JP2842945B2 - トーリックコンタクトレンズの注型成形法 - Google Patents

トーリックコンタクトレンズの注型成形法

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    • Y10S425/808Lens mold

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明はトーリックコンタクトレンズの注型成形法に
関する。
トーリック光学域を有するコンタクトレンズ(一般的
には「トーリックコンタクトレンズ」と呼ばれる)は、
乱視に関連する眼の屈折異常の矯正に用いられる。トー
リック光学域により、乱視を補償するための円柱矯正が
得られる。視覚矯正を必要とする乱視は、通常、近視
(近眼)あるいは遠視(遠視眼)などの他の屈折異常と
関連しているため、トーリックコンタクトレンズは、近
視性乱視あるいは遠視性乱視を補償するために、一般的
に、球面矯正を伴った処方がなされる。現在、バックト
ーリックレンズ(トーリック表面は後方レンズ表面に形
成される)ならびにフロントトーリックレンズ(トーリ
ック表面は前方レンズ表面に形成される)がある。
球面コンタクトレンズが、眼球上で自由に回転し得る
のに対して、トーリックコンタクトレンズは、眼球上で
のレンズの回転を抑制するためにバラストを有している
ので、トーリック域の円柱軸は乱視の軸に総体的に整合
した状態を保つ。例えば、レンズの周辺部は、バラスト
となる別の部分よりも厚い(もしくは薄い)。トーリッ
クコンタクトレンズは、トーリック光学域の円柱軸とバ
ラストの配置の方向との間に、ある選択された関係(あ
るいはずれ)を持たせて製造される。この関係は、円柱
軸とバラストの方向軸とのずれの度数(回転角度)で表
される。
球面コンタクトレンズと同様に、トーリックコンタク
トレンズは、通常、数個の異なるベースカーブ、レンズ
のフィット特性に関連するレンズパラメータおよび数個
の異なる球面度で提供される。しかし、トーリックコン
タクトレンズは、トーリック光学域およびバラストを含
むだけでなく、様々な乱視症状をもった患者に適応する
ために、円柱軸方向に範囲を持たせて提供される。例え
ば、あるベースカーブと球面度が与えられたとき、円柱
軸は5゜または10゜刻みで増加する0゜から180゜の範
囲で提供される。トーリックコンタクトレンズはしばし
ば「特別レンズ」商品と呼ばれる。これは、個人に対し
て多くの処方がなされるのに対して、一人分の処方によ
って製造される個人のレンズの数が、球面コンタクトレ
ンズに比べて非常に少ないからである。
コンタクトレンズの製造には、様々な方法が用いられ
る。トーリックコンタクトレンズの大部分は、ボタン
(あるいはレンズブランク)もしくは半製品のボタン
(片面が完成してる)を旋盤して製造される。例えば、
米国特許第4,680,998号(Council,Jr.)を参照された
い。
広く知られているもう一つのコンタクトレンズ製造方
法は、注型成形法である。コンタクトレンズの注型成形
法は:重合可能なモノマーから成る硬化可能な混合液を
二つの型部品により形成される型キャビティに充填する
工程;モノマー混合液を硬化させる工程;型アセンブリ
を分解する工程;および、レンズを取り出す工程を含
む。ヒドロゲルレンズの場合における水和などの他の工
程を行う場合もある。一つの型部品により前方レンズ表
面が形成され(前方型部品)、もう一方の型部品により
後方レンズ表面が形成される(後方型部品)。
コンタクトレンズの注型成形法より以前は、各型部品
は、射出成形装置のキャビティ内に樹脂を射出成形する
ことにより形成されていた。型部品上に光学表面を形成
するためのツールが、射出成形装置内に搭載される。型
部品が、一般的に一度のレンズ注型にのみ用いられるの
に対して、射出成形ツールは、何百もの型の製造に用い
られる。いかなる粗さあるいは表面の欠損もそれから製
造される型商品に転写しないようにツールは極度に高い
規格で製造されなければならない。なぜなら、このよう
な型表面上の欠損は、全て、成形されるコンタクトレン
ズに転写してしまうからである。一般的にツールは真
鍮、ステンレス鋼、ニッケルあるいはその組合せから製
造される。
公知である数種の注型成形法は、完成したコンタクト
レンズを成形する能力を有する。例えば、米国特許第5,
271,875号(Appletonら)はこのような注型成形法を開
示している。これらの方法は、旋盤などの時間がかかり
かつ大きな労働力を必要とする作業を回避できるため、
球面コンタクトレンズの製造にかかる製造時間ならびに
生産コストを低減する能力を提供するものであることが
知られている。
しかし、トーリックコンタクトレンズの製造における
注型成形技術の採用は、様々な問題に直面している。
注型成形法によってトーリックコンタクトレンズ商品
を製造する場合、非常に多数の特有のツールを設計、製
造ならびにストックしなければならない。例えば、ある
ベースカーブおよびオプティカルパワー(optical powe
r)が与えられたときに、トーリックコンタクトレンズ
が、10゜刻みで増加する0゜から180゜の範囲の、円柱
軸とバラストとのずれで提供されると仮定した場合、前
方および後方型部品のセットを製造するためのツールの
セット数は、同じベースカーブおよびパワー(power)
の球面コンタクトレンズに必要な数の18倍程度になる。
1人分の処方に対する需要が球面レンズの場合に比べて
非常に低いこともあり、考慮すべき問題はさらに複雑で
ある。
米国特許第5,252,056号(Hornerら)は、二つの型半
体を用いたコンタクトレンズ注型成形法を開示してい
る。二つの型半体が接合されると、一方の型半体上の垂
直のリブ状固定エレメントと、もう一片方の型半体上の
円柱状突出延長部とが、摩擦接触で互いに付く。この開
示の記載によれば、二つの型半体は、互いに関して厳密
に特定の方向でのみ接合され得るため、トーリックコン
タクトレンズの製造が可能である。この方法によれば、
二つの型部品を特定の方向で整合させることができる
が、トーリックレンズ商品の注型成形に必要となるツー
ルのセット数は、依然として非常に多い。
発明の要旨 本発明は、円柱軸を有する後方トーリック中央域と、
選択された回転角だけ円柱軸からずれた方向の軸を有す
るバラスト(ballast)を形成する前方レンズ表面とを
含むトーリックコンタクトレンズの注型成形法を提供す
る。
この方法は:表面を規定する前方および後方型キャビ
ティをそれぞれ有する前方および後方型部品を用意する
工程であり、後方型キャビティが規定する表面はトーリ
ック中央域を含み、前方型キャビティが規定する表面は
バラストを提供するように成形され、型部品は多数の回
転位置で整合可能である工程;前方および後方型部品の
回転整合を互いに関して調整し、これにより、該型部品
を選択された回転角に対応する回転位置に型部品を整合
し、その後、該前方および後方型部品を該対応する回転
位置で組立て、これにより、型部品間にレンズ形の型キ
ャビティを形成する工程;および、重合可能なレンズ形
成用混合液を組み立てられた型部品のレンズ形のキャビ
ティ内で硬化させて、トーリックコンタクトレンズを形
成する工程を含む。
この方法によれば、二つの型部品が確実に特定の回転
位置で整合され、これにより、その中で成形されたトー
リックコンタクトレンズの円柱軸とバラストは、選択さ
れた回転角でずれる。これに加え、型部品は多数の回転
位置で整合可能であるため、軸のずれが異なるトーリッ
クコンタクトレンズを成形するのに同じ型の型部品を使
用することが可能であり、これにより、設計、製造なら
びにストックしなければならない特有のツールの数を大
幅に低減できる。
図面の簡単な説明 図1は、トーリックコンタクトレンズの概略断面図で
ある。
図2は、型アセンブリの概略分解図である。
図3は、組み立てられた型アセンブリの概略断面図で
ある。
好ましい実施態様の詳細な説明 図1は、本発明の方法により製造され得る代表的なト
ーリックコンタクトレンズ1を模試的に示す。
後方表面3の中央域11はトーリックである。つまり、
この域は望ましい円柱矯正を提供するトーリック表面を
有する。後方表面3は、中央トーリク域11を囲む周辺カ
ーブ12を少なくとも一つ以上任意に含んでもよい。記載
される実施態様において、前方表面4の中央域21は球面
であり、その球面カーブは中央域11と適合し、これによ
り、レンズに対して望ましい球面矯正が得られる。前方
表面4は、中央域21を囲む周辺カーブ22を少なくとも一
つ以上任意に含んでもよい。
レンズが眼球上で望ましい回転方向を保つように、レ
ンズ1にはバラストが設けられる。例えば、図1に模式
的に示したように、周辺部51は、レンズ周辺の対向する
周辺部52と異なる厚みをとり得る。当該分野において公
知であるように、バラストは軸を中心に方向づけられ、
トーリックコンタクトレンズの処方により、選択された
回転角(通常、度数で表される)での軸と円柱軸とのず
れが規定される。ここに用いられているように、用語
「ずれ」は0゜あるいは180゜の回転角を含み、その場
合、円柱軸はバランスの軸と一致する。
本発明による方法の代表的な型アセンブリ25を図2お
よび図3に示す。該型アセンブリは、表面32(成形され
るレンズの後方表面を形成する)を規定する後方型キャ
ビティを備えた後方型30と、表面41(成形されるレンズ
の前方表面を形成する)を規定する前方型キャビティを
備えた前方型40とを含む。各型部品は、射出成形装置内
でプラスチック樹脂から射出成形される。
型部品が組み立てられると、二つの規定表面の間に、
その中で成形されるコンタクトレンズの所望の形状に対
応する型キャビティ32が形成される。したがって、本発
明による方法においては、表面31を規定する後方型キャ
ビティは、円柱軸を有するトーリック中央域(トーリッ
クコンタクトレンズのトーリック後方表面を形成する)
を備え、表面41を規定する前方型キャビティは型キャビ
ティ32内で成形されるレンズに対してバラストを提供す
る構成である。もちろん、表面31および41は、レンズ上
に望ましい周辺カーブを形成するカーブを含んでもよ
く、表面31および41の中央域は、成形されるトーリック
レンズに対して望ましい球面矯正を提供するように設計
されてもよい。
後方および前方型部品から成る型アセンブリから球面
コンタクトレンズを注型成形する場合、二つの型部品
は、型部品の相対的な回転位置を問わず組み立てること
ができる。なぜなら、両方の型部品の表面を規定する型
キャビティは、球面カーブのみを有するからである。し
かし、トーリックコンタクトレンズを成形するための型
部品がこのように「ランダム」に位置決めあるいは組立
された場合、円柱軸とバラストとの間に「ランダム」な
ずれが生じる。このような方法によりトーリックコンタ
クトレンズを注型成形するのは、完成成形品に関する予
測ができないため、実用的ではない。
可能性のある代替手段としては、どのセットの型部品
も一つの位置でのみ接合(あるいは適合)するような、
後方および前方型部品の特有のセットを、全ての個人処
方(ベースカーブ、球面矯正、円柱矯正およびずれに基
づく)に対して設計することである。この手段は、前述
の型部品の互いに対するランダムな位置決めを回避でき
る可能性を提供するが、トーリックレンズ商品のために
設計、製造ならびにストックしなければならない特有の
ツールの数は、非常に多くなる。
本発明は、トーリックコンタクトレンズの注型成形法
に帰する問題に向けられる。第一に、前方および後方型
部品の回転整合は、円柱軸およびバラスト間の選択され
たずれに対応するように調整でき、これにより、相対的
にランダムな型部品の位置決めが回避される。第二に、
同じ型の前方および後方型部品を、多数の回転位置で整
合できる。したがって、同じ型の前方および後方型部品
を、異なる軸ずれを有するトーリックレンズの成形に用
いることができ、これにより、必要となる特有のツール
の数を大幅に低減することができる。
例として図2に模式的に示したように、重合可能なモ
ノマーから成る硬化可能な混合液を前方型部品40内に充
填した後、後方型部品30を、この型部品が後方型部品40
に対して選択された回転位置で整合するまで、軸50を中
心に回転させる。型部品は、その後組み立てられ、ある
いは完全に一体とされ、これにより、選択された回転位
置を保持したまま、図3に示した構成となる。あるい
は、前方型部品40を、選択された回転位置で整合が得ら
れるまで軸50を中心に回転させ、その後、選択された回
転位置を保持したまま型部品を組み立てる。
型部品の望ましい回転位置決めを確実にする一つの方
法を、図2に図示した実施態様を参照しながら説明す
る。前方型部品40は、注型成形システムの支持部材上の
突起と係合可能なノッチ42を含むことができ、これによ
り、前方型部品40が支持部材に対して特定の位置で整合
し得ることが確実なものとなる。後方型部品30は一個以
上の検知可能な目印35を含むことができ、これにより、
軸50を中心とする後方型部品30の回転が、検知および制
御可能となる。選択された回転位置で整合されるまで後
方型部品30を軸50を中心に回転させた後、選択された回
転位置を保持したまま型部品を組み立てる。
本実施態様の改変例として、後方型部品がノッチを含
み、前方型部品が一つ以上の目印を含んでもよい。
型部品の望ましい回転位置決めを確実にするもう一つ
の方法を説明する。前方型部品40のための支持部材は回
転可能であってもよく、その場合、前方型部品40のノッ
チ42は、回転可能な支持部材と係合可能である。検知可
能な目印35によって後方型部品の位置を検知した後、前
方型部品およびその支持部材を、選択された回転位置が
得られるまで、軸50を中心に回転させることができ、こ
れにより、選択された回転位置を保持したまま型部品が
組み立てれらる。
本実施態様の改変例は明白である。例えば、前方型部
品とその支持部材とは、5゜または10゜刻みでのみ回転
可能であってもよい。
記載した実施態様の別の改変例によれば、前方および
後方型部品の両方が、型部品上の特定の位置に検知可能
な目印を含んでもよく、あるいは、両方の型部品が特定
の位置にノッチを含んでもよい。二つの型部品の回転整
合の調整を、多数の位置で可能にする他の改変例および
実施態様は、当業者にとって自明であり、本発明の範囲
内である。
型部品の組立てに続いて、モノマーの混合液を、紫外
線あるいは熱にさらすなどの方法により重合し、次に、
型アセンブリを分解して、成形されたレンズをそこから
取り出す。特定の処理方法によっては、他の処理工程を
含む場合があり、これには、レンズ検査、ヒドロゲルコ
ンタクトレンズの場合における水和およびレンズの梱包
が含まれる。
後方および前方型部品は、当該分野において公知の方
法によって射出成形される。射出成形のためのツール
は、一般的に真鍮、ステンレス鋼、ニッケルあるいはそ
の組合せから製造される。ツール上に所望の表面を機械
加工した後、ツールを研磨して精密な表面品質を達成
し、これにより、そこから射出成形される型部品には、
いかなる表面の不完全性も転写しない。
後方型部品の射出成形のためのツールは、後方型部品
上にトーリック表面を形成するための凹面のトーリック
表面を有する。このツール上にトーリック表面を機械加
工した後、機械加工された凹面のトーリック表面の「過
剰研磨」を避けるために注意が払われる。つまり、この
表面は球面ではないため、研磨作業によりトーリック表
面の部分を除去してしまう可能性がある。
ツール表面から機械加工傷を磨き取るのに十分な剛体
であり、かつツール表面のカーブを変化させないために
十分な可撓性を有する研磨機を用いることにより、過剰
研磨を最小限に抑えることができる。シリコンポリマー
から成り、研磨スピンドル上に搭載されたドーム形の研
磨ヘッド(Silastic E RTV,Dow Dorning)は、これに適
した研磨機である。ドーム形の研磨ヘッドは、一般的
に、研磨されるツール表面に対応する大きさである。研
磨中は、水性研磨組成物などのポリシングコンパウンド
を研磨ヘッドに付与し、研磨ヘッドをツール表面に対し
て回転させる。好ましくは、ドーム形の研磨ヘッドおよ
びツールの両方が、回転可能なスピンドルに搭載され、
これにより、研磨作業中の二つのエレメントの回転が最
適化され得る。
本発明による方法の別の利点は、より複雑な幾何学的
形状を有するトーリックコンタクトレンズ、特に多焦点
トーリックコンタクトレンズの、実用的かつ低コストな
注型成形法が可能になることである。
本実施態様においては、トーリックコンタクトレンズ
は前方多焦点表面を有する。したがって、多焦点光学
(multifocal optics)およびバラストの両方が、レン
ズの前方表面に「組み込まれ」ている。
説明のために、多焦点コンタクトレンズは二種類に分
類される。
第一の多焦点レンズには、同心二焦点コンタクトレン
ズなどの、レンズの直径について放射相称であるものが
含まれる。この種のトーリック多焦点コンタクトレンズ
を本発明により注型成形するためには、前方型部品40の
表面41を規定する型を、バラストを提供するだけでな
く、多焦点光学表面も提供するような形状にする。前方
型部品は、従来の方法によるこの望ましい光学表面を有
する注型成形ツールから注型成形される。
第二の多焦点レンズには、転換多焦点コンタクトレン
ズ(translating multifocal contact lenses)あるい
は区別された近接および遠方視覚域を含むレンズなど
の、放射相称でないのもが含まれる。この種のレンズ
は、適正な多焦点の視覚を得るために、一般的に眼球上
の特定の方向に保たれなければならない。したがって、
この後者の種類のトーリック多焦点コンタクトレンズを
注型成形するために、表面41を規定する型には、上述の
ように望ましい多焦点光学表面が設けられ、かつ表面41
には、多焦点光学表面が表面41に設けられたバラストに
対して方向づけされるような設計がなされる。多焦点光
学およびバラストの両方が、前方型部品により設けられ
るため、後方および前方型部品は、依然として、多数の
回転位置で回転整合され得る。
特定の好ましい実施態様について述べたが、本発明は
これに制限されるものではなく、当業者にとって、変形
例および改変例は明らかである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特表 平9−503461(JP,A) 特表 平6−510496(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B29D 11/30 B29C 33/30 G02C 7/04

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】円柱軸を有するトーリック光学域および該
    円柱軸からずらした方向の軸を有するバラストを備えた
    トーリックコンタクトレンズの注型成形法において、該
    方法が、重合可能なレンズ形成用混合液を、前方および
    後方型部品の間に形成されるレンズ形のキャビティ内で
    硬化させて、トーリックコンタクトレンズを形成する工
    程を包含し、 レンズ形成用混合液を硬化させる工程の前に、表面(41
    および31)を規定する前方および後方型キャビティをそ
    れぞれ備えた前方および後方型部品(40および30)を用
    意する工程であって、該表面(31)を規定する後方型キ
    ャビティがトーリック中央域を備え、かつ該表面(41)
    を規定する前方型キャビティがバラストを提供するよう
    な形状であり、該型部品が多数の回転位置で整合可能で
    ある工程と、 該前方および後方型部品(40および30)の互いに対する
    回転整合を調整することにより、選択された回転角に対
    応する回転位置に該型部品を整合し、その後、該前方お
    よび後方型部品(40および30)を該対応する回転位置で
    組み立てることにより、その間にレンズ形の型キャビテ
    ィ(32)を形成する工程とによって、改良が特徴づけら
    れる、方法。
  2. 【請求項2】前記型部品が前記対応する回転位置で整合
    されるまで、該型部品の一つを回転させ、その後、該対
    応する回転位置を保持したまま該型部品を組み立てる、
    請求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】前記型部品が、5゜または10゜刻みの増加
    で変化する回転位置でのみ整合可能である、請求項1に
    記載の方法。
  4. 【請求項4】前記型部品が、あらゆる回転位置で整合可
    能である、請求項1に記載の方法。
  5. 【請求項5】表面(41)を規定する前記前方型キャビテ
    ィが、球面中央域をさらに備えた、請求項1に記載の方
    法。
  6. 【請求項6】表面(41)を規定する前記前方型キャビテ
    ィが、多焦点中央域をさらに備えた、請求項1に記載の
    方法。
JP7520154A 1994-01-31 1995-01-24 トーリックコンタクトレンズの注型成形法 Expired - Fee Related JP2842945B2 (ja)

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