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Hintergrund
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein Verfahren zum Herstellen
von Kontaktlinsen und insbesondere ein Verfahren zum Herstellen
einer endbearbeiteten asphärischen
Einzelsichtkontaktlinse, einer sphärischen oder asphärischen
bifokalen, multifokalen Kontaktlinse oder Kontaktlinse mit progressiver
Addition.
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Kontaktlinsen
werden im allgemeinen durch eine maschinelle Bearbeitung oder durch
einen Gießprozeß hergestellt.
Der maschinelle Bearbeitungsprozeß beginnt mit einer Kunststoffscheibe oder
einem Rohling, der mit einem geeigneten Wachs auf einer Spindel
befestigt wird, die dann in einer Aufnahme einer Mehrachsen-Drehbank
montiert wird. Nachdem die erste Oberfläche bearbeitet ist, wird das
Teil auf einer Spindel für
die zweite Seite befestigt und die zweite Oberfläche wird wie zuvor bearbeitet.
Ein derartiger einfacher Drehbankprozeß kann nur zentralsymmetrische
optische Geometrien liefern. Kontaktlinsen, die nichtzentralsymmetrische Geometrien
enthalten, können
nur durch einen Gießprozeß hergestellt
werden, bei dem eine Gußform verwendet
wird, die eine geeignete Oberflächengeometrie
aufweist. Das dreißigjährige Studium
von Gießprozessen
führte
zur Entwicklung zahlreicher wirkungsvoller und schneller Gußprozesse
für Kontaktlinsen,
welche komplexe optische Geometrien aufweisen, wie beispielsweise
torische Kontaktlinsen, bifokale asphärische Kontaktlinsen und so
weiter.
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Während Kontaktlinsen
von über
10% aller antimetropen Personen in den Vereinigten Staaten getragen
werden, waren bifokale oder multifokale Kontaktlinsen nur gemischt
erfolgreich. Keine bifokale oder multifokale Kontaktlinse, die mit
einem speziellen Design versehen war, wurde von mehr als 70% der
Patienten erfolgreich angenommen. Es besteht die Meinung, daß eine Kontaktlinse
in einer einzigen Weise auf die Hornhaut eines Individuums paßt, so daß die räumliche
Beziehung zwischen der optischen Mitte der Linse und der Hornhaut
nicht vollkommen vorhersagbar ist. Mit anderen Worten unterliegt
die Linse einer mikroskopischen Bewegung, nachdem sie an einen Patienten
angepaßt
wurde, bis sie auf der Hornhaut die stabilste Position erreicht.
Diese Bewegung ist zu klein, um eine wesentliche Änderung
der Brechungskorrektur, welche die Linse liefert, zu bewirken, falls
die Linse von einem Einzelsicht typus ist. Jedoch ist es für bestimmte
bifokale Kontaktlinsen erforderlich, daß die Zusatzstärkezone
immer mit der Pupillenöffnung
ausgerichtet ist, damit sie richtig wirken können. Somit kann selbst diese
mikroskopische Repositionierung auf der Hornhaut die Zusatzstärkezone
aus der Pupillenapertur verschieben und für den Patienten Probleme bezüglich der
Brechung hervorrufen.
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Der
Grund, warum die Zusatzstärkezone
im Verhältnis
zur Pupille zentriert sein muß und
einen bestimmten optimalen Bruchteil der Pupillenapertur überdecken
muß, ist
der, daß für eine korrekte
Wirkungsweise einer multifokalen Linse die Retina alle Bilder zur
selben Zeit empfangen sollte. Bei entfernten Objekten wird das durch
die Basisstärkezone
geformte Bild fokussiert, während
das durch die Zusatzstärkezone
geformte Bild nicht fokussiert wird. Für nahe Objekte wird das durch
die Basisstärkezone
gebildete Bild defokussiert, während
das durch die Zusatzstärkezone
gebildete Bild fokussiert wird. Geht man von einem fokussierten
und einem oder mehreren defokussierten Bildern aus, weist der Bildverarbeitungsapparat
an der Retina und der visuelle Kortex die unfokussierten Bilder
zurück
und verarbeitet das fokussierte Bild.
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Personen
mit normaler Veranlagung, bei welchen eine refraktive Korrektur
nicht erforderlich ist, empfangen auch mehrere Bilder gleichzeitig
auf ihrer Retina und besitzen die Fähigkeit, das defokussierte
Bild entfernter Objekte zu ignorieren, wenn sie nahe Objekte betrachten
und umgekehrt. Diese Analogie zu einem normalen Auge zeigt, daß für eine korrekte
Wirkungsweise einer bifokalen oder multifokalen Kontaktlinse die
Zusatzstärkezone
vollkommen innerhalb der Pupillenapertur liegen muß. Da die Bildstärke an der
Retina proportional zur Fläche
der entsprechenden refraktiven Zone (d. h. Zusatz- oder Basisstärke) ist,
die an der Pupille vorhanden ist, kann die optimale Fläche der
Zusatzstärkezone
im Verhältnis
zur Pupillengröße berechnet
werden. Es ist bekannt, daß die
Pupillengröße von einer
Person zu einer anderen variiert und auch von der Stärke der umgebenen
Beleuchtung und vom physiochemischen Zustand des Individuums abhängt. Beispielsweise
kann die Pupillengröße einer
dreißigjährigen Person
zwischen 2,2 mm bei direktem Sonnenlicht bis 5,7 mm im Außenbereich
bei Nacht variieren. In der Literatur sind Daten über Pupillengrößeverteilungen
in Abhängigkeit
vom Alter und von der Beleuchtungsstärke verfügbar. Auch kann die Annahme
gemacht werden, daß sich
der Kontaktlinsenträger
im allgemeinen im Freien aufhält,
wenn er extreme Beleuchtungsstärken
erfährt,
wobei am häufigsten
die Fernsicht benötigt
wird, wogegen die Umgebungsbeleuchtung in Innenräumen bei mittlerer Stärke liegt, wobei
Nah- und Mittel sicht am häufigsten
erforderlich sind. Basierend auf diesen Betrachtungen ist es möglich, ein
Modell zu entwickeln, das die optimalen Maße der Zusatzstärkezone
für Nahsicht/der
Basisstärkezone
für Fernsicht
und von asphärischen
Zonen für
Mittelsicht vorausberechnet, falls dies notwendig ist. Ein derartiges
Modell ist in einer der Patentschriften des Anmelders offenbart
(US-Patent Nr. 5,112,351).
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In
Anbetracht der Notwendigkeit, daß sowohl die Basis- als auch
die Zusatzstärkezonen
der Kontaktlinse in der Pupillenapertur lokalisiert werden müssen, wäre es somit
erstrebenswert ein Herstellungsverfahren bereitzustellen, das die
Basisstärkezone
und die Zusatzstärkezone
der Kontaktlinse konzentrisch zu einem Punkt auf der Linsenoptik
in direkten Kontakt mit der Mitte der Pupillenapertur anordnet,
nachdem sich die Linse selbst auf einer individuellen Hornhaut stabilisiert
hat. Eine Kontaktlinse, die ein Nahsichtsegment aufweist, das auf
die vordere Oberfläche
aufgeformt ist, ist in "Ultrafocal® Bifocal Contact
Lens" von C. A.
Kendall in Contacto, Jan. 1976, S. 31–35 offenbart.
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Abriß der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zum Herstellen einer
endbearbeiteten Kontaktlinse gemäß Anspruch
1 oder 2 bereit. Eine Einzelsichtlinse mit einer Basisstärke für Anspassungszwecke wird
zuerst am Patienten angeordnet und ihre Stabilisierung auf der Hornhaut
wird zugelassen. Die Linse wird dann markiert, um den Ort der Mitte
der Pupille zu kennzeichnen, und die geeignete optische Modifikation
wird dann hinzugefügt.
Die Modifikation kann eine Kombination sphärischer und asphärischer Krümmungen
außerhalb
oder innerhalb der Zone der Pupillenapertur sein, die mit über Pupillenaperturen verfügbaren Daten
bei verschiedenen Umgebungsbeleuchtungsstärken für einen typischen Patienten dieses
Alters abgeschätzt
werden. Derartige optische Modifikationen können zentralsymmetrisch und um
die Mitte der Pupille zentriert sein, oder können im Verhältnis zur
Pupillenmitte asymmetrisch sein. Des weiteren können sie im Verhältnis zur
Pupille ausgerichtet sein, jedoch außerhalb der Pupillenzone liegen.
Eine derartige Kontaktlinse wird dazu geeignet sein, antimetropen
wie auch presbyopen Personen ein zufriedenstellendes Sehvermögen zu verleihen,
und die bei bekannten bifokalen Kontaktlinsen bestehenden Probleme,
die gegenwärtig
betrachtet werden, zu vermeiden.
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Die
vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zum Formen von Kontaktlinsen
zur Verfügung, das
in Übereinstimmung
mit der oben beschriebenen Folge von Herstellungsschritten abläuft. Bei
diesem Verfahren wird ein SurfaceCastingTM genannter
Prozeß verwendet,
der das Formen einer asphärischen Einzelsicht-,
von sphärischen
oder asphärischen
bifokalen, multifokalen optischen Oberflächen oder einer Oberfläche mit
progressiver Addition bzw. progressivem Zusatz auf irgendeinem Teil
einer endbearbeiteten Kontaktlinsenoptik ermöglicht. Einzelheiten dieses
Formungsprozesses werden in der parallelen US-Anmeldung mit der
Seriennummer 779,317 offenbart.
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Das
SurfaceCastingTM-Verfahren verwendet einen
photothermischen Härtungsprozeß, um eine Harzschicht
in einem Formaufbau auszuhärten,
der eine Gußform
aufweist, welche die endgültige
optische Geometrie, die Harzschicht und die Kontaktlinsenvorform
verkörpert.
Die endbearbeitete Kontaktlinse (die zuvor als "optische Vorform" bezeichnet wurde) wird so ausgewählt, daß sie die
gewünschte hintere
konkave Krümmung
beinhaltet, die für
das Anpassen an den Patienten erforderlich ist. Die optische Vorform
kann somit eine sphärische
oder asphärische
vordere Geometrie aufweisen und kann eine Astigmatismuskorrektur
beinhalten. Der Bereich der dioptrischen Stärken der optischen Vorform,
der durch Surface-CastingTM modifiziert werden kann, umfaßt +15,00
D bis –15,00
D. Des weiteren können Astigmatismen
im Bereich von –1,00
D bis –5,00
D berücksichtigt
werden. Des weiteren ist es möglich, eine
Zusatzzone für
Nahsicht für
die endgültige
Optik erfolgreich zu SurfaceCasten. Die Stärken dieser Zone, die in die
Zusatzzone integriert werden kann, liegen typischerweise im Bereich
von +1,00 D bis +3,50 D in 0,25 D-Schritten.
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Verschiedene
andere Vorteile der Verfahren der vorliegenden Erfindung und der
damit hergestellten Linsen werden im folgenden aus der detaillierten Beschreibung
bestimmter Ausführungsformen
verständlich.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 veranschaulicht schematisch
die Platzierung einer bifokalen Kontaktlinse auf der Pupillenapertur,
bei der die Zusatzstärkezone
konzentrisch zur Pupillenmitte ist.
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2 veranschaulicht schematisch
die Anordnung einer Kontaktlinse mit progressivem Zusatz auf der
Pupillenapertur, bei der die Zusatzstärkezone nicht konzentrisch
zur Mitte der Pupille liegt.
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3A und 3B veranschaulichen schematisch Draufsichten
der optischen Vorform und der SurfaceCastingTM-Gußform, die
einen bifokalen Zusatz mit einem sichtbaren Segment oder eine Stärkezone
mit progressivem Zusatz beinhalten.
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4A–4F veranschaulichen
schematisch Draufsichten verschiedener Kontaktlinsendesigns, die
nach den Prinzipien der vorliegenden Erfindung konstruiert werden
können.
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5A–5D veranschaulichen
Querschnittsansichten des Formaufbaus, der beim Verfahren der vorliegenden
Erfindung verwendet wird.
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6 veranschaulicht eine Draufsicht
der optischen Vorform, die geeignet markiert ist, um eine Zylinderzone
oder eine Zone mit progressivem Zusatz im Verhältnis zur Mitte der Pupille
und der optischen Achse des Auges auszurichten.
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7 ist eine Draufsicht einer
Kontaktlinse, die eine halbmondförmige
bifokale Zone beinhaltet.
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Detaillierte
Beschreibung der Erfindung
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird zunächst
eine optische Vorform an den Patienten angepaßt. Die Krümmung der Vorform wird so gewählt, daß sie für den Patienten
angenehm ist. Zu diesem Zeitpunkt wird für den Patienten nur eine Fernkorrektur
vorgenommen, wobei plane Linsen verwendet werden, falls dies notwendig
ist. Die Vorform kann aus einem hydrophilen Polymer, vorzugsweise
mit einem hohen Wassergehalt, oder auf einem steifen hydrophoben
gasdurchlässigen
Material mit hoher Sauerstoffpermeabilität (Dk/1 > 45) hergestellt sein.
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Die
konvexe Krümmung
der optischen Vorform sollte eine spezielle Beziehung zur konkaven Krümmung der
Gußform
haben, um die Stärke
(Basis und Zusatz) der endgültigen
Optik und die Dicke der hinzugefügten
Schicht zu steuern.
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Der
sphärische
Stärkenbereich überspannt 30
Dioptren in Inkrementen von 0,25 D von +15,00 D bis –15,00 D.
Er kann ebenso eine zylindrische Korrektur im Bereich von 0,00 D
bis –5,00
D in Inkrementen von 0,25 D beinhalten. Die optische Vorform ist mit
einer Markierung an gegenüberliegenden
Enden eines Durchmessers versehen, welche die Richtung oder die
Achse des Zylinders kennzeichnet, falls ein solcher in der optischen
Vorform beinhaltet ist. Vorzugsweise wird die optische Vorform aus
einem Material hergestellt, das für ultraviolette Strahlung im Wellenlängenbereich
von 320–400
mm transparent ist, das zumindest 80 Transmissivität gewährleistet.
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Bei
dem Verfahren der vorliegenden Erfindung kann eine Vorform verwendet
werden, die aus einem querverbundenen hydrophilen Netz mit einer Wasseraufnahme
im Bereich von 37% bis 75% besteht, das aus einer Mischung von Akrylaten,
Methakrylaten, Vinylcarbazolen, von welchen zumindest einige Hydroxy-
oder Aminosubstituenten tragen, wie z. B. Hydroxyethyl Methacrylat,
oder N- oder C-Methylvinylcarbazole, N,N-Dimethylaminoethylmethacrylat, wie auch
hydrophobe Acrylate, Methacrylate oder Vinyl-Verbindungen, wie beispielsweise Methylmethacrylat,
Ethylmethacrylat, Propylmethacrylat, Ethylacrylat, Butylacrylat,
Styrol, stubstituierte Styrole und, ohne Beschränkung, andere Monomere, die üblicherweise
bei der Herstellung von Kontaktlinsen verwendet werden, gebildet
ist. Ein andere Bauart einer Vorform, die verwendet werden kann,
ist eine Vorform, die aus einem steifen gasdurchlässigen Material,
wie beispielsweise aus Querverbinder-Siloxanen hergestellt ist.
Das Netz beinhaltet geeignete Querverbinder, wie beispielsweise
N,N'-Dimethylbisacrylamid,
Ethylenglycoldiacrylat, Trihydroxypropantriacrylat, Pentaerythritoltetraacrylat
und andere ähnliche
polyfunktionale Acrylate oder Methacrylate, oder Vinylverbindungen,
wie beispielsweise N-Methylaminodivinylbarbazol. Der Initiator kann ein
thermisch aktivierter Polymerisationsinitiator mit freien Radikalen
sein, wie beispielsweise Azoisobutyronitril, Benzoylperoxid, andere
Peroxide, Percarbonate oder Peracetate, die üblicherweise bei der Herstellung
von Kontaktlinsen verwendet werden, oder photochemischen Initiatoren,
wie beispielsweise substituierten Benzophenonen oder Acetophenonen,
die als Iragacure 184 und Iragacure 650 von Ciba Geigy, Kip 100F
von Sartomer oder Darocure 1173 von Radcure Corp kommerziell erhältlich sind.
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Während die
Verwendung hydrophiler Polymere in Anbetracht ihrer hohen Biokompatibilität empfohlen
wird, ist das Verfahren zum Herstellen von asphärischen Einzelsicht-, sphärischen
oder asphärischen
bifokalen, multifokalen Kontaktlinsen oder Kontaktlinsen mit progressi vem
Zusatz gemäß der vorliegenden
Erfindung, wie hierin beschrieben, auf jede Art einer optischen
Vorform oder asphärischen Kontaktlinse
anwendbar. Beispielsweise können
steife gasdurchlässige
Kontaktlinsen, die aus Siloxanen mit Acrylenden hergestellt sind,
wie im US-Patent
Nr. [bitte spezifizieren] beschrieben ist, oder steife PMMA-Kontaktlinsen
in Verbindung mit SurfaceCastingTM verwendet
werden. Darüber
hinaus kann die Oberfläche
der optischen Vorform in ihrer gewünschten Art modifiziert werden,
um die Bindung zwischen dem Harz und der Vorform zu verstärken.
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Sobald
mit der optischen Vorform die Anpassung vollzogen ist, wird eine
Brechung am Patienten durch die Linse (Über-Brechung) vorgenommen,
um die benötigte
Zusatzstärke
zu bestimmen. Die Mitte der Pupille wird dann auf der vorderen oder
konvexen Seite der Optik markiert und die Linse wird für das SurfaceCastingTM der Zusatzstärkezone und, falls angemessen,
für die
Modifizierung der Fernstärke
aus dem Auge entfernt. Abhängig
von den Wünschen
des Patienten und dem Lifestyle wird entweder eine bifokale Zusatzstärkezone
oder eine Zusatzstärkezone mit
progressivem Zusatz für
das SurfaceCastingTM ausgewählt. Das
Design der Gußformen,
die in Verbindung mit dem SurfaceCastingTM-Prozeß verwendet
werden, erfordert zur Herstellung der Gußformen die Verwendung von
gehärtetem
Glas, das geeignet ist, ultraviolette Strahlung im Wellenlängenbereich von
350–420
nm mit einer minimalen Transmissivität von 80%, zu übertrgen.
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Aufgrund
der sehr dünnen
Natur der optischen Kontaktlinsenvorform ist es möglich, die
Photoaushärtung
durch die konkave Seite der Kontaktlinsenvorform unter Verwendung
eines Metalls oder einer reflektierenden Gußform vorzunehmen, die auf der
konvexen Seite angeordnet ist. Jedoch werden im allgemeinen andere
Materialien, die für
ultraviolette Strahlung im oben genannten Wellenlängenbereich
transparent sind, verwendet. Die Gußformen können entweder wiederverwendbar
(z. B. solche, die aus Glas hergestellt sind) oder entsorgbar (z.
B. solche, die aus Polypropylen oder aus anderen ähnlichen
Polymermaterialien hergestellt sind) sein, die spritzgegossen werden
können
und mit einer Oberflächenendbearbeitung
hoher Qualität
dimensionsmäßig genaue
Formen bilden.
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Ein
Beispiel für
das Gußformdesign,
das bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, ist in 3A gezeigt. Bei diesem Design
ist die Zusatzstärke-
(bifokale) -zone zur Pupille konzentrisch, weist eine Ringform auf
und bedeckt eine Fläche
von ungefähr
6,3 mm2. Bei diesem Beispiel beinhaltet
die kreisförmige
Gußform
eine zentrale Zone, die dieselbe Krümmung aufweist, wie die vordere
Krümmung der
optischen Vorform, so daß in
der Mitte der Pupille eine Fernsicht gewährleistet ist. Der Rest der
Gußform
weist ebenso dieselbe Krümmung
wie die vordere Krümmung
der optischen Vorform auf, was wiederum sicherstellt, daß das Verhältnis der
Bildstärken zwischen
fernen und nahen Objekten für
große
Pupillen bewahrt bleibt.
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3B zeigt eine nicht zentralsymmetrische Gußform mit
einem progressiven Zusatz. Wiederum ist die Zusatzstärkezone
gegenüber
der Mitte der Gußform
versetzt, so daß eine
Fernstärkezone
an oder ungefähr
in der Mitte der Gußform
besteht, die in diesem Fall in einer nicht zentralsymmetrischen Weise
angeordnet ist. Bei diesem Beispiel beträgt die Fläche der Zone mit progressivem
Zusatz ungefähr 7,5
mm2 und beinhaltet eine Fläche von
ungefähr
1,2 mm2 für mittlere Sicht.
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In 3B ist auch ein anderes
Linsendesign gezeigt. Bei dieser Ausführungsform ist die Zusatzstärkezone
nicht zentralsymmetrisch im Verhältnis zur
Pupillenmitte und besteht aus einem sphärischen Segment, das eine semizirkulare,
zirkulare oder irgendeine andere Form aufweisen kann. Im allgemeinen
sollte die Fläche
der Zusatzstärkezone,
die durch die Pupillenöffnung überdeckt
wird, 60% der gesamten Pupillenfläche nicht übersteigen und sollte nicht weniger
als 30% der Pupillenfläche
betragen. Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, die
in 7 gezeigt ist, beinhaltet
die Kontaktlinse eine halbmondförmige
bifokale Zone, die sich unter der Pupillenapertur befindet und die
sich bei einem abwärts
gerichteten Blick aufwärts
verschiebt, damit sie sich für
die Nahsicht in der Pupillenapertur befindet.
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Während das
Anpassungsverfahren der vorliegenden Erfindung oben für eine refraktive
bifokale oder multifokale Kontaktlinse beschrieben wurde, kann das
Verfahren ebenso dazu verwendet werden, jede Art einer diffraktiven
Kontaktlinse herzustellen, die beispielsweise (jedoch nicht darauf
beschränkt) Fresnel'sche Zonenplatten
aufweist, wie dies in 5 gezeigt
ist, oder Kontaktlinsen mit einem Fresnel'schen Linsendesign. In jedem Fall ist
es notwendig, die Mitte der Pupille auf der Basiskontaktlinsenoptik
zu markieren und dann die Markierung dazu zu verwenden, das Zusatzsegment
zu lokalisieren und zu zentrieren, in diesem Fall eine Gruppe konzentrischer
Zonenplatten oder Fresnel'scher
Linsensegmente.
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Bei
einer anderen Ausführungsform
der Erfindung ist die optische Vorform im hydrierten oder anhydrierten
Zustand an einem Rahmen montiert, wobei ihre vordere Seite nach
oben zeigt. Eine vorabgemessene Menge eines polymerisierbaren Harzes wird
auf die Oberseite der Vorform aufgebracht und die Gußform wird
unmittelbar auf dem Harz angeordnet, womit ermöglicht wird, daß sich das
Harz verteilt und den zwischen der Gußform und der optischen Vorform
liegenden Raum ausfüllt.
Die auf der optischen Vorform hergestellte Markierung wird nun mit der
geometrischen Mitte der Gußform
ausgerichtet. Die Gußform
wird gedreht, bis die Achse des in der optischen Vorform enthaltenen
Zylinders sich in genauer Ausrichtung mit der Zusatzstärkezone
der Gußform
befindet. Der Formaufbau wird dann in eine Aushärtekammer eingebracht und während einer Zeitdauer
im Bereich von zwei Sekunden bis 180 Minuten gemäß einem vorbestimmten Aushärteplan ausgehärtet. Die
Temperatur des Formaufbaus wird während des Aushärteprozesses
im Bereich von +/–1°C gesteuert.
Es kann abhängig
vom Polymerisationsinitiator oder den Polymerisationsinitiatoren, die
in der Harzformulierung verwendet werden, entweder Wärme, Licht
oder eine Kombination daraus verwendet werden, um den Aushärteprozeß durchzuführen.
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Bei
einer anderen Ausführungsform
der Erfindung wird ein festgelegtes Volumen eines polymerisierbaren
Harzes in der Vertiefung einer optischen Gußform angeordnet, die das endgültige optische Design
der endbearbeiteten Linse beinhaltet. Die optische Vorform wird
auf dem Harz angeordnet, wobei die Verteilung des Harzes und das
Ausfüllen
des Raumes zwischen der Vorform und der Gußform zugelassen wird. Dieser
Formaufbau wird dann in einer Aushärtekammer, wie oben beschrieben,
ausgehärtet.
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Bei
einer anderen Ausführungsform
der Erfindung wird die konvexe Oberfläche der optischen Vorform an
ihrer Oberfläche
vor dem Formen des Zusatzzonensegmentes modifiziert, so daß eine härtere und
haltbarere Verbindung zwischen der Oberfläche der optischen Vorform und
der hinzugefügten
Schicht entwickelt werden kann. Eine derartige Oberflächenmodifizierung
kann ohne beschränkend
zu sein, in einem mechanischen Aufrauhen der Oberfläche, einer Behandlung
mit einer Energiequelle, wie beispielsweise Wärme, ultravioletter, Röntgen- oder
Gammastrahlung, einer Behandlung, die in einem chemischen Ätzen der
Oberfläche
oder im Hinzufügen
einer dünnen
Schicht einer neuen chemischen Substanz besteht, die entworfen wurde,
um die Verbindungseigenschaften zu verbessern, bestehen.
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Die
Harzformulierung, die beim SurfaceCastingTM-Prozeß verwendet
wird, besteht aus einer Mischung aus hydrophilen Acrylaten, Methacrylaten und
Vinylcarbazolen, die beim Aushärten
ein querverbundenes hydrophiles Netz ergeben, das eine Wasseraufnahme,
die ähnlich zum
Material der optischen Vorform ist, aufweist. Es kann dieselbe Harzformulierung
verwendet werden, um das SurfaceCastTM als
die optische Vorform herzustellen. Selbst wenn eine andere Formulierung
für das
SurfaceCastTM verwendet wird, sollte die
Wasseraufnahme der SurfaceCastTM-Schicht
innerhalb von 1% an die der optischen Vorform angepaßt sein,
um ein unterschiedliches Anschwellen und die daraus resultierende
Verzerrung der Optik zu vermeiden.
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Falls
die für
das SurfaceCastTM verwendete Formulierung
mit Wasser mischbar ist, kann der SurfaceCastingTM-Schritt
bei der optischen Vorform ausgeführt
werden, während
sie sich im hydrierten Zustand befindet. Falls der SurfaceCastingTM-Prozeß mit
einer hydrierten optischen Vorform ausgeführt wird, muß der Aushärteprozess
schnell abgeschlossen werden, d. h. typischerweise in weniger als
zwei Minuten, um eine übermäßige Diffusion
der Monomermischung in die Vorform zu vermeiden. Ein photochemischer
Aushärteprozeß ist für diesen
Zweck besonders vorteilhaft. Alternativ kann die Vorform vor dem
SurfaceCastingTM dehydriert werden, indem
sie in einem Ofen bei 95°C
in einer Umgebung, die einen Strom aus trockenem Stickstoffgas umfaßt, oder
alternativ 20 Minuten im Vakuum getrocknet wird. Diese Prozedur
dehydriert die Vorform nicht vollkommen, sondern treibt mehr als
75% des in der Optik absorbierten Wassers aus. Die Dehydrierung
optischer Vorformen mit einer Wasseraufnahme von mehr als 50% ist
nicht empfehlenswert, da die Dehydrierung Mikrosprünge in der
Optik verursachen kann.
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Falls
die optische Vorform aus einem hydrophoben Material besteht oder
falls die für
das SurfaceCastTM verwendete Formulierung
nicht vollkommen mit Wasser mischbar ist, sollte der SurfaceCastingTM-Schritt mit der optischen Vorform in einem
dehydrierten Zustand ausgeführt
werden. Hydrophobe Linsen, die kein Wasser aufnehmen, können verwendet
werden, falls eine Linse mit einem hohen Brechungsindex gewünscht wird,
da der Brechungsindex zur Zeit verwendeter hydrophiler Linsen 1,42
selten übersteigt.
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Oben
wurde eine detaillierte Beschreibung bestimmter Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung angegeben. Sie sollte jedoch nicht als
den Umfang der Erfindung der Anmelder beschränkend angesehen werden, die
durch die beigefügten
Ansprüche
definiert ist.