinsen zur Korrektur von Astigmatismus.
Ausgehend von einer Kontaktlinse mit konstanter Stärke P kann man mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Kontaktlinse mit höherer konstanter Stärke (P+ΔP) herstellen.

Beispiele :

Es sei Δ P = 0,5 D
Die maximale Phase für h = 2 mm ist Φ = 4π
Für eine reine Modulation der Dicke De = 2,9 um
Für eine reine Modulation des Index Dn = 5,5.10&supmin;³
Es sei Δ P = 0,25 D
Die maximale Phase für h = 2 mm ist Φ = 2π
Für eine reine Modulation der Dicke De = 1,45 um
Für eine reine Modulation des Index Dn = 2,75.10&supmin;³
Man kann ebenso mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens künstliche Linsen herstellen, die erlauben, gleichzeitig die Kurzsichtigkeit und die Weitsichtigkeit zu korrigieren. In diesem Fall geht man von einer sphärisch-torischen künstlichen Linse aus, d.h. einer Linse, bei der eine der Flächen sphärisch ist, während die andere torisch ist.
Es wird jetzt unter Bezugnahme auf die Figuren 12 bis 15 eine Entwicklung der Erfindung beschrieben, die geeignet ist zum Erhalt eines astigmatischen Stärkeprofils oder, anders gesagt, zur Herstellung von künstlichen optischen Linsen, deren Stärkeprofile gemäß zweier rechtwinkliger Achsen verschieden sind.
In polaren Koordinaten ist das Phasengesetz der Phasenklinge, an die eine torische Kontaktlinse angepaßt werden kann, d.h. eine Kontaktlinse, die geeignet ist zur Korrektur des Astgmatismus, in der Weise der o.g. Formel (II) von der folgenden Art :
Φ (r, θ) = 2π/λ . r²/2 (cos²θ . Px + sin²θ Py) (II)'
bei der λ die Wellenlänge entsprechend der maximalen photopischen Empfindlichkeit des Auges ist,
Px und Py die Stärken auf beiden rechtwinkligen Achsen Ox, Oy sind,
r der Abstand vom Ursprung O irgendeines Punktes M der betreffenden Kontaktlinse 10 ist und θ der Winkel ist, den der entsprechende Radius mit der Achse Ox bildet, Figur 1.
Für eine Kontaktlinse muß die optische Nutzzone mindestens einen Durchmesser von 6 mm haben.
Es sei somit :
r max = 3.
Aus Vereinfachungsgründen und beispielhaft nimmt man im nachfolgenden an, daß der zu erhaltende Astigmatismus für die gesuchte Kontaktlinse höchstens gleich zwei Dioptrie ist.
Es sei somit :
δ Pmax = Px - Py max = 2d
Hieraus ergibt sich :
δΦmax = 33π
Man nimmt ebenfalls im nachfolgenden beispielhaft an, daß wie im Vorhergehenden die Ausgangs-Kontaktlinse eine sphärische Kontaktlinse ist, aber daß hier diese nicht dargestellte sphärische Kontaktlinse von konstanter Dicke ist.
Man nimmt schließlich an, daß man gemäß den oben beschriebenen Einsatzmodalitäten auf diese Ausgangs-Kontaktlinse ein photochemisches Verfahren, insbesondere ein Verfahren der Photoplymerisation, anwendet, das erlaubt, in seinem Rahmen eine örtliche Änderung des Brechungsindex zu erhalten, derart, daß ihr Stärkeprofil, das anfänglich gleich Null war, geändert wird, um zu dem gesuchten astigmatischen Stärkeprofil zu führen, wobei für die räumliche Modulation des entsprechenden Energiestromes eine sich drehende Maske eingesetzt wird.
Praktisch und gemäß dem Diagramm der Figur 2 ist die örtliche Änderung des Brechungsindex δ n abhängig von der während dieses photochemischen Verfahrens empfangenen Energie E.
Es sei somit : δn = f (E) (V)
Aber angesichts der vorherigen Beziehung (II') kann diese örtliche Änderung des Brechungsindex δn auch in Form der folgenden Beziehung geschrieben werden :
δn (r, e) = 1/K r²/2 (cos²θ . δP + Py) (II')
bei der K eine Konstante ist.
Hieraus ergibt sich die folgende Beziehung :
E (r, θ) = f&supmin;¹ [ r²/2K (cos²θ . δP + Py)] (VI)
Man nimmt jetzt an, daß, so wie in Figur 14 dargestellt, die transparenten Abschnitte der eingesetzten sich drehenden Maske 12 jeweils einerseits von einer Gerade 13, die nachfolgend als Bezugsachse für den Abstand r genommen ist, und andererseits von einer Kurve 14 begrenzt sind, die durch den Mittelpunkt C gehend im Punkt r max die vorherige Kurve 14 schneidet.
r und α(r) seien die polaren Koordinaten eines Punktes N der Kurve 14, und α(o) sei der Winkel ihrer Tangente im Ursprung C.
Das Diagramm der Figur 15 zeigt das Verhalten der repräsentatitven Kurve des Winkels α.
Es sei schließlich v (θ) die Drehgeschwindigkeit der sich drehenden Maske 12.
Die Energie, die diese sich drehende Maske 12 im Laufe des auf die Basis-Kontaktlinse angewandten photochemischen Verfahrens durchlaufen läßt, kann sich wie folgt schreiben
Wenn die Drehgeschwindigkeit v(θ) konstant ist und z.B. gleich vo, und wenn das Gesetz f linear ist, erhält man eine sphärische Kontaktlinse der Stärke Po.
Die entsprechenden Beziehungen ergeben Eo und θo.
Da es sich erfindungsgemäß um den Erhalt einer torischen Kontaktlinse handelt, die ein astigmatisches Stärkeprofil zeigt, läßt man die Drehgeschwindigkeit v gemäß der reltiven Winkelposition der sich drehenden Maske 12 bezüglich der behandelten Kontaktlinse 10 ändern, wobei man diese Winkelposition als durch den Winkel θ bemessen annimmt.
Es ergibt sich somit aus den vorhergehenden Beziehungen (VI) und (VII) die folgende neue Beziehung
es sei:
bei der K' eine Konstante ist.
Die so erhaltene Beziehung (VIII) ist eine Integralgleichung, die erlaubt, die gesuchte Geschwindigkeit v(θ) zu bestimmen.
Die Berechnung zeigt, daß sich in erster Annäherung, d.h. unter Vernachlässigung des Ausdrucks in α², die Aberrationen, zu denen diese Annäherung führt, praktisch perfekt akzeptabel zeigen, und daß es für diese Integralgleichung eine Lösung der Form gibt :
bei der, wie oben ausführlich angezeigt, θ der relative Winkel zwischen der sich drehenden Maske 12 und der in Behandlung befindlichen künstlichen optischen Linse ist, insbesondere der Kontaktlinse 10.
Es ist so möglich, in sehr einfacher Weise für ein Kurvenverhalten, das der Kurve 14 gegeben wurde, die die transparenten Abschnitte der eingesetzten sich drehenden Maske 12 begrenzt, und die praktisch eine konische Kurve ist, die Drehgeschwindigkeit v(θ) zu bestimmen, die auf diese sich drehende Maske 12 anzuwenden ist, um mit einer ausreichend großen Annäherung das gesuchte astigmatische Stärkeprofil für die behandelte Kontaktlinse 10 zu erhalten.
Für eine bessere Illustration der Erfindung werden hier nachfolgend mehrere numerische Beispiele gegeben.
I. Astigmatismus : 2 d
sphärische Stärke :-4 d
a) Basislinse : - 1,75 d
Px = - 0,25 d
Py = - 2,25 d
α(r) = αo αo = 10º
δn= 5.10&supmin;² δΦmax = 37π
b) Basislinse : - 4,25 d
Px = + 2,25 d
Py = + 0,25 d
α(r)= αo (1 ) αo = 10º
δn= 5.10&supmin;² δΦmax = 37 π
II. Astigmatismus : 1 d
sphärische Stärke : - 2 d
a) Basislinse : - 0,75 d
Px = - 0,25 d
Py = - 1,25 d
α(r) = αo αo = 10º
δn = 2,8.10&supmin;² δΦmax = 21π
b) Basislinse : - 2,25 d
Px = + 1,25 d
Py = + 0,25 d
α(r) = αo (1 - ) αo = 10º
δn = 2,8.10&supmin;² δΦmax = 21π
Selbstverständlich beschränkt sich die vorliegende Erfindung nicht auf diese numerischen Beispiele, sondern erstreckt sich auf jede Einsatzvariante.
Ihr Anwendungsgebiet beschränkt sich außerdem nicht allein auf Kontaktlinsen, sondern erstreckt sich im Gegenteil auch auf die Gesamtheit der künstlichen optischen Linsen, und somit auch auf ophtalmische Linsen sowie auf okulare Implantate.
In allen Fällen und erfindungsgemäß zeigen diese künstlichen optischen Linsen optische Eigenschaften, gegebenenfalls astigmatische optische Eigenschaften, die sich aus einer Änderung von anfänglich unterschiedlichen optischen Eigenschaften durch ein physikalisch-chemisches Verfahren ergeben.
Schließlich, auch wenn die zuvor gegebenen Ausführungsbeispiele insbesondere künstliche optische Linsen der Umdrehung betreffen, versteht es sich von selbst, daß die vorliegende Erfindung ebenso gut auf die Herstellung jeder anderen Art von künstlichen optischen Linsen anzuwenden ist.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung einer künstlichen optischen Linse, die irgendein Stärkeprofil zeigt, derart, daß man ausgehend von einer künstlichen optischen Linse, die ein anderes Stärkeprofil zeigt, durch ein physikalisch-chemisches Behandlungsverfahren eine Veränderung dieses Stärkeprofils gewährleistet, die zu dem gesuchten Stärkeprofil führt, mit dem Eingriff einer Maske für die räumliche Modulation des zu steuernden Energiestromes, dadurch gekennzeichnet, daß man für die räumliche Modulation des Energiestromes eine sich drehende Maske (12) einsetzt.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man von einer sphärischen oder sphärisch-torischen künstlichen optischen Linse ausgeht.

3. Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 1, 2, dadurch gekennzeichnet, daß man, da die anzuwendende Veränderung im Phasengesetz ausgedrückt ist, eine Reduktion dieses natürlichen Phasengesetzes gewährleistet, wobei die notwendige Phasenabweichung unter 2π zu halten ist.

4. Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man, da die anzuwendende Veränderung im Phasengesetz ausgedrückt ist, falls notwendig, eine Reduktion modulo π dieses Phasengesetzes gewährleistet.

5. Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das eingesetzte physikalisch-chemische Behandlungsverfahren so gewählt ist, daß es eine Modulation von zumindest einer der folgenden Eigenschaften erlaubt Brechungsindex, Dicke.

6. Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das eingesetzte physikalisch-chemische Behandlungsverfahren ein photochemisches Verfahren ist.

7. Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man zum Erhalt eines astigmatischen Stärkeprofils die Drehgeschwindigkeit der sich drehenden Maske (12) gemäß der relativen Winkelposition (e) dieser sich drehenden Maske (12) bezüglich der behandelten künstlichen optischen Linse (10) ändert.

8. Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man als Geschwindigkeitsgesetz (v) der sich drehenden Maske (12) ein Geschwindigkeitsgesetz der Form wählt :

bei der v die Geschwindigkeit ist

θ der relative Winkel zwischen der sich drehenden Maske (12) und der in der Behandlung befindlichen künstlichen optischen Linse (10)

Px und Py die Stärken, die gemäß zwei rechtwinkligen Achsen (Ox, Oy) erhalten werden.

9. Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 7, 8, dadurch gekennzeichnet, daß man die transparenten Abschnitte der sich drehenden Maske (12) einerseits durch eine Gerade (13) und andererseits durch eine Kurve (14) begrenzt, die durch den Mittelpunkt (C) dieser sich drehenden Maske gehend die Gerade (13) schneidet.

10. Verfahren gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurve (14) eine konische Kurve ist.