JP2012519312A - 自由形成の眼科レンズ - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、米国特許出願第12/194,981号(2008年8月20日出願)、名称「Apparatus for Formation of an Ophthalmic Lens Precursor and Lens」の一部継続出願として、また同第12/195,132号(2008年8月20日出願)、名称「Methods for Formation of an Ophthalmic Lens Precursor and Lens」の一部継続出願として優先権を主張するものであり、それぞれの内容が根拠となり、参照によって本明細書に組み込まれる。
本発明は、眼科レンズを製作するための装置、より具体的には、幾つかの実施形態では、カスタマイズされたコンタクトレンズを形成するための装置について記載する。
本発明を目的とする本説明及び特許請求の範囲において、以下の定義が適用される、様々な用語が使用され得る。
本発明に開示される装置は、本明細書において、概して5つの主要なサブセクションで提示され、装置の実施形態の第1の記述は、サブセクションレベルで論理的記述に編成される。これらのサブセクションは、ボクセルに基づいたリソグラフィ光学装置、浸出装置、安定化及び固定化装置、計測装置、並びに水和装置である。そうは言うものの、また、サブセクションは、全装置としても機能し、これは、サブセクション実施形態の見地から熟考されるべきである。
ボクセルに基づいたリソグラフィ光学装置は、レンズ形態及びレンズ前駆体を生成するために化学放射線を使用する構成要素である。本発明では、装置は、極めて均一な強度の放射線をとり、本質的にボクセル単位で、形成光学機器表面にわたる数々の別個の点での形成光学機器の表面への照射を制御する。この制御は、この構成要素が、特定のボクセル位置の光路に沿って反応性混合物内で起こる反応の程度を制御できるようにし、最終的に、そこで反応した材料の体積、したがってその上に形成されるレンズ前駆体の形状を決定する。
幾つかの実施形態では、前述されるボクセルに基づいたリソグラフィ光学システム500によって生成されたレンズ前駆体1700は、新規実体を画定する。流動性材料除去装置(浸出装置と称される場合もある)は、レンズ前駆体1700上で作用することができる一組の装置であり、以下に詳細に記載される。
レンズ前駆体1700は、眼科レンズのカスタマイズされた形成のための装置の追加の実施形態の原理を含む。一実施形態の描写に層1710として示される、レンズ前駆体の流動性層は、光学品質眼科レンズ表面を形成するための新規方式を提供する。レンズ前駆体が直立状態で定置される際、流動性媒体は、経時的に移動し得る。例えば、時間の長さ等の特定の条件下で、流動性層は、安定した実体を達成するために、重力及び表面力の両方の下で拡散し得る。安定化した流動性レンズ反応性混合物1710の表面は、1720で示すことができる。特定の実施形態の下で、結果として生じる表面1720は、レンズ前駆体形態1740の表面1730と比較して、光学的に優れた表面を含み得る。数々の装置が、流動性レンズ反応性混合物1710を安定化する機能的能力を提供し得る。
図15へ続くと、光学及び材料特性を測定することができる計測装置の実施形態の描写が示される。計測は、前述の固定化装置1400を用いる処理の後にもたらされ得る「乾燥」レンズと、水和レンズとの両方に可能であり得ることが明らかであり得る。しかしながら、本実施形態は、好ましくは、依然として形成光学機器に取り付けられたままである、乾燥レンズの計測に焦点を当てる。図15を参照すると、乾燥レンズ1520は、依然として、形成光学機器1530及びその適切な保持構成要素1540に取り付けられたままである。一実施例では、この保持構成要素1540は、共に、レンズの中心軸を中心とする制御された回転運動を可能にする、一対のマウント1550及び1560に取り付けられる。
眼科レンズを生成する装置の別のサブセクションは、レンズ又はレンズ前駆体をその形成光学機器から取り出し、それをクレンジングし、かつそれを水和させる工程を含む。幾つかの実施形態では、これらの工程は、本質的に同時に実施され得る。図16の1600に進むと、簡略化のために水和装置と称される、これらの工程を実施するための装置の実施形態が示される。装置には、水和用流体1610を収容するための容器が含まれる。レンズ1630及び形成光学機器ホルダ1640が浸漬される流体浴1620、及び浴を一定の温度に維持するための熱制御ユニット1650。
本発明に開示される手順は、本質的に、5つの主要なサブセクションを含み得、したがって、方法の幾つかの実施形態の記述は、サブセクションレベルで、論理的な記述に編成される。サブセクションは、ボクセルに基づいたリソグラフィレンズ前駆体の生成に関する手順、レンズ前駆体を生成するより一般的な手順、レンズ前駆体を処理する様々な手順、レンズ及びレンズ前駆体の後処理、並びに計測及び様々なセクション間でのフィードバックの手順である。手順の以下の工程及び説明は、例示に過ぎず、本明細書に添付される特許請求の範囲において提示又は言及されない限り、本発明の範囲を限定する意図はないことに留意されたい。
ボクセルに基づいたリソグラフィ装置からレンズ前駆体を生成する方法は、数々の装置の実施形態、並びにレンズ前駆体の処理にこれらの装置の実施形態を使用するための数々の方法に関連する、数々の実施形態を含む。図1のアイテム110、つまりボクセルに基づいたリソグラフィ方法を参照すると、このシステムからのレンズの作製における初期工程を含み得る、ボックス115で示される開始工程が存在する。所望のレンズパラメーターが、アルゴリズム演算に入力されてもよい。幾つかの実施形態では、これらのパラメーターは、眼科患者の光学表面上で光学収差を測定することによって得られてもよい。これらの測定値は、作製されるレンズに要求される波面特性に変えることができる。他の実施形態では、レンズ生成パラメーターを決定するために、アルゴリズムに入力され得る理論上のレンズ波面特性が存在し得る。所望の産出レンズ特性を画定する初期工程に関連する数々の方法の実施形態が存在し得ることが、当業者にとって明らかであり得る。
本発明の様々な実施形態が実施され、本明細書に記載される形態のレンズ生成物及びレンズ前駆体が生成された。この項では、一組の実施形態からの結果の記述を、一実施例として記載する。
ベールの法則は、化学放射線の強度が、材料内で、減衰係数α(λ)に依存して指数関数的に減少することを予測する。
I(x)/I0=exp(−α(λ)cx) 等式1
dI/dx=−α(λ)cI0exp(−α(λ)cx) 等式2
であり、
式中、I(x)は、照射される表面からの距離xの関数としての強度であり、I0は、表面での入射強度であり、α(λ)は、波長(λ)の関数としての吸収成分の吸収係数であり、cは、そうでなければ比較的透明な媒体中の吸収成分の濃度である。したがって、放射線の波長を選択することによって、プロセスは、強度勾配(すなわち、αが大きくなると、特性の変化がより速くなり、したがってレンズが薄くなる)を選択するように調整することができる。
Rp=k[C=C][・] 等式3
d[・]/dt=Ri−kt[・]2 等式3
[・]=(Ri/kt)1/2 等式4
Rp=k[C=C](Ri/kt)1/2 等式5
Rp=koe−E/RT[C=C](Ri/kt)β 等式6
Ri=k’I 等式7
によって与えられ、
式中、Iは、放射線の強度であり、k’は、量子収量に関する定数である。全てのパラメーター及び反応開始剤の濃度が反応を通して一定のままであると仮定すると、式は、定数である全てのパラメーターがkにまとめられるように、簡略化することができる。
Rp=ke−E/RT[C=C](I)β 等式8
−d[C=C]/dt=ke−E/RT[C=C](I)β 等式9
X=1−exp[−ke−E/RT(I)βt] 等式10
となり、
式中、tは秒単位の暴露時間である。
X(x)=1−exp[−ke−E/RT(I0e−αcx)βt] 等式11
上述され、以下の特許請求の範囲によって更に定義される本発明は、レンズ前駆体及び眼科レンズを形成する方法、及びかかる方法を実践するための装置、並びにそれによって形成されるレンズ前駆体及び眼科レンズを提供する。
(1) 重合した架橋性材料の複数のボクセルを含む第1の部分と、
前記架橋性材料のゲル化点を越えて重合した、架橋性材料の層状体積を含む第2の部分と、を含む、眼科レンズ。
(2) 1つ又は2つ以上の追加の、架橋性材料の層状体積を含む第3の部分を更に含む、実施態様1に記載の眼科レンズ。
(3) 前記架橋性材料の層状体積が、ボクセル単位以外の架橋パターンを含む、実施態様1に記載の眼科レンズ。
(4) 前記第1の部分が光吸収性成分を更に含む、実施態様1に記載の眼科レンズ。
(5) 前記第2の部分が光吸収性成分を更に含む、実施態様1に記載の眼科レンズ。
(6) 前記第1の部分が第1の光学表面を含む、実施態様4に記載の眼科レンズ。
(7) 前記第2の部分が第2の光学表面を含む、実施態様6に記載の眼科レンズ。
(8) 前記第1の部分が、複数の化学放射線への反応性混合物の暴露により形成され、それぞれの化学放射線が源から生じ、それぞれの光線が、所与の時間にわたり前記架橋性材料の所与の部分の方向に反射される、実施態様3に記載の眼科レンズ。
(9) 所与の時間にわたり前記架橋性材料の所与の部分の方向に反射されるそれぞれの化学放射線が、所与の波長を含む、実施態様8に記載の眼科レンズ。
(10) 前記第2の部分が、複数の点から生じる複数の化学放射線への反応性混合物の暴露により形成される、実施態様9に記載の眼科レンズ。
(12) 前記重合した架橋性材料のボクセルによって形成される1つ又は2つ以上の隆起部を更に含む、実施態様8に記載の眼科レンズ。
(13) 前記ゲル化点を越えて重合した前記架橋性材料の層状体積が、前記重合した架橋性材料のボクセルによって形成される前記凹域に対して等角である、実施態様11に記載の眼科レンズ。
(14) 前記ゲル化点を越えて重合した前記架橋性材料の層状体積が、前記重合した架橋性材料のボクセルによって形成される前記凹域に対して不等角である、実施態様11に記載の眼科レンズ。
(15) それぞれのボクセルが、第1の末端部と、第2の末端部とを含み、前記ゲル化点を越えて重合した架橋性材料の層状体積を含む前記第2の部分が、本質的にそれぞれの第2の末端部を被覆する、実施態様1に記載の眼科レンズ。
(16) 前記第1の部分が基材の表面に沿って形成される非連続パターンを含む、実施態様6に記載の眼科レンズ。
(17) 前記レンズの周辺が本質的に非円形状を含む、実施態様6に記載の眼科レンズ。
(18) 前記レンズの周辺が本質的に楕円形状を含む、実施態様6に記載の眼科レンズ。
(19) 前記レンズが円環形状を含む、実施態様6に記載の眼科レンズ。
(20) 光学品質の光学域を含む第1の表面と、
化学放射線のそれぞれのベクトルによって個別に重合した1つ又は2つ以上の隣接するボクセルを含む人工物を含む第2の表面と、を含む、眼科レンズ。
(22) 前記レンズの周辺が本質的に非球形状を含む、実施態様20に記載の眼科レンズ。
Claims (22)
- 重合した架橋性材料の複数のボクセルを含む第1の部分と、
前記架橋性材料のゲル化点を越えて重合した、架橋性材料の層状体積を含む第2の部分と、を含む、眼科レンズ。 - 1つ又は2つ以上の追加の、架橋性材料の層状体積を含む第3の部分を更に含む、請求項1に記載の眼科レンズ。
- 前記架橋性材料の層状体積が、ボクセル単位以外の架橋パターンを含む、請求項1に記載の眼科レンズ。
- 前記第1の部分が光吸収性成分を更に含む、請求項1に記載の眼科レンズ。
- 前記第2の部分が光吸収性成分を更に含む、請求項1に記載の眼科レンズ。
- 前記第1の部分が第1の光学表面を含む、請求項4に記載の眼科レンズ。
- 前記第2の部分が第2の光学表面を含む、請求項6に記載の眼科レンズ。
- 前記第1の部分が、複数の化学放射線への反応性混合物の暴露により形成され、それぞれの化学放射線が源から生じ、それぞれの光線が、所与の時間にわたり前記架橋性材料の所与の部分の方向に反射される、請求項3に記載の眼科レンズ。
- 所与の時間にわたり前記架橋性材料の所与の部分の方向に反射されるそれぞれの化学放射線が、所与の波長を含む、請求項8に記載の眼科レンズ。
- 前記第2の部分が、複数の点から生じる複数の化学放射線への反応性混合物の暴露により形成される、請求項9に記載の眼科レンズ。
- 前記重合した架橋性材料のボクセルによって形成される1つ又は2つ以上の凹域を更に含む、請求項8に記載の眼科レンズ。
- 前記重合した架橋性材料のボクセルによって形成される1つ又は2つ以上の隆起部を更に含む、請求項8に記載の眼科レンズ。
- 前記ゲル化点を越えて重合した前記架橋性材料の層状体積が、前記重合した架橋性材料のボクセルによって形成される前記凹域に対して等角である、請求項11に記載の眼科レンズ。
- 前記ゲル化点を越えて重合した前記架橋性材料の層状体積が、前記重合した架橋性材料のボクセルによって形成される前記凹域に対して不等角である、請求項11に記載の眼科レンズ。
- それぞれのボクセルが、第1の末端部と、第2の末端部とを含み、前記ゲル化点を越えて重合した架橋性材料の層状体積を含む前記第2の部分が、本質的にそれぞれの第2の末端部を被覆する、請求項1に記載の眼科レンズ。
- 前記第1の部分が基材の表面に沿って形成される非連続パターンを含む、請求項6に記載の眼科レンズ。
- 前記レンズの周辺が本質的に非円形状を含む、請求項6に記載の眼科レンズ。
- 前記レンズの周辺が本質的に楕円形状を含む、請求項6に記載の眼科レンズ。
- 前記レンズが円環形状を含む、請求項6に記載の眼科レンズ。
- 光学品質の光学域を含む第1の表面と、
化学放射線のそれぞれのベクトルによって個別に重合した1つ又は2つ以上の隣接するボクセルを含む人工物を含む第2の表面と、を含む、眼科レンズ。 - 前記人工物が、化学放射線の複数のベクトルによって重合した反応性材料のベクトル和を含む、請求項20に記載の眼科レンズ。
- 前記レンズの周辺が本質的に非球形状を含む、請求項20に記載の眼科レンズ。
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