TW201507838A - 用於形成眼科裝置的鑄造杯組件 - Google Patents

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Abstract

本說明書揭示一種包含前曲面模及基曲面模之鑄造杯組件，該等模包括環繞該等模之各別凹模及凸模表面之一環。當該鑄造杯經組合時，該等環對齊且最小化該凹模及凸模表面之偏心及傾斜，如此一來減少邊緣缺陷。

Description

用於形成眼科裝置的鑄造杯組件
本發明在一實施例中關於一種用於形成眼科裝置諸如隱形眼鏡之鑄造杯組件。
許多眼科裝置包括隱形眼鏡、手術鏡片、眼內鏡片等類似物通常藉由在鑄造杯組件內進行聚合反應製造。該鑄造杯組件包括一基曲面模及一前曲面模，該基曲面模形成該裝置靠置於眼睛之部分，該前曲面模形成該裝置朝外之部分。包括一或多種可聚合單體及其他成分之反應混合物係經配置於該前曲面模中。之後，該基曲面模壓向該前曲面模，迫使該反應混合物採取該二模之間界定之體積的形狀。在經適當定位之後，該反應混合物係經聚合條件處理(例如光聚合或其他適當技術)。將該形成之聚合物自該鑄造杯組件移除，並經聚合後處理(例如沖洗、水合等)以提供眼科裝置成品。在此聚合後處理期間，仔細檢視鏡片通常發現為數可觀的鏡片有缺陷。
缺陷包括各種成形加工錯誤諸如鏡片孔洞、邊緣撕裂、在該眼科裝置周圍存在過多聚合物之環及其他類似缺陷。因此，經改善之用於提供眼科裝置之方法係為所欲，以期減少這些缺陷發生。
本說明書揭示一種包含精密製造之前曲面模及基曲面模之鑄造杯組件，該前曲面模及基曲面模包括環繞該各別凹模及凸模表面之一環。當該鑄造杯經組合時，該等環以高精確度對齊且防止該凹模及凸模表面之偏心及傾斜，如此一來減少邊緣缺陷。
該鑄造杯組件之一些揭示實施例可能實現之優點，在於藉由最小化鑄造杯組件之凹模及凸模表面之偏心及傾斜，以減少邊緣缺陷。
在一例示性實施例中，本發明揭示一種鑄造杯組件。該鑄造杯組件包含具有被一環環繞之一凹模表面之一前曲面模。該組件另包含具有一凸模表面及一第二環之一基曲面模。當該前曲面模與該基曲面模接合時，該各別環之邊緣接合且最小化該等模表面之偏心及傾斜。
在另一例示性實施例中，本發明揭示一種鑄造杯組件。該鑄造杯組件包含具有被一環環繞之一凹模表面之前曲面模。該組件另包含具有一凸模表面及一第二環之一基曲面模。該基曲面有與該凸模表面連續之一具紋理表面。該具紋理表 面位於該凸模表面之基部與該第二環之間。當該前曲面模與該基曲面模接合時，該各別環之邊緣互相接合。
在另一例示性實施例中，本發明揭示一種形成鑄造杯組件之方法。該方法包括精密車床加工鑄造杯組件之步驟。
100‧‧‧鑄造杯組件
102‧‧‧前曲面模
104‧‧‧基曲面模
106‧‧‧體積
200‧‧‧凹模
202‧‧‧點
204‧‧‧凸模
206‧‧‧點
208‧‧‧偏心率
210‧‧‧距離
212‧‧‧距離
214‧‧‧第一邊
216‧‧‧第二邊
218‧‧‧第一邊
220‧‧‧第二邊
300‧‧‧鑄造杯組件
302‧‧‧前曲面模
304‧‧‧基曲面模
306‧‧‧凹模表面
310‧‧‧周長
312‧‧‧平頂表面
314‧‧‧第一環
316‧‧‧凸模表面
320‧‧‧周長
322‧‧‧底表面
324‧‧‧第二環
326‧‧‧止擋
328‧‧‧體積
330‧‧‧平面區
400‧‧‧第一半徑
402‧‧‧第二半徑
502‧‧‧第二邊緣
504‧‧‧第一邊緣
506‧‧‧間隙
508‧‧‧第一溝
512‧‧‧終端
514‧‧‧終端
516‧‧‧間隙
518‧‧‧緊配
520‧‧‧第二溝
600‧‧‧第二連續環
602‧‧‧前曲面模
606‧‧‧凹模表面
610‧‧‧周長
612‧‧‧平頂表面
614‧‧‧第一環
700‧‧‧具紋理表面
704‧‧‧基曲面模
712‧‧‧平頂表面
714‧‧‧第一環
716‧‧‧凸模表面
720‧‧‧周長
722‧‧‧底表面
724‧‧‧第二環
703‧‧‧垂直隔片
705‧‧‧空間
本發明之揭露係參照附圖，其中：圖1A及1B為先前技術之鑄造杯組件的選擇部分之剖面圖，其分別顯示未組合及組合之狀態；圖2A為鑄造杯組件之俯視圖，其顯示該前曲面模與基曲面模之間的偏心率，圖2B為鑄造杯組件之剖視圖；圖2C為關聯偏心率與邊緣缺陷之圖表，圖2D為顯示前曲面模與基曲面模之間的傾斜之剖視圖；圖3A及圖3B為鑄造杯組件的選擇部分剖面圖，其分別顯示未組合及組合之狀態；圖4A及4B分別為前曲面模及基曲面模之俯視圖；圖4C為鑄造杯組件之俯視圖，其顯示基曲面模與前曲面模之對齊；圖5A及5B為相接合之二環之剖面圖，該二環分別位於基曲面模及前曲面模上；以及圖6為前曲面模之選擇部分的剖面圖，其顯示第一及第二連續環，而圖7為前曲面模與基曲面模之選擇部分的剖面圖，其中該基曲面模包括具紋理表面。
相應的參考符號標示貫穿數個視圖的對應部分。在此提出之實例係用以說明本發明之若干實施例，且不應以任何方式解釋為對於本發明範圍之限制。
若干因素會影響眼科裝置之邊緣缺陷發生率，包括在固化裝置中該基曲面模與該前曲面模之間的相對偏心及/或傾斜。請參照圖1A及1B，其顯示先前技術之鑄造杯組件100。鑄造杯組件100包括前曲面模102及基曲面模104，彼等互相接合以界定一體積106。一眼科裝置係於此體積106內固化。在實務上，這些模件通常無法適當地以同點為中心及/或變成傾斜。
圖2A提供簡略俯視圖，說明經配置於一凹模200(約以點206為中心)內之一凸模204(約以點202為中心)的偏心。在圖2A中，該等中心點以偏心率208偏離，導致該模一側之距離210小於該模另一側之距離212。在該反應混合物固化之後，該非水合但完全固化之鏡片被浸入環氧樹脂混合物中，該環氧樹脂經固化以將鏡片鎖定於固定位置。該環氧樹脂及經鎖定之鏡片接著被切成二半、拋光，並於顯微鏡下分析缺陷。在該二模未以同點為中心之情況中，邊緣缺陷(碎片、撕裂、環等)較為普遍。圖2B提供之剖視圖顯示模件並非適當地以同點為中心。由於圖2B所示之偏心，該體積106並未適當封閉。見距離212。此不當封閉導致當該形成之鏡片脫模時產生邊緣缺陷。
圖2C以圖表說明某些偏心實驗之結果。圖2C之圖表關聯偏心率(以微米表示)與邊緣缺陷。在該第一實例中，測量高邊緣缺陷之鏡片的第一邊(214)與第二邊(216)之間的距離。在圖2C之實施例中，大約存在表示偏心之10微米間隙。在該第二實例中，以類似方式測量低邊緣缺陷之鏡片(第一邊218，第二邊220)，大約顯示5微米之偏心率。在不希望受任何特定理論束縛之下，申請人相信該凸模與凹模表面之間的低偏心率導致減少之邊緣缺陷，因為該些鏡片之該等模表面之間的體積係經適當封閉。申請人指出封閉缺陷係由該等模件之偏心及/或傾斜造成。
圖2D提供簡略俯視圖，說明經配置於一凹模204內之一凸模200的傾斜。體積106未經適當封閉，如圖所示形成距離212。與該不當封閉有關之邊緣缺陷仍會造成問題。
圖3A及3B為鑄造杯組件300之一部分的剖面圖，其分別顯示基曲面模304經配置於前曲面模302上之前(圖3A)及之後(圖3B)。
前曲面模302包括一凹模表面306，其形成該眼用鏡片之朝前部分。該凹模表面306之周長310的大小係經配置以接受基曲面模304之凸模表面316。前曲面模302另包括一與周長310鄰接之平頂表面312。一第一環314環繞凹模表面306且自該平頂表面312之頂側延伸且在周長310之上。在一實施例中，該環係一連續環。該環係相對於該前曲面模302之刀口精密製造。第一環314提供以下詳述之交鎖特徵 之第一半部。此交鎖特徵有助於最小化凹模表面306與凸模表面316之偏心及傾斜。
基曲面模304包括凸模表面316，其形成該眼用鏡片與眼睛接觸之部分。當組件300形成有鄰接周長320之鄰近平面區330時，該凸模表面316之周長320的大小係經配置為正好在周長310之外。該凹模表面306與凸模表面316之曲率不同，以使得當基曲面模304經配置於前曲面模302上時，創造了止擋326從而界定體積328。體積328之形狀決定所形成之眼用鏡片之某些物理參數。基曲面模304包括一第二環324，在一實施例中，該第二環324係一連續環。該第二環係相對於該基曲面模光學面之軸精密製造。該第二環324環繞該凸模表面316且自該底表面322延伸且超過該周長320。第二環324提供該交鎖特徵之第二半部。
若干用於製造眼科裝置之機器嘗試自動放置該等模件。這些機器較為複雜。該交鎖特徵將此複雜性自機器轉移至該等模件。所形成之模件即可被用來以較低之缺陷發生率及較佳之成本效益製造眼科裝置。由於該交鎖特徵提供自行對齊及自行鎖定之特徵，止擋326係以可靠且均齊之方式建立，因此每個經生產製造之眼科裝置之間將有很小的差異。
請參照圖4A及4B，該二環之半徑如圖所示。圖4A為前曲面模302之上視圖，其顯示該第一環314之第一半徑400。圖4B描繪基曲面模304，其顯示該第二環324之第二半徑402，該第二環在圖4B中為連續性。在另一未顯示出之實施例中，該等環之一或二者被分成由空間隔開之複數個 區段。在圖1A及圖4B所示之實施例中，該第一環314之第一半徑400小於該第二環324之第二半徑402，因此當該鑄造杯組件300經組合時，該第一環314位於該第二環324之內。見圖4C。如圖4C所示，當鑄造杯組件300經組合時，平面區330及平頂表面312係垂直相疊。在另一未顯示之實施例中，當該鑄造杯組件300經組合時，該第一半徑400大於該第二半徑402，且該第二環324位於該第一環314之內。在任一實施例中，此半徑差異允許該二環之邊緣彼此接觸以建立該交鎖特徵。見圖5A及5B。此交鎖特徵最小化凹模表面306與凸模表面316之間的偏心率，藉此減少所形成之眼科裝置之邊緣缺陷。
圖5A描繪一例示性實施例，其中第一環314位於第二環324之內。第一環314具有一第一邊緣504，該第一邊緣係經建構為與該第二環324之一第二邊緣502接合。在圖5A之例示性實施例中，各環之終端(例如第二環324之終端512)不與另一環之支持結構(例如平頂表面312)接觸且不具有止擋之功能。在圖5A中，該第二環324之終端512係以一間隙506與該前曲面模302之平頂表面312隔開。同樣地，該第一環314之終端514係以一間隙516與該基曲面模304之平面區330隔開。第一邊緣504與第二邊緣502之接合在該二邊緣之間形成一緊配518，此緊配防止凹模表面306與凸模表面316之偏心。在一實施例中，該第一環314與該第二環324具有圓柱形狀，以使得第一邊緣504與第二 邊緣502並列(parallel)。此防止任一環具備止擋之功能，且確保該止擋326係適當建立於該刀口處。
當止擋326被適當建立且體積328被界定，該交鎖特徵同時最小化偏心及傾斜。該並列之第一邊緣504與第二邊緣502藉由形成該緊配518以最小化偏心。間隙506最小化傾斜。若一模件開始傾斜，該間隙506(在該模件或另一模件之一側)將接觸平頂表面312且達到最底點。因此該傾斜不會超過該間隙506。藉由精密製造該等模件，可控制該間隙506之大小，藉此控制允許之傾斜程度。在一實施例中，間隙506小於6.5微米。
同樣地，當止擋326被適當建立且體積328被界定時，該交鎖特徵亦允許最小化過多反應混合物之使用而被擠出體積328。由於該體積328係經明確界定，可使用更可控制之體積之反應混合物。任何多餘之反應混合物形成一多餘單體之薄膜，該薄膜於之後的聚合後處理期間移除。相較之下，許多先前技術有顯著較多之多餘單體，該多餘單體需要大量聚合後處理以移除。
圖5B描繪第二種例示性實施例，其中第一邊緣504及第二邊緣502係經修飾以提供互相配合之第一及第二溝。在圖5B之實施例中，第一環314具有第一溝508，第二環324具有第二溝520。該第一溝508上之突出卡住該第二溝520之突出，提供類似棘齒之鎖定機制。該交鎖特徵提供一給定數量之鎖定位置。在圖5B中，第一溝508及第二溝520皆包括複數個軌道。在其他實施例中，第一溝508或第二溝 520具有與該相對環上之該對應溝接合之單一突出。該等溝可能藉由例如增加形成各模之車床的進給率形成。此允許小間距之形成。
藉由提供環繞該凹模表面306及該凸模表面316之交鎖特徵，這些表面之間的偏心率可被最小化。與該偏心率有關之邊緣缺陷因此被減少。在一實施例中，該偏心率小於約30微米。在另一實施例中，該偏心率小於約15微米。在又一實施例中，該偏心率小於約5微米。此外，該交鎖特徵亦藉由維持該前曲面模302與該基曲面模304呈並列方向而防止傾斜，因此額外減少缺陷。在一實施例中，該二模係並列於約10度以內。在另一實施例中，該二模係並列於約5度以內。在另一實施例中，該二模係並列於約3度以內。在又一實施例中，該二模係並列於約1度以內。
圖6係前曲面模602之一部分的剖面圖，其包括凹模表面606與周長610。亦顯示平頂表面612，其具有環繞凹模表面606之第一環614，該第一環自平頂表面612延伸且在周長610之上。前曲面模602另包含一第二連續環600，其功能作為包含該經配置於凹模表面606內之反應混合物的障壁。當該基曲面模與前曲面模302接合時，該反應混合物之體積受到限制，多餘之流體被壓向第二連續環600。第二連續環600藉由限制該反應混合物之流動，有助於控制所形成之眼用鏡片中之環缺陷的形成。在一實施例中，第二連續環600緊靠該對應之基曲面模之表面，該基曲面模係經修飾以允許第二連續環600附著於該基曲面模。此表面可能經 修飾(例如環、表面粗糙、界面能修飾等)以造成該第二連續環600在脫模時黏在該基曲面模上。
圖7為另一例示性組件之剖面圖。圖7之基曲面模704包括一具紋理表面700，該具紋理表面係經配置於凸模表面716之周長720與該底表面722之間，第二環724自該底表面延伸。具紋理表面700由垂直隔件703與底表面722相接，該垂直隔件提供一空間705以供第一環714留駐。具紋理表面700提供一大表面積以促進聚合物質之黏附。具紋理表面700係垂直堆疊於平頂表面712之上，該平頂表面提供一平滑表面以促進聚合物質之釋放。當該反應混合物固化且該前曲面模及基曲面模分開時，該多餘之聚合物環容易附著於該具紋理表面700，並與該固化之眼用鏡片分開。利用黏附於具紋理表面700移除多餘聚合物之環，有助於進一步減少邊緣缺陷之發生。
該等模可藉由例如精密車床加工技術形成，像是鑽石點車削(diamond-point turning)。在一實施例中，該交鎖特徵之環係於形成該凸模及凹模表面之光學面之相同工具準備步驟中(即該模在過程中不自車床移除)，由鑽石點車削形成。此確保該鎖定特徵相對於各別模表面之軸及正交平面的精確同心度。在一實施例中，該模件之光學面以及形成該交鎖特徵之附屬環，皆於單次走刀中精密製造。舉例來說，一車床單次走刀可形成該光學面及該交鎖特徵。
雖然本發明係以若干實施例為說明，熟悉本技藝人士應知在不脫離本發明範疇之下可進行各種變化，或使用均等 物取代特定元件以符合特定應用。因此，所述之特定實施例不應構成本申請專利範圍之限制，本申請專利範圍應包括落於申請專利範圍精神及範疇中之所有實施例。
200‧‧‧凹模
202‧‧‧點
204‧‧‧凸模
206‧‧‧點
208‧‧‧偏心率
210‧‧‧距離
212‧‧‧距離

Claims (20)

  1. 一種用於形成一眼科裝置的鑄造杯組件，該組件包含：一前曲面模，其包含：一在該前曲面模之一頂側上之凹模表面，該凹模表面具有一周長，該周長被一平頂表面圍繞且與之鄰接；一環繞該凹模表面且自該平頂表面延伸且在該周長之上之第一環，該平頂表面係位於該第一環之內；一基曲面模，其包含：一在該基曲面模之一底側上之凸模表面，該凸模表面具有一周長，該周長被一底表面圍繞；一環繞該凸模表面且自該底表面延伸且超過該周長之第二環；其中該第一環具有一第一半徑且該第二環具有一第二半徑，該第一及第二半徑不同且經建構以接合，以使得當該基曲面模經配置於該前曲面模上時，該第一環之一第一邊緣與該第二環之一第二邊緣接觸。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之組件，其中該凹模表面及凸模表面具有不同曲率，使得當該基曲面模經配置於該前曲面模上時，一止擋係由該凹模表面與凸模表面之間的一接觸點界定，藉以建立該凹模表面與凸模表面之間的一體積。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之組件，其中該第二環具有一終端，當該基曲面模經配置於該前曲面模上且該止擋建立該凹模表面與凸模表面之間的該體積時，該終端以一第一間隙與該平頂表面隔開。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之組件，其中圍繞該凸模表面之周長的該底表面包括一平面區，該平面區介於該周長與該第二環之間。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之組件，其中該第一環具有一終端，當該基曲面模經配置於該前曲面模上且該止擋建立該凹模表面與凸模表面之間的該體積時，該終端以一第二間隙與該平面區隔開。
  6. 如申請專利範圍第3項所述之組件，其中該第一間隙小於6.5微米。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之組件，其中該第二間隙小於6.5微米。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之組件，其中該第一環之第一邊緣包括複數個脊且該第二環之第二邊緣包括至少一個突出，當該基曲面模經配置於該前曲面模上時，該至少一個突出與該等脊之至少一者接合。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之組件，其中該第二環之第二邊緣包括複數個脊且該第一環之第一邊緣包括至少一個突出，當該基曲面模經配置於該前曲面模上時，該至少一個突出與該等脊之至少一者接合。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之組件，其中該第一邊緣與第二邊緣平行。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之組件，其中當該基曲面模經配置於該前曲面模上時，該第一環之第一邊緣與該第二環之第二邊緣形成一緊配。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之組件，其中該前曲面模另包含一環繞該凹模表面且自該平頂表面延伸且在該周長之上的第二連續環，該第二連續環位於該第一環之內。
  13. 如申請專利範圍第2項所述之組件，其中當該基曲面模經配置於該前曲面模上且該止擋建立該凹模表面與凸模表面之間的該體積時，該第一環之第一半徑與該第二環之第二半徑具有30微米或小於30微米之一偏心率。
  14. 如申請專利範圍第2項所述之組件，其中當該基曲面模經配置於該前曲面模上且該止擋建立該凹模表面與凸模表面之間的該體積時，該第一環之第一半徑與該第二環之第二半徑具有15微米或小於15微米之一偏心率。
  15. 如申請專利範圍第2項所述之組件，其中當該基曲面模經配置於該前曲面模上且該止擋建立該凹模表面與凸模表面之間的該體積時，該第一環之第一半徑與該第二環之第二半徑具有5微米或小於5微米之一偏心率。
  16. 如申請專利範圍第2項所述之組件，其中當該基曲面模經配置於該前曲面模上且該止擋建立該凹模表面與凸模表面之間的該體積時，該前曲面模與基曲面模係並列(parallel)於5度之內或小於5度之內。
  17. 如申請專利範圍第2項所述之組件，其中當該基曲面模經配置於該前曲面模上且該止擋建立該凹模表面與凸模表面之間的該體積時，該前曲面模與基曲面模係並列於1度之內或小於1度之內。
  18. 一種用於形成一眼科裝置的鑄造杯組件，該組件包含： 一前曲面模，其包含：一在該前曲面模之一頂側上之凹模表面，該凹模表面具有一周長，該周長被一平頂表面圍繞且與之鄰接；一環繞該凹模表面且自該平頂表面延伸且在該周長之上之第一環，該平頂表面係位於該第一環之內；一基曲面模，其包含：一在該基曲面模之一底側上之凸模表面，該凸模表面具有一周長，該周長被一底表面圍繞，該底表面包括一鄰接凸模表面且介於該基部與該第二環之間的具紋理表面；一環繞該凸模表面且自該底表面延伸且超過該周長之第二環；其中該第一環具有一第一半徑且該第二環具有一第二半徑，該第一及第二半徑不同且經建構以接合，以使得當該基曲面模經配置於該前曲面模上時，該第一環之一第一邊緣與該第二環之一第二邊緣接觸。
  19. 一種用於形成一鑄造杯組件之方法，該方法包含下列步驟：以一車床精密車床加工一前曲面模，該前曲面模包含一在該前曲面模之一頂側上之凹模表面，該凹模表面具有一曲面，該曲面被一平頂表面圍繞且與之鄰接；在精密車床加工該前曲面模之步驟期間，精密車床加工在該前曲面模中之一第一環，以使得該第一環環繞該凹模表面且自該平頂表面延伸且在該曲面之上，該平頂表面位於該第一 環之內，其中車床加工該前曲面模之步驟與車床加工該第一環之步驟之進行無須將該前曲面模自該車床移除；精密車床加工一基曲面模，該基曲面模包含一在該基曲面模之一底側上之凸模表面，該凸模表面具有一基部，該基部被一底表面圍繞；以及在精密車床加工該基曲面模之步驟期間，精密車床加工一在該基曲面模中之第二環，以使得該第二環環繞該凸模表面且自該底表面延伸且超過該基部，該具紋理表面位於該第二環之內，其中車床加工該基曲面模之步驟與車床加工該第二環之步驟之進行無須將該基曲面模自該車床移除。
  20. 如申請專利範圍第19項所述之方法，其中精密車床加工該前曲面模及精密車床加工該第一環之步驟係藉由鑽石點車削(diamond-point turning)進行。
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