JP2005189875A - コンタクトレンズの成形方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 共通の装着特性および度の範囲を有するコンタクトレンズシリーズを製造すること。
【解決手段】 コンタクト装着特性を保ちながら、かつシリーズで製造されるコンタクトレンズの総数より少ない数の型タイプを用いながら、度を変化させる様々な表面特性を有する裏型２２および表型２３のマトリクスを用いて、ある範囲の度を包含する一連のコンタクトレンズを成形する方法。１つの実施形態において、コンタクトレンズシリーズの度の数が、前記表型２３および前記裏型２２の合計の数を超える。
【選択図】図１

Description

本発明は、コンタクトレンズの成形方法に関する。

コンタクトレンズは、硬化性液体（重合可能なモノマーの混合物）を２つの型半体により形成されるキャビティ内に配置し、液体を硬化させ、キャビティを開き、そしてレンズを取り出すことによりキャスト成形される。例えば、ヒドロゲルレンズの場合における水和のような他の加工工程もまた、最終的なレンズを製造するために必要とされ得る。一方の型半体が、レンズの表（ａｎｔｅｒｉｏｒ）の表面を形成する（表型）。他方の型半体が、裏（ｐｏｓｔｅｒｉｏｒ）の表面を形成する（裏型）。代表的には、型半体は、１度だけ使用され、次いで、包装手段として機能するか、あるいは廃棄される。

型自体は、射出成形により形成される。より詳細には、型を製造するための成型器具（ｔｏｏｌ）は、対応するレンズ表面の仕様に従って形成される。成型器具が射出成型機の定盤に取り付けられ、そして型は、選択された樹脂を射出成形することにより製造される。一度だけ使用する型とは異なり、射出成型用の成型器具は、何度も使用される。しかし、この成型器具は、粗さや表面欠陥が、成型器具から製造される型に伝わらないよう、極度に高い仕様で製造されなければならない。型表面のこのようなあらゆる欠陥が、最終的なレンズに伝わり、そして最終的なレンズ表面に現れる。成型器具は、代表的には、黄銅、ステンレス綱、ニッケルまたはそれらの組合わせから製造される。

型（特に、レンズ表面を形成する型）の設計を決定するのは、最終的に所望されるレンズ製品である。同様に、必要とされる型のパラメーターが、対応する射出成形用の成型器具の設計を決定する。従来の設計手順によれば、レンズの所望のベース曲線（装着特性に関するレンズパラメーター）が、裏型の設計を決定する。レンズの裏面（および対応する型および成型器具）の設計がなされると、レンズの所望の視覚的特性が、レンズの表の面（および対応する型および成型器具）の設計を決定する。

例えば、この設計アプローチのヒドロゲルコンタクトレンズへの適用について考える。ヒドロゲルコンタクトレンズは、通常０．２５ジオプターの増加幅の度 （視力）（ｐｏｗｅｒ）で利用可能となる。異なる度のレンズが製造されるたびに、対応する表型タイプが使用される。１つの裏型タイプは、全ての度の範囲にわたって使用される。例えば、０．２５Ｄの増加幅で−０．２５Ｄから−６．００Ｄまでの度を有するコンタクトレンズシリーズには、２４の異なるレンズタイプがある。それ故、従来の手順に従ってこのシリーズをキャスト成形するには、２４の異なる表型タイプおよび１つの裏型タイプが必要となる。従って、このシリーズを製造するために、２５の成型器具数が必要となる。

コンタクトレンズシリーズを製造するために必要な成型器具のタイプの数を減少させる方法が数多く考えられた。米国特許第５，２００，１２１号は、少数の成型器具を製造し、この成型器具により製造された型を改変して最終的なレンズに適切な度およびベース曲線を与える方法を開示している。この方法の欠点は、一度しか使用しない型についてそれぞれ改変および操作をする必要性があることである。

本発明によると、以下の項目１〜１３が提供され、上記目的が達成される。

（項目１．）共通の装着特性および度の範囲を有するコンタクトレンズシリーズを製造するために、表面を規定する表型キャビティを有する表型と裏型キャビティを有する裏型とを有する型アセンブリを用いてコンタクトレンズを成形する方法において、以下の工程を包含する、改善された方法：
１組の表型タイプを提供する工程であって、各々の表型タイプは、表面を規定する異なる表型を有し、そして１組における表型タイプの数は、コンタクトレンズシリーズの度の数より少ない、工程；
１組の裏型タイプを提供する工程であって、各々の裏型タイプは、裏面を規定する異なる裏型を有し、そして１組における裏型タイプの数は、コンタクトレンズシリーズの度の数より少ない、工程；ならびに
表型タイプと裏型タイプとを選択的に組合わせ、コンタクトレンズシリーズに対応する一連の型アセンブリを形成する工程。

（項目２．）前記コンタクトレンズが、単一視野レンズである、項目１に記載の方法。

（項目３．）前記コンタクトレンズが、多焦点レンズである、項目１に記載の方法。

（項目４．）前記コンタクトレンズが、トーリックレンズである、項目１に記載の方法。

（項目５．）前記コンタクトレンズが、ヒドロゲルレンズである、項目１に記載の方法。

（項目６．）前記コンタクトレンズが、ガス透過性硬質レンズである、項目１に記載の方法。

（項目７．）前記コンタクトレンズシリーズが、共通の有効ベース曲線を有する、項目１に記載の方法。

（項目８．）前記コンタクトレンズシリーズの度が、前記範囲にわたって増加幅が変化する、項目１に記載の方法。

（項目９．）前記表型タイプが異なる表の視覚区域表面を有し、前記裏型タイプが異なる裏の視覚区域表面を有する、項目１に記載の方法。

（項目１０．）コンタクトレンズが、単一視野レンズである、項目９に記載の方法。

（項目１１．）前記表の視覚区域表面が、１／４ジオプター増加幅で変化し、前記裏の視覚区域表面が１ジオプター増加幅で変化する、項目９に記載の方法。

（項目１２．）前記裏視覚区域表面が、１／４ジオプター増加幅で変化し、前記表の視覚区域表面が１ジオプター増加幅で変化する、項目９に記載の方法。

（項目１３．）前記コンタクトレンズシリーズの度の数が、前記表型および前記裏型タイプの合計の数を超える、項目１に記載の方法。

（発明の要旨）
本発明は、共通の装着特性および度の範囲を有するコンタクトレンズシリーズを製造するために、表面を規定する表型キャビティを有する表型と裏型キャビティを有する裏型とを有する型アセンブリを用いてコンタクトレンズを成形する改善された方法である。この改善された方法は、以下を含む：
１組の表型タイプを提供する工程であって、各々の表型タイプは、表面を規定する異なる表型を有し、そして１組における表型タイプの数は、コンタクトレンズシリーズの度の数より少ない、工程；
１組の裏型タイプを提供する工程であって、各々の裏型タイプは、裏面を規定する異なる裏型を有し、そして１組における裏型タイプの数は、コンタクトレンズシリーズの度の数より少ない、工程；ならびに
表型タイプと裏型タイプとを選択的に組合わせ、コンタクトレンズシリーズに対応する一連の型アセンブリを形成する工程。

本発明は、コンタクトレンズシリーズを製造するために必要な成型器具タイプの数を最小限にし、これによりコストが削減される。

発明の詳細な説明
本発明のプロセスにおいて用いられるコンタクトレンズ材料のタイプについては、それほど重要ではない。この方法は、ヒドロゲルレンズおよびガス透過性硬質レンズのような従来レンズを含むあらゆる公知なレンズタイプに広く適用可能である。本発明を、特にヒドロゲルレンズに関して、以下で例示する。

本発明の方法は、「コンタクトレンズシリーズ」の製造のためのものである。
製造業者は、代表的には、「在庫があり即入手可能な」レンズが広く規定した範囲にわたるコンタクトレンズ使用者の需要に適切に対応し得るような度の範囲で、コンタクトレンズを販売する。「コンタクトレンズシリーズ」という用語は、度の範囲にわたって、共通の装着特性を有するレンズのことを表す。つまり、一系列の設計を有するレンズをいくつでも製造可能なシステムのことを指す。この一系列の各々の設計は、共通の装着特性を有する。レンズの装着特性は、レンズ直径および有効ベース曲線により制御されると理解される。このような装着特性は、眼の上でのレンズの挙動を支配するため、レンズの機能および全般的な快適さにとって重要である。好ましくは、一系列の各々の設計が、同一の有効ベース曲線を有する。一系列において、様々な設計を識別するものは、設計されたレンズにより提供される視力矯正（ｏｐｔｉｃａｌ ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）である。

好ましい１つの実施態様においては、本発明のプロセスによりキャスト成形されるレンズは、組み立てられて型アセンブリを形成する裏型と表型との間でキャスト成形される。図１および図２に示すように、各々の表型（２１）は、表面（２３）を規定する表型キャビティを有する。各々の裏型（２２）は、表面（２４）を規定する裏型キャビティを有する。硬化性液体（好ましくは、重合可能なモノマー混合物である）は、表面（２３）を規定する表型キャビティ内に導入され、２つの型が閉じられ、そして混合物は、キャビティ（２５）を満たすまで圧縮され、そしてコンタクトレンズ（１０）へと硬化される。

表面を規定するこれらの表型および裏型キャビティが有する表面特性は、成形されたコンタクトレンズの表の表面および裏の表面にそれぞれ伝えられる。効果的なレンズ設計は、度、および眼に対する適切な装着特性という相対する要求のバランスを取らなければならないことが知られている。例えば、単一視野球面（ａ ｓｉｎｇｌｅ ｖｉｓｉｏｎ ｓｐｈｅｒｉｃａｌ）レンズに対する代表的な設計は、１）全体のレンズ直径、２）視力矯正のための表の度曲線、３）表のキャリア（ｃａｒｒｉｅｒ）曲線、 ４）裏面の装着曲線、および、５）裏面端部斜面（ｅｄｇｅ ｂｅｖｅｌ）を組み合わせなければならない。

図３に示すように、例示したコンタクトレンズ（３０）の断面では、裏面端部斜面（３１）は、コンタクトレンズ（３０）の裏面の縁部に見られる付随的領域であり、そして１つの曲率を有する。例えば、直径（３８）が、９．００ｍｍのレンズでは、裏面端部斜面（３１）は、存在するならば、レンズ端部から中心へ向かって内側向きに２．０ｍｍまで延びる。レンズ端部（３２）とは、表（３３）の表面と裏（３４）の表面とが連結する部分であると理解される。表の度曲線（３５） および表のキャリア曲線（３６）が組み合わされて、完全な表の表面が形成される。表の度曲線は、表の視覚区域表面（ｏｐｔｉｃａｌ ｚｏｎｅ ｓｕｒｆａｃｅ）として知られる領域を覆う。

装着曲線（３７）が、表面を規定する裏型キャビティから、キャスト成形されたコンタクトレンズの裏の表面（３４）に与えられ、端部斜面（３１）へ外向きに、レンズの裏面の視覚区域表面にわたって延びる。視覚区域、裏および表の両方は、当業者に理解されるように、ミリメートル単位で中心の型半径の関数として測定され得る。

レンズの裏（３４）側は、眼の上に載っており、そして眼に特有な曲率に対応する曲率を有するように設計される。代表的には、装着曲線の範囲は、眼の曲率の異なる多くの人々に程良く装着されるようにして、利用される。レンズの裏の表面、または有効ベース曲線は、レンズ直径（３８）およびサジタル深度（３９）によって定義され、そして以下に示すように数学的に表し得る：

ここで、Ｒ＝有効ベース曲線
Ｓ＝サジタル深度（全体のレンズの高さ−中心の厚み）
Ｄ＝直径（全体のレンズ直径−端の厚み）である。

ソフトレンズについて、有用な有効ベース曲線の好ましい範囲は、約７．５〜９．５ｍｍであり、最も好ましい範囲は、約０．２〜０．３ｍｍの増加幅で約８．０〜９．２ｍｍである。ハードレンズについては、有用な効果的ベース曲線の好ましい範囲は、約６．５〜９．０ｍｍであり、最も好ましい範囲は、約０．０５〜０．１ｍｍの増加幅で約７．２〜８．４ｍｍである。

既に説明したように、一連のコンタクトレンズの利用可能な度を変化させる一方、特定の装着曲線を維持することがしばしば望まれる。例えば、レンズは、各々の所望の有効ベース曲線について０．２５ジオプターずつ変化する一連の度においてしばしば利用可能である。ジオプターは、メートル単位で測定されるレンズの焦点距離の逆数であると理解される度の単位である。レンズの視覚区域は、所定の視覚効果を与えるレンズ部分として定義する。このような所定の視覚効果は、当業者に容易に理解されるような公知の光学的原理に従って、表および裏の視覚区域の表および裏の表面曲線の協同作用の結果として得られる。

以下の表１は、表面を規定する異なる型キャビティ（中心の型半径で測定された）を有する７つの裏型タイプが、いかにして、表面を規定する異なる型キャビティ（中心の型半径で測定された）を有する４つの表型タイプと組み合わされてジオプター単位で測定される２８の異なる度のコンタクトレンズシリーズに到達し得るかを示すことにより本発明を例証している。裏型タイプは、１．００ジオプターの増加幅ずつレンズの度を変化させる。表型タイプは、０．２５ジオプターの増加幅ずつレンズの度を変化させる。

表１に示されるように、本発明によれば、０．２５ジオプターずつ変化する２８の一連のレンズを製造するためには、合計で１１の異なる型タイプ（各々を １．００ジオプターずつ変化させる７つの裏型および各々を０．２５ジオプターずつ変化させる４つの表型）が必要となる。裏型タイプがより多くのまたはより少ない量ずつ変化し得るのに対し、より多くのまたはより少ない量ずつ変化する表型タイプを有することが望まれ得ることが理解される。

公知の方法に従えば、各々のレンズの度の異なる一連の２８のキャスト成形レンズを製造するために、２９の異なる型タイプの使用が必要となる。眼に快適に装着させるのが困難なため、レンズのベース曲線（裏型から形成される）は、レンズの度を与えるために変化させることはほとんどない。それ故、１つの裏型タイプおよび２８の異なる表型タイプを使用するのが慣例である。次いで、各々の表型タイプを０．２５ジオプターずつ変化させて、上記のような２８の異なるレンズの度の範囲またはそのシリーズを製造する。

表１を再び参照すると、１１の異なる型タイプしか必要とされないので、１１の異なる成型器具タイプしか、型を製造するために必要とされない。このことは、 ２８の異なる度を有するコンタクトレンズシリーズを得るために、従来の方法を用いて型を成形すると、２９の成型器具タイプが必要となることと明確に対比される。各々の金属成型器具タイプの製造コストは、１成型器具あたり約７００ドルと１０００ドルとの間であり得る。それ故に、本発明のプロセスにより、始動コストが、顕著に抑えられる。異なる成型器具タイプが製造上必要とされることはほとんどないので、このようなコスト削減が、事業遂行のために継続されていくことは明らかである。

本発明のプロセスは、コンタクトレンズシリーズにおいて製造されるレンズの可能な総数が、このコンタクトレンズシリーズを製造するために用いられる有用な裏型および表型タイプの組み合わせの数または総計を超えるものとして表現され得ると理解される。例えば、表１において、シリーズで製造されるレンズ数は ２８であるが、この２８の異なるレンズを製造するために必要とされるのは、わずか１１の異なるレンズタイプのみである。対照的に、従来方法に従えば、異なる度を有する２８のレンズを含むこのようなコンタクトレンズシリーズの製造を可能とするには、それらのレンズ数を超える数の異なるレンズ型タイプ数が必要となる（２９、すなわち、２８の表型タイプおよび１つの裏型タイプ）。

好ましくは、特定のコンタクトレンズシリーズの度の範囲における各々の特定の度のための１つの型アセンブリとして組み合わされる、表型と裏型との独特な組み合わせが存在する。本発明は、裏型タイプの組から選択される適切な裏型タイプと表型タイプの組から選択される適切な表型タイプとを組み合わせることにより、製造されるコンタクトレンズシリーズの度の調整（ある増加幅での増減）を可能にすることがさらに理解される。このようにして、任意の所望なジオプター値の増加幅であらかじめ選択された度の範囲にわたって異なる度のコンタクトレンズを含むコンタクトレンズシリーズが製造され得る。

本発明はまた、当業者に明らかなように、トーリックレンズ、二焦点レンズ、多焦点レンズまたは他のレンズシリーズあるいは複雑な曲線配向を有し得る特別なレンズシリーズを製造するのに適用され得ることが理解される。

本発明の多くの他の改変および変更が、本明細書の教示によって当該分野の実施者に可能となる。それ故、本明細書中で具体的に記載したこと以外においても、請求の範囲内に記載した本発明が実施され得ると解される。

図１は、型アセンブリおよびこの中で成形されるコンタクトレンズの分解斜視図である。 図２は、図１に示す型を組み立てた際の断面図である。 図３は、コンタクトレンズのある部位の拡大断面図である。

Claims (1)

1. 共通の装着特性および度の範囲を有するコンタクトレンズシリーズを製造するために、表面を規定する表型キャビティを有する表型と裏型キャビティを有する裏型とを有する型アセンブリを用いてコンタクトレンズを成形する方法において、以下の工程を包含する、改善された方法：
   １組の表型タイプを提供する工程であって、各々の表型タイプは、表面を規定する異なる表型を有し、そして１組における表型タイプの数は、コンタクトレンズシリーズの度の数より少ない、工程；
   １組の裏型タイプを提供する工程であって、各々の裏型タイプは、裏面を規定する異なる裏型を有し、そして１組における裏型タイプの数は、コンタクトレンズシリーズの度の数より少ない、工程；ならびに
   表型タイプと裏型タイプとを選択的に組合わせ、コンタクトレンズシリーズに対応する一連の型アセンブリを形成する工程。

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