ES2222513T3 - Lente optica compuesta multifocal. - Google Patents
Lente optica compuesta multifocal.Info
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Abstract
Se provee un producto óptico tal como una lente óptica o primordios de lente semiterminados (10) que comprende un compuesto de al menos tres capas diferentes y aplicadas separadamente (40), teniendo cada capa un índice de refracción diferente lo que permite lentes multifocales progresivas que tienen una progresión amplia y natural de visión cuando se mira de lejos a cerca. Además se presenta un procedimiento para fabricar lentes multifocales progresivas de gradiente de refracción simple rápido y económico. Una zona de transición (45) dispuesta entre una base y una capa exterior (50) incluye una capa o capas de transición aplicada separadamente y distinta (40) que tiene un índice de refracción efectivo que es intermedio entre los índices de refracción de la base y de las capas exteriores, y preferiblemente se aproxima a la media geométrica de los índices de refracción de la base y de las capas exteriores. Esta zona de transición puede incluir múltiples capas de transición, teniendo cada capa de transición un índice de refracción distinto y diferente. La lente está libre virtualmente de astigmatismo periférico indeseable, incorpora una zona de lectura amplia y es fácil de adaptarse a un paciente y posee un aspecto cosmético poco visible.
Description
Lente óptica compuesta multifocal.
La presente invención se refiere a productos
ópticos, tales como lentes ópticas y piezas brutas de lente
semi-acabadas que tienen una progresión continua de
potencia desde el foco alejado hasta el foco próximo, y más
particularmente, se refiere a lentes multifocales progresivas de
gradiente refractivo que tienen una cantidad reducida de
astigmatismo periférico no deseado, y lentes bifocales de gradiente
refractivo sin un área combinada borrosa amplia que define la zona
de aumento.
Las lentes multifocales comerciales existen en
una variedad de materiales y son fabricadas generalmente de plástico
o vidrio. Estas lentes existen en muchos estilos, tamaños y pueden
ser de un diseño revestido, combinado o progresivo. De estos
diseños, se han utilizado ya las bifocales revestidas por aquellos
que requieren corrección de visión de cerca. El segmento bifocal
revestido es fundido en el caso de vidrio, o moldeado en el caso de
plástico. En cualquier caso, la línea del segmento bifocal es
notable y representa el punto de unión de las porciones ópticas de
cerca y de lejos en la lente o en una pieza bruta semiacabada que
proporciona el foco de lejos y el foco de cerca. Bugbee (Patente de
los Estados Unidos Nº 1.509.636), Meyrowitz (Patente de los Estados
Unidos Nº 1.445.227) y Culver (Patente de los Estados Unidos Nº
2.053.551) muestran las lentes bifocales o multifocales revestidas
fundidas. Mientras que las lentes bifocales revestidas han sido
utilizadas con éxito durante muchos años, tienen varios
inconvenientes. En primer lugar, son extremadamente notables y por
tanto, no son atractivas cosméticamente; en segundo lugar, la línea
del segmento crea una visión borrosa cuando se mira desde lejos a
objetos próximos y viceversa; y en tercer lugar, existe un cambio
brusco de longitud focal cuando se mira desde lejos a objetos
cercanos y hacia atrás de nuevo. No está prevista ninguna área
óptica con potencia intermedia (longitud focal) en absoluto, a menos
que se utilice lente trifocal revestida.
Las lentes bifocales combinadas, tales como las
descritas en el documento WO 82/03129 son lentes bifocales que
retienen una clara demarcación entre las zonas ópticas con foco de
lejos y foco de cerca; no obstante, la línea de demarcación es
difusa por lo que es mucho menos apreciable. Las lentes bifocales
combinadas intentan resolver el inconveniente cosmético de una lente
bifocal revestida, pero al hacerlo así crean una zona borrosa difusa
amplia cuando se observa desde objetos de lejos a cerca y de nuevo
hacia atrás, de manera que no pueden proporcionar una visión
intermedia.
Las lentes de aumento progresivas son un tipo de
lente multifocal que incorpora una progresión de cambios de potencia
desde corrección de lejos a cerca, creando una transición progresiva
de la visión desde potencia de lejos a cerca y hacia atrás de nuevo.
Las lentes de aumento progresivas representan un intento por
resolver los problemas descritos anteriormente. Aunque las
progresivas resuelven las varias deficiencias de las lentes
bifocales revestidas o combinadas, requieren otros compromisos en el
diseño óptico, que comprometen, a su vez, la función visual de la
lente óptica, como se describe a continuación. Las lentes de aumento
progresivas son invisibles, y proporcionan una transición natural de
potencia desde focos de lejos a cerca.
Se describen los métodos de fabricación de lentes
de aumento progresivas, por ejemplo, por Harsigny (Patente de los
Estados Unidos Nº 5.488.442), Maitenaz (Patente de los Estados
Unidos Nº 4.253.747), Maitenaz (Patente de los Estados Unidos
3.687.528), Cretin y col. (Patente de los Estados Unidos Nº
3.785.725), Maitenaz (Patente de los Estados Unidos Nº 3.910.691),
Winthrop (Patente de los Estados Unidos Nº 4.055.379), Winthrop
(Patente de los Estados Unidos Nº 4.056.311), y Winthrop (Patente de
los Estados Unidos Nº 4.062.629). No obstante, estas lentes tienen
ciertas deficiencias que están inherentes en su diseño. Una primera
deficiencia es que solamente una anchura de canal de lectura
relativamente estrecho de aproximadamente 3-8 mm,
definido como el espacio entre dos líneas imaginarias meridionales,
caracterizado por astigmatismo de +/- 0,50 dioptrías o más. Este
canal de lectura representa la transición progresiva de las
longitudes focales de lejos a cerca, permitiendo que se observe de
lejos a cerca de una manera bastante natural, sin experimentar el
cambio brusco de potencia de una lente bifocal revestida. Un segunda
deficiencia es que las lentes de adición progresivas pueden
proporcionar solamente una zona de lectura relativamente estrecha
que es aproximadamente 22 mm de ancha o menor. Una tercera
deficiencia principal es el astigmatismo periférico no deseado que
se crea debido a la naturaleza del diseño óptico progresivo. Este
astigmatismo periférico no deseado crea las alteraciones visuales
significativas para el usuario. Los fabricantes están interesados en
limitar la cantidad de astigmatismo no deseado con el fin de mejorar
la actuación visual, y por tanto, incrementar los niveles de
aceptación de sus diseños diferentes. En la práctica, todos los
diseños de lentes progresivas representan compromisos entre una
lente con un canal lo más ancho posible, la menor cantidad de
astigmatismo no deseado y la zona de potencia de aumento más amplia.
Una cuarta deficiencia principal es la dificultad de adaptación
adecuadamente del paciente con una lente progresiva; y la quinta
deficiencia es la baja tolerancia para el error de adaptación
permitido por estos diseños.
Se han realizado numerosos intentos por resolver
los problemas inherentes descritos anteriormente en las lentes
multifocales revestidas, combinadas, trifocales y progresivas. No
obstante, no se han encontrado otras opciones viables
comercialmente. El diseño de lente oftálmica descrito en Frieder
(Patente de los Estados Unidos Nº 4.952.048) y Frieder (Patente de
los Estados Unidos Nº 4.869.588) considera algunas de estas
deficiencias, pero no pueden proporcionar una solución satisfactoria
debido tanto a las dificultades de fabricación como la escasa
apariencia cosmética en potencia de aumento moderada o más alta.
Aunque estas patentes describen una lente con varias características
mejoradas, en las potencias de aumento moderado o más alto de +1,75
a -3,00 dioptrías, esta lente provocó que la superficie (convexa)
delantera que define la periferia de la zona de aumento de cerca se
abombe por la parte anterior, y por tanto provoque una alteración
óptica visible sobre cualquier lateral de la zona de lectura. Esta
característica redujo significativamente su apariencia comercial.
Adicionalmente, las dificultades en la fabricación de esta lente
hicieron la lente menos viable comercialmente.
Maeda (Patente de los Estados Unidos Nº
4.944.584) describe una lente de gradiente refractivo utilizando una
primera capa de substrato endurecida parcialmente. Se añade una
segunda capa de resina no endurecida y se produce la difusión entre
estas dos capas durante el endurecimiento para crear una tercera
capa de difusión que tiene un gradiente de índice refractivo que
varía continuamente entre los índices refractivos de la primera y
segunda capas. Para alcanzar esta capa de difusión, el conjunto que
contiene la segunda capa es calentado a temperatura especificada
durante 20-26 horas. El tiempo requerido para el
endurecimiento para formar la capa de difusión hace poco atractivo
este procedimiento desde un punto de vista comercial.
Adicionalmente, se conoce que el proceso descrito en Maeda, que
incluye el desmoldeo de una lente endurecida parcialmente o una
pieza bruta semi-acabada puede crear problemas de
deformación. Por tanto, aunque puede ser posible teóricamente
alcanzar el tercero de Maeda, las dificultades de fabricación reales
de la capa de difusión de gradiente de índice refractivo que varía
continuamente pueden reducir la probabilidad de que la lente de
Maeda pudiera alcanzar el éxito comercial. Las características de la
presente invención conocidas de Maeda han sido establecidas en el
preámbulo de la reivindicación 1.
Además de las deficiencias mencionadas
previamente en relación con las lentes bifocales y multifocales,
estos estilos de lente son también lentes de visión más gruesas que
las individuales de aumento de potencia de distancia equivalente,
puesto que son requeridas para proporcionar potencia más adicional
en la zona de potencia de aumento. Este espesor añadido sobre la
superficie anterior de la lente tiende a quitar valor a su
apariencia cosmética y añade peso adicional a la lente. Se han
propuesto varias soluciones a este problema.
Blum (Patente de los Estados Unidos Nº 4.873.029)
describe el uso de una oblea pre-formada que tiene
segmentos multifocales deseados formados encima y añaden una capa de
resina de un índice de refracción diferente sobre la superficie de
la oblea preformada. En este método, la oblea preformada es
consumida durante el proceso de moldeo, de manera que la oblea
preformada forma parte últimamente de la lente. Aunque este método
produce una lente mejorada cosméticamente, el proceso requiere
cientos de juntas de obturación y moldes esféricos y tóricos de
dorso convexo. Estos moldes forman, por último, el lado cóncavo de
la lente acabada. Adicionalmente, con este método, la zona bifocal o
multifocal no es invisible debido a la disconformidad refractiva
significativa necesaria y a la falta de una transición de índices
refractivos de varios materiales.
Varias patentes describen estilos de lente
bifocales, multifocales o progresivas de gradiente refractivo, por
ejemplo, Dasher (Patente de los Estados Unidos Nº 5.223.862), Maeda
(Patente de los Estados Unidos Nº 4.944.584), Yean (Patente de los
Estados Unidos Nº 5.258.144), Naujokas (Patente de los Estados
Unidos Nº 3.485.556), Okano (Patente de los Estados Unidos Nº
5.305.028), Young (Patente de los Estados Unidos Nº 3.878.866),
Hensler (Patente de los Estados Unidos Nº 3.542.535), y Blum
(Patente de los Estados Unidos Nº 4.919.850). No obstante, la
producción comercial de las lentes oftálmicas multifocales de
gradiente refractivo no se han comercializado con éxito hasta la
fecha debido a las limitaciones de tecnología química, fabricación y
coste.
En la Solicitud de Patente Europea Nº
PCT/US93/02470. Soane describe producir una lente multifocal que
tiene un área bifocal y astigmática sobre el lado cóncavo del dorso
de la preforma de la oblea óptica. Soane describe el endurecimiento
de un material de resina que tiene un índice de refracción
diferentes a partir de la preforma de oblea óptica sobre el dorso de
la preforma de oblea óptica delantera utilizando un molde de dorso
convexo adecuado que tiene la curvatura correcta. No obstante, este
método requiere que se haga un inventario de un número significativo
de preformas ópticas delanteras.
En vista de lo anterior, es deseable tener una
lente multifocal progresiva que permita al usuario final una
progresión amplia y natural de visión cuando se mira de lejos a
cerca, que está substancialmente libre de astigmatismo periférico no
deseado, que tiene una amplia zona de lectura, que requiere un
inventario más pequeño de productos (unidades en existencias) y que
es relativamente fácil de ajustar y adaptarse al paciente.
Adicionalmente, sería deseable tener una lente multifocal progresiva
que tiene substancialmente el mismo espesor que una lente de visión
individual de prescripción de distancia equivalente, y que es
cosméticamente de apariencia invisible. Además, es deseable fabricar
tales productos ópticos de un modo que reduzca la cantidad de tiempo
de procesamiento.
La presente invención resuelve estos y otros
inconvenientes de la técnica anterior proporcionando una lente
óptica, polimérica compuesta, una pieza bruta de lente semiacabada o
una pieza bruta de lente como se define en la reivindicación 1, y
método de fabricación como se define en la reivindicación 8, que
proporciona fabricar de forma simple, rápida y económica una
preforma de lente o pieza bruta de lente semiacabada, óptica
multifocal progresiva de gradiente refractivo compuesto. El producto
óptico, tal como una lente, comprende un compuesto de al menos tres
capas diferentes, incluyendo una capa de base que tiene una región
de variación del espesor que puede o bien ser rebajada o elevada,
una zona de transición y una capa exterior. Cada una de las capas
del compuesto son aplicadas de forma separada y son adheridas a una
capa o capas adyacentes. Adicionalmente, cada capa tiene un índice
refractivo diferente y distinto que permite que una lente multifocal
progresiva tenga una progresión amplia y natural de la visión cuando
se mira de lejos a cerca. Una zona de transición está interpuesta
entre una capa de base y una capa exterior compuesta de al menos una
capa de transición. La zona de transición tiene un índice refractivo
efectivo que está intermedio entre los índices refractivos de la
base y las capas exteriores. Preferentemente, el índice refractivo
efectivo es aproximadamente la media geométrica de los índices
refractivos de la base y las capas exteriores. Adicionalmente, la
lente de la presente invención está substancialmente libre de
astigmatismo periférico no deseado, incorpora una amplia zona de
lectura y es relativamente adecuado y fácil de adaptarse al
paciente, y posee una apariencia cosmética que es substancialmente
invisible.
Adicionalmente, la presente invención reduce
drásticamente el número de preformas ópticas delanteras que deben
almacenarse. Por ejemplo, suponiendo añadir potencias de aumento de
+1,00 a +3,00 dioptrías, potencias de esfera de +4,0 a -4,0
dioptrías, potencias de cilindro de plano a -2,0 dioptrías, 3 curvas
de base de las lentes, ojos derecho e izquierdo; y suponiendo que la
potencia astigmática se describe por Soane (PCT/US93/02470) sobre el
lado cóncavo de la preforma óptica delantera, entonces para cada
tipo de material sería necesario el almacenamiento de los siguientes
productos:
- 1.
- para lentes bifocales - se requieren 9.720 diferentes preformas ópticas delanteras para corrección de lente bifocal astigmática, basado en los 180 grados astigmáticos diferentes x 3 curvas de base x 2 descentraciones de ojo x 9 potencias de aumento bifocales x 1 material: y
- 2.
- para lentes de visión individual - solamente se requieren 540 preformas ópticas delanteras para corrección astigmática, basado en los 180 grados astigmáticos diferentes x 3 curvas de base x 1 material.
Por tanto, en el ejemplo anterior Soane
requeriría un total de 10.260 de preformas ópticas delanteras,
además de inventarios de soporte que puedan requerirse para cada
producto. Al contrario, la presente invención requiere solamente 540
productos y solamente 3 parejas de moldes basados en los 180 grados
astigmáticos diferente x 3 curvas de base x 1 material.
Adicionalmente, Soane requeriría que numerosas juntas de obturación
y moldes sean utilizados y no producirían una zona bifocal o
multifocal comercialmente invisible como la presente invención
debido a una disconformidad significativa del índice refractivo
necesario y a la falta de una capa o capas de transición de
diferente índice refractivo.
La figura 1 es una vista en sección transversal
de una preforma óptica de acuerdo con la presente invención.
La figura 2 es una vista en sección transversal
de una preforma óptica que tiene una capa de transición.
La figura 3 es una vista en sección transversal
de una preforma óptica colocada contra un molde.
La figura 4 es una vista en sección transversal
de un molde colocado contra una capa exterior.
La figura 5 es una vista en sección transversal
de un producto óptico de acuerdo con la presente invención.
La figura 6 es una vista en sección transversal
de una forma de realización alternativa de la presente
invención.
La figura 1 ilustra una capa de base que es una
preforma óptica 10 que contiene tanto prescripciones esféricas como
astigmáticas que se realizan de un material que tiene un índice
refractivo de 1,49 y que tienen una superficie convexa esférica con
una región modificada 20 que ha sido modificada por los medios
mecánicos para formar una depresión superficial que define
aproximadamente los límites de la zona multifocal progresiva. La
región modificada 20 podría fabricarse sobre cualquier superficie
convexa o cóncava. No obstante, en esta forma de realización, la
modificación se realiza sobre la superficie convexa. La superficie
de curvas astigmáticas o tóricas 30 se localiza sobre el lado
cóncavo. Por esta razón la preforma óptica tórica adecuada es
seleccionada y girada con respecto al eje astigmático adecuado para
la prescripción particular necesaria y se realiza la modificación
óptica sobre la superficie convexa delantera en la orientación
correcta relativa al eje astigmático deseado. No solamente la región
modificada 20 tiene que tener en cuenta el eje astigmático
necesario, sino además en el lugar de descentración adecuado y
diferente para cada uno de los ojos derecho e izquierdo.
Aunque para fines de ilustración, se describe la
modificación mecánica de la superficie, debería entenderse que
funcionaría cualquier método que pudiera crear la alteración
necesaria a la geometría superficial. Por ejemplo, a modo de
ilustración solamente, la depresión superficial puede alcanzarse por
una variedad de métodos que incluyen estampación, combustión,
escultura, rectificación, ablación, y fundición. El método para la
obtención de la depresión superficial es bastante dependiente de la
condición de endurecimiento de la preforma, así como la composición
del material de preforma. Por ejemplo, con el fin de rectificar la
preforma, la preforma debería estar generalmente en una condición
endurecida o reforzada completamente.
La región modificada 20 se forma sobre la
preforma óptica 10 para crear una depresión superficial que definirá
generalmente los límites de la zona multifocal progresiva. La
geometría deseada de la depresión puede calcularse utilizando las
fórmulas ópticas conocidas que pertenecen al índice refractivo. En
general, nd = n_{1}d_{1} + n_{2}d_{2}, donde n es el índice
refractivo general de la trayectoria óptica, d es el espesor de la
trayectoria óptica, n_{1} es el índice refractivo de la preforma
óptica, d_{1} es el espesor de la preforma óptica, n_{2} es el
índice refractivo de la capa añadida y d_{2} es el espesor de la
capa añadida. La potencia en cualquier punto se determina por el
índice refractivo general o efectivo en este punto, que ha su vez es
controlado por la profundidad de la cavidad o depresión en este
punto desde el contorno superficial (profundidad de flexión), y el
índice refractivo de la resina endurecida que llena la cavidad.
Dependiendo del método de modificación utilizado,
así como el material de la preforma óptica, una vez que se realiza
la modificación y se alcanza la topografía superficial deseada,
puede modificarse adicionalmente la superficie nuevamente alterada
por los métodos de pulido, fundición superficial u otros métodos
conocidos en la técnica para alisar una superficie rugosa. En una
forma de realización preferida, la superficie alterada mecánicamente
es raspada mecánicamente para alcanzar una superficie rugosa. Como
se muestra en las figuras 2 y 4, una capa fina de resina se aplica
entonces a toda la superficie convexa de la preforma óptica 10, que
incluye la región modificada 20 para formar una capa de transición
40 que comprende una zona de transición. En una forma de realización
alternativa, la capa de transición puede aplicarse solamente a una
porción de la preforma 10 que incluye al menos la región modificada
20.
Los materiales adecuados para la preforma óptica
pueden incluir generalmente copolímeros de alílicos, acrilatos,
metacrilatos, estriénicos y viílicos, de manera que la temperatura
de transición vítrea está entre aproximadamente 50ºC y 200ºC y el
índice refractivo está entre aproximadamente 1,44 y 1,56. Por
ejemplo, tales materiales pueden incluir poli(dietil bis alil
carbonato), carbonato poli-(bisfenol A) y
poli(estireno)-co-(bisfenol A carbonato
diacrilato)-co-(bisfenol A carbonato
dimetacrilato).
Los materiales para la zona de transición pueden
incluir generalmente copolímeros de alílicos, acrilatos,
metacrilatos, estriénicos y viílicos, tal que la temperatura de
transición vítrea está entre aproximadamente 50ºC y 100ºC, y el
índice refractivo está entre aproximadamente 1,52 y 1,65. Por
ejemplo, tales materiales pueden incluir poli(poli oxi
metileno diacrilato)-co-(etoxilado bisfenol A
carbonato diacrilato)-co-(furfuril acrilato).
El índice refractivo de la capa de transición 40
es formulado a propósito para que sean desajustados los índices
refractivos de la preforma 10 y una capa exterior aplicada
posteriormente 50, con el fin de alcanzar un punto medio de
transición del gradiente refractivo. Esta técnica es utilizada con
el fin de hacer el área multifocal progresiva tan invisible como sea
posible. Adicionalmente, cuando la capa de transición 40 es aplicada
a la preforma 10, puede preparar la superficie de la preforma 10
para adhesión buena con la siguiente capa de resina que debe
aplicarse y puede alisarse significativamente las irregularidades
superficiales que podrían permanecer y que son visibles cada vez que
se aplica otra capa de resina.
Aunque el índice refractivo de la capa de
transición 40 es formulado para alcanzar la reflexión interna
mínima, pueden utilizarse otras formas de realización que emplean
las diferentes técnicas de modificación de superficie, o preformas
ópticas realizadas de diferentes materiales, o puede formularse el
índice refractivo del revestimiento para aproximarse al de la
preforma óptica o al de la siguiente capa de resina que debe
aplicarse, o puede incluso que no sea necesario. Como se muestra en
la figura 6, una forma de realización alternativa de la presente
invención puede tener una capa de transición adicional 40, estando
colocadas las capas de transición sobre la parte superior de cada
una de ellas después de endurecer parcial o totalmente cada capa.
Cada capa de transición 40 tiene un índice refractivo diferente, tal
que las capas forman de manera colectiva una zona de transición 45
que tiene un índice refractivo efectivo que es aproximadamente la
media geométrica de la preforma óptica 10 y la capa exterior 50.
Teniendo la zona de transición con un índice refractivo efectivo que
se aproxima a la media geométrica, hace la transición de los índices
refractivos menos brusca, y por tanto, hace más invisible la zona
multifocal acabada. Aunque el índice refractivo efectivo debería
aproximarse a la media geométrica, una variación de +/- 0,03
unidades produce resultados aceptables.
Los materiales adecuados para la capa exterior 50
pueden incluir generalmente copolímeros de alílicos, acrilatos,
metacrilatos, estriénicos y viílicos, tal que la temperatura de
transición vítrea está entre aproximadamente 60ºC y 225ºC y el
índice refractivo está entre aproximadamente 1,56 y 1,70. Por
ejemplo, tales materiales pueden incluir diacrilato etoxilado
bisfenol A, dimetacrilato etoxilados Bisenol A, diacrilato etoxilado
1,4-dibromo-bisfenol A, óxidos de
bis(4-acriloxietoxifenil)fosfina,
1,4-divinil benceno, bromoestireno y
vinilcarbazol.
En otras formas de realización de la presente
invención, la capa o capas de resina adicional pueden ser
interpuestas entre la capa de base y la zona de transición. Además,
las capas de resina adicionales pueden estar interpuestas entre las
capas de transición en la zona de transición o entre la zona de
transición y la capa o capas exteriores. Esta capa o capas
adicionales debería tener una energía superficial que se adapta
suficientemente a las capas adyacentes de forma que la resina puede
proporcionar el grado deseado de revestimiento de la capa
subyacente.
Aunque en la forma de realización preferida la
capa de transición 40 es aplicada por cepillado, la capa puede
aplicarse también por otras técnicas conocidas fácilmente en la
técnica. Por ejemplo, pueden utilizarse técnicas tales como
revestimiento giratorio, revestimiento por inmersión, revestimiento
por pulverización u otras.
Una vez que la capa de transición 40 se aplica a
la superficie convexa de la preforma óptica 10, la capa de
transición 40 es preferentemente endurecida parcialmente. El proceso
de endurecimiento puede realizarse con cualquier método de
endurecimiento conocidos incluyendo un endurecimiento térmico,
endurecimiento con UV, endurecimiento de luz visible, o su
combinación, en ausencia o presencia de oxígeno utilizando los
iniciadores adecuados, entorno atmosférico, y fuente de
endurecimiento. En la forma de realización preferida, la capa de
transición 40 es endurecida parcialmente en un entorno de nitrógeno
libre de oxígeno que utiliza luz ultravioleta dentro del intervalo
de aproximadamente 250-400 nm. No obstante, puede
utilizarse también el uso de luz visible dentro del intervalo de
aproximadamente 400-450 nm en un entorno de
nitrógeno libre de oxígeno. Cuando se utiliza una fuente de UV para
endurecimiento, el producto óptico puede fabricarse rápidamente
puesto que el tiempo de endurecimiento para una capa de transición
puede ser menor de cinco minutos y generalmente no excederá una
hora.
Como se muestra en las figuras 3 y 4, una vez que
se forma la región modificada 20 en la preforma óptica 10 para
alcanzar la topografía de superficie deseada y se aplica la zona de
transición deseada, la preforma óptica con la zona de transición
está preparada para estar provista con una capa exterior 50 que está
formada preferentemente por la fundición de una resina sobre la zona
de transición. La capa exterior 50 está formulada para tener un
índice refractivo significativamente diferente del material de la
preforma óptica 10. En la forma de realización preferida, la resina
de la capa convexa exterior 50 es formulada para tener un índice
refractivo de aproximadamente 1,66; el material de la preforma
óptica 10 tiene un índice refractivo de aproximadamente 1,49; y el
índice refractivo de la capa de transición 40 es una constante de
aproximadamente 1,57. Por tanto, la capa exterior convexa del índice
refractivo 1,66 50 es fundida a partir de una resina sobre la capa
de transición convexa de índice refractivo 1,574 40 que se fija a la
preforma óptica de índice refractivo 1,49 10. Esto se realiza
preferentemente en este ejemplo utilizando un molde esférico de
visión individual 60 que es seleccionado para fundir la curvatura
convexa exterior deseada sobre la preforma óptica 10 que tiene la
capa de transición 40. Si la curvatura convexa de la preforma óptica
10 es de diseño aesférico, el molde de visión individual adecuado
seleccionado por el SurfaceCasting la superficie convexa exterior
será un diseño aesférico en lugar de diseño esférico. Esta curvatura
exterior controlará la potencia de distancia deseada alcanzada. Las
técnicas adecuadas para proporcionar la capa fundida se describen en
Blum (Patente de los Estados Unidos Nº 5.178.800) ("800"), Blum
(Patente de los Estados Unidos Nº 5.147.585) ("585"), Blum
(Patente de los Estados Unidos Nº 5.219.497) ("497") y Blum
(Patente de los Estados Unidos Nº 4.873.029) ("029"). Estas
técnicas están disponibles comercialmente de Innotech, Inc., por
medio de su sistema Excalibur® SurfaceCasting®.
El molde 60 utilizado para fundir la capa
exterior 50 puede fabricarse de cualquier material aplicable que
permite el endurecimiento adecuado. A modo de ejemplo solamente,
pueden utilizarse níquel eletroformado, vidrio y moldes desechables
de plástico. Antes del proceso de endurecimiento, la resina
utilizada para fundir la capa exterior 50 puede distribuirse dentro
del molde 60, distribuirse dentro de la cavidad 70 entre el molde 60
y la preforma 10, o proporcionarse en forma de una capa polimérica
endurecida parcialmente incluida con el molde 60 o fijada a la
preforma óptica 10. En las formas de realización donde la capa
exterior 50 es producida desde una capa polimérica endurecida
parcialmente que es endurecida posteriormente, la capa 40 o capas de
transición que producen la zona de transición de índice refractivo
45 pueden fijarse a la capa exterior polimérica parcialmente
endurecida 50. En este caso, la capa polimérica endurecida
parcialmente y la capa de transición de índice refractivo fijada 40
son endurecidas entonces y formas sobre la preforma óptica 10.
Aunque la forma de realización preferida no utiliza una junta de
obturación mientras se funde la curvatura convexa exterior sobre la
preforma óptica, puede utilizarse una junta de obturación en ciertas
formas de realización.
Cuando la zona de transición incluye una
pluralidad de capas, el índice refractivo de cada capa se selecciona
de manera que la zona de transición tiene un índice refractivo
efectivo que es aproximadamente la media geométrica de la preforma y
la capa exterior. A modo de ejemplo solamente, si la preforma tiene
un índice refractivo de aproximadamente 1,50 y la capa exterior
tiene un índice refractivo de aproximadamente 1,70, los índices
refractivos de las tres capas de transición en una zona de
transición pueden ser aproximadamente 1,54, 1,60 y 1,66 a medida que
las capas progresan desde la preforma hasta la capa exterior.
La zona de transición 45 está compuesta de una
capa o capas distintas aplicadas de forma separada, donde cada capa
tiene un índice refractivo diferente y es formulado de manera que la
zona de transición 45 tiene un índice refractivo efectivo que está
intermedio y se aproxima a la media geométrica de los índices
refractivos de la preforma óptica 10 y la capa exterior 50. El
índice refractivo de cada capa de transición en la zona de
transición es generalmente constante a lo largo de toda la capa.
Durante la etapa de endurecimiento, la capa de
transición endurecida parcialmente 40, así como la capa exterior de
resina SurfaceCast 50 se endurecen hasta el grado deseado para
formar una lente óptica multifocal progresiva de gradiente de índice
refractivo, o pieza bruta semi-acabada. En el caso
de las formas de realización preferidas, el gradiente del índice
refractivo varía de aproximadamente 1,40 a 1,66 con diferentes
espesores de cada material que se define por las geometrías de la
topografía de superficie convexa de la preforma óptica modificada,
la topografía de superficie esférica cóncava y astigmática de la
preforma óptica y la superficie del molde cóncavo esférico de visión
individual que se añade a la curva convexa exterior deseada sobre el
lado convexo de la preforma óptica modificada y adaptada para
alcanzar la potencia deseada. El producto comercial Innotech's
Surface Casting se aplica típicamente a una capa superficial de una
manera que no se cambia substancialmente la potencia distante de la
prescripción deseada. No obstante, en la presente invención, la capa
exterior puede o no puede estar limitada a dejar la potencia
distante substancialmente invariable. Adicionalmente, a diferencia
de Innotech's, la tecnología Surface Casting comercial y la
tecnología de las patentes 800, 585, 029 y 497, la región multifocal
de adición progresiva de la presente invención no se añade a modo de
un molde multifocal, sino que en su lugar se crea debido a la
topografía de superficie alterada de la preforma óptica 10, así como
el gradiente del índice refractivo que resulta de la fundición de
una superficie esférica o aesférica sobre una topografía superficial
alterada que es alterada específicamente para provocar diferente
variación del espesor de un gradiente refractivo.
Con referencia a la figura 5, una vez que se
completa el proceso de fundición, la lente multifocal progresiva de
gradiente refractivo compuesto 100 es retirada del molde. La lente
compuesta formada nuevamente 100 puede ser endurecida posteriormente
en el molde o fuera del molde por técnicas que son bien conocidas en
la técnica.
El método de la presente invención puede
utilizarse para realizar preformas ópticas, lentes ópticas, y piezas
brutas ópticas semi-acabadas. Las resinas utilizadas
para formar todas y cada una de las capas pueden ser fotocromáticas,
si se desea, mientras que el índice refractivo adecuado es alcanzado
para la capa particular. Adicionalmente, aunque se ha ilustrado la
forma de realización preferida utilizando resinas para formar las
capas, se entiende que las capas del compuesto pueden estar
fabricadas de un vidrio o de una combinación de resina y vidrio.
La capa exterior de la lente compuesta formada
nuevamente 100 puede ser tratada en la superficie de cualquier modo
utilizado en la industria óptica, incluyendo las aplicaciones de
revestimientos anti-reflexivos, revestimientos
resistentes a arañazos, tintes, revestimientos fotocromáticos y
técnicas de impregnación fotocromáticas, revestimientos resistentes
a las manchas etc. Adicionalmente, la transferencia en el molde de
varios revestimientos puede utilizarse también como parte del
proceso de fabricación opuesto a ser aplicado después de que se
fabrica la lente o la pieza bruta semi-acabada.
La presente invención proporciona potencias de
aumento bifocal y la descentración deseada para los ojos derecho e
izquierdo, y establece el eje tórico óptico correcto. Estos
resultados son alcanzados preferentemente por la modificación de la
superficie convexa de la preforma óptica. En otras formas de
realización de la invención, la modificación a la geometría de las
preformas ópticas puede realizarse modificando el lado cóncavo de la
preforma óptica de forma igual o similar a la modificación que se
realiza a la superficie convexa. En este caso, la modificación y
fundición de la superficie de preforma óptica se realizan sobre el
lado cóncavo de la preforma óptica en oposición al lado delantero de
la preforma óptica.
Además, en otras ciertas formas de realización,
la modificación de la topografía superficial de la preforma óptica
puede realizarse con una cierta profundidad y geometría y alinearse
opuestas una zona bifocal o multifocal de un molde que contiene la
curvatura de superficie adecuada necesaria. Esto se realiza para
aumentar no solamente la curvatura exterior adecuada, sino también
para aumentar la geometría de limitación adicional en la región de
la zona bifocal o multifocal de la lente acabada. Utilizando este
método, es posible utilizar materiales que tienen un índice de
refracción más pequeño diferente del de los materiales utilizados en
la forma de realización preferida.
Claims (9)
1. Una lente óptica polimérica compuesta, pieza
bruta de lente semi-acabada o una pieza bruta de
lente (100) que comprende:
una capa de base polimérica (10) que tiene un
primer índice refractivo y una región (20) de espesor variado;
una capa exterior polimérica (50) que tiene un
segundo índice refractivo diferente del primer índice refractivo;
y
una capa de transición polimérica (40);
caracterizada porque dicha capa de
transición (40) comprende al menos una capa polimérica adherida
entre las capas de base y la exterior (10, 50), teniendo cada una de
las capas de base, exterior y de transición un índice refractivo
diferente, donde el índice refractivo de cada una de dichas al menos
una capa es substancialmente constante a lo largo de la capa y la
zona de transición (40) tiene un índice refractivo efectivo que es
aproximadamente la media geométrica de los índices refractivos de
las capas de base y exterior (10, 50).
2. La lente óptica, la pieza bruta de lente
semi-acabada o una pieza bruta de lente (100) de la
reivindicación 1, donde una depresión o una región elevada
superficial (20) está sobre una superficie convexa de la capa de
base y define, aproximadamente, una zona multifocal progresiva.
3. La lente óptica, pieza bruta de lente
semi-acabada o una pieza bruta de lente (100) de la
reivindicación 2, donde la capa de transición (40) cubre al menos la
depresión o la región elevada superficial (20).
4. La lente óptica, pieza bruta de lente
semi-acabada o una pieza bruta de lente (100) de
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, donde el segundo índice
refractivo de la capa exterior (50) es mayor que el primer índice
refractivo de la capa de base (10).
5. La lente óptica, pieza bruta de lente
semi-acabada o una pieza bruta de lente (100) de la
reivindicación 4, donde la capa de base (10) tiene una potencia
esférica, una potencia astigmática o ambas.
6. La lente óptica, pieza bruta de lente
semi-acabada o una pieza bruta de lente (100) de
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, donde la capa de base (10)
tiene un índice refractivo de aproximadamente 1,49 y la capa
exterior (50) tiene un índice refractivo de aproximadamente
1,66.
7. La lente óptica, pieza bruta de lente
semi-acabada o una pieza bruta de lente (100) de
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, donde la capa exterior
(50) es una capa exterior de plástico.
8. Un método de fabricación de un producto óptico
compuesto polimérico (100), que comprende las etapas de:
- a)
- proporcionar una capa de base polimérica (10) que tiene un primer índice refractivo y una depresión o una región elevada superficial (20);
- b)
- aplicar una capa de transición polimérica (40) que comprende al menos una capa de resina al menos a la depresión o región elevada superficial (20) de la capa de base (10), y endurecer al menos parcialmente cada una de la menos una capa antes de la aplicación de una siguiente capa;
- c)
- aplicar una capa exterior polimérica (50) de resina al menos a dicha capa de transición (40), teniendo la capa exterior (50) un segundo índice refractivo diferente del índice refractivo de la capa de base (10); y
- d)
- endurecer dicha capa de transición (40) y la capa exterior (50) para producir una lente óptica polimérica (100) donde la capa de transición (40) tiene un índice refractivo efectivo que es aproximadamente la media geométrica de los índices refractivos de la capa de base (10) y la capa exterior (50), y donde cada una de dicha al menos una capa tiene un índice refractivo diferente que es substancialmente constante a lo largo de toda la capa y que es diferente de los índices refractivos de la capa de base (10) y la capa exterior (50).
9. El método de la reivindicación 8, donde el
índice refractivo de la capa exterior (50) es diferente del índice
refractivo efectivo de la capa de transición (40).
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