TWI322284B - Rotationally stabilized contact lenses - Google Patents

Description

1322284 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域^ 本發明關於隱形眼鏡。特別地，本發明提供旋轉穩 化隱形眼鏡，其中改進自動定位和穩定。 〜 5 【先前技術】 已知某些光學缺陷的矯正可以藉由提供非球面矯正特 徵（諸如柱面、雙焦點或多焦點特徵）予隱形眼鏡的一或更 多表面而完成。然而，這些透鏡的使用有問題，即，當戴 10在眼上時，為了有效，透鏡必須維持在特定的定向❶當透 鏡首先安置在眼上時，它必須本身自動定位，然後隨時維 持在該位置。然而，-旦透鏡被安置，它傾向於在眼上旋 轉，原因在於眨眼及眼皮與眼淚流體的移動。 親的眼上定向的__上藉岐·賴機械特 徵而完成。例如，已使用稜鏡穩定，其包括但不限於透鏡 的前表面相對於後表面的偏心、下透鏡周緣的加厚、在透 鏡表面上形成凹陷或凸出及截去透鏡的邊緣。 此外，已使__定’其中利㈣區或區域（其中透 鏡周緣的厚度減小）使透鏡穩定。典型上，薄區位在二對稱 安置的區域，其各在透鏡周緣的上與下區域。動態穩定的 缺點之-是當動態穩定化透鏡首先安置於眼上時，透鏡可 能花費10至20分鐘以將本身自動定位。於是，需要改進 的動態穩定，其中自動定位更快速達成。 1322284 【發明内容】 本發明的發現之一是改進自動定位的動態穩定化隱形 眼鏡可以藉由將有關於透鏡周緣的某些因素併入透鏡的設 計而獲得。更特別地，本發明的發現之一是藉由控制透鏡 5的周緣，諸如厚度差與自薄至厚區域的改變率和各雙薄區 中自薄至厚區域的過渡形狀二者’與傳統動態穩定化透鏡 相比’透鏡的自動定位時間的實質減少可以達成。此外， 已經發現，與傳統穩定化透鏡相比，本發明的動態穩定化 透鏡維持它們的眼上定向的效果較佳。 10 「自動定位」意指透鏡自動旋轉到它的目標定向，意 指在它所欲的眼上定向（其發生在當透鏡安置於眼上時）的 10度以内。因為戴鏡者不能夠經由透鏡觀看，直到自動定 位完成為止’所以所欲者為，此定位儘可能快速完成。 本發明的透鏡併有一特定厚度差。「厚度差」意指透鏡 15周緣的最厚與最薄點之間的厚度差。在透鏡上的一既定點 的厚度是以沿著正交於後表面的方向之透鏡的前（或物側） 表面與後（或目側）表面之間的距離測量。在本發明的逯鏡 中之透鏡周緣的厚度差是約200至約400微米，較佳為 240至約300微米。 θ 20 「透鏡周緣」意指鄰近於且環繞光學區的透鏡的砟光 學部分。就本發明而言，透鏡周緣不包括透鏡邊緣或逯鏡 的相對於它的幾何中心的最外部分。典型上，透鏡邊緣的 寬度是約0. 02公厘至約〇. 2公厘。 1322284 【實施方式】 圖1繪示本發明的透鏡的前（或物側）表面。透鏡10 具有一光學區13。透鏡的周緣環繞光學區13,且由四區域 組成：二薄區或區域11及二厚區或區域12。在所示的二 5 薄區11中，與透鏡周緣的剩餘部分或區域12相比，透鏡 周緣的厚度減小。薄區個別位在透鏡周緣的上（或頂）與下 (或底）部分。較佳地，上與下薄區個別對稱於90與270 度的點。額外顯示的是二厚區域12，該區域是透鏡周緣的 二最厚區域。這些區域位於水平軸（或0-180度軸）的對立 10 端，且較佳地，一區域對稱於透鏡周緣的0度，一區域對 稱於透鏡周緣的180度的點。 各薄區可以視為具有二沿著y軸的點，即，最遠離透 鏡幾何中心的沿著薄區的最外邊緣的最外點14與最靠近 透鏡幾何中心的沿著最内邊緣的最内點15。當沿著y軸離 15 開最外邊緣與點14,向内朝最内點15移動時，薄區的厚 度連續增加。當沿著薄區的y轴朝透鏡幾何中心垂直移動 時的厚度改變可以是線性。此厚度改變可以由下列方程式 代表： T=f(y) 20 ( I ) 其中T是厚度；且 i(y)是當沿著y軸移動時的厚度改變的函數。 或者，厚度改變可以加速或是非線性，且依據方程式： T=g(y) 1322284 其中T是厚度；且 g(y)是當沿著y軸移動時的厚度改變的函數。 專精於此技術的人可知，對於各方程式I與π而言， 5 可以使用直角或極座標。此外，可知方程式I與π可以代 表大量函數中的任一函數。方程式I之一較佳函數是： T = Tmm-(y-yQ)^^-(yi ~y〇)(Π) 10 其中Tmax是在y = y。的最大厚度； Tmin是在y = yi的最小厚度； y是函數變數；及 y〇與yi是沿著y軸的點。 以極座標表示的方程式I之一替代的較佳函數如下： τ = d - D (m) 15 αν) 其中Tmax是在r = r〇的最大厚度； Tmin是在r = n的最小厚度； r是函數變數；及 r〇與η是沿著r軸的點。 方程式Π之一較佳函數是：

Γ = ^min + ^ · C0S ^(y-y〇) 2-(^, -^o) (V) 其中Tmiri是在y = yi的束小厚度， (Tmin+Td)是在y=y。的最大厚度； 20 1322284 α是係數，其控制厚度自Tmin過渡到（Tmin+Td)的形狀； 及 y〇與yi是沿著y軸的點。 圖2是應用方程式I與Π所得的不同厚度輪廓的圖 5 示。圖2中之圖的y軸代表透鏡的90-270度軸。圖的X 軸是沿著透鏡的y軸之透鏡的厚度。圖2顯示的厚度輪廓 只意圖繪示形狀的某些可能性，其可以提供予自本發明的 透鏡的薄區之薄至厚區域的過渡。 應用方程式I，可以獲得如圖3與4所示的雙薄區。 10 圖3繪示具有薄區21的透鏡20。各薄區21由複數水平延 伸的等厚度線22、23、24與25組成。「等厚度線」意指沿 著線的任何點，厚度相同於沿著線的任何其他點的厚度。 當自一等厚度線移動至另一等厚度線時，薄區中的厚度連 續改變，導致當自薄區的最外區域朝薄區的最内區域移動 15 時，厚度增加。於是，最外的等厚度線22比23薄，23比 24薄，24比25薄。 於是在一實施例中，本發明提供一種透鏡，其包含下 列且基本上由下列組成：在透鏡周緣中的一第一與一第二 厚區及一第一與一第二薄區；約200至約400微米的厚度 20 差，其中各薄區包含複數水平延伸的等厚度線，其自薄區 的最外邊緣延伸到最内邊緣，各線的厚度不同於各其他 線，其中在各薄區中，厚度自最外線線性增加至最内線。 圖4繪示恆定的改變率的一替代實施例。圖4繪示具 有薄區31的透鏡30。各薄區由很多水平延伸的等厚度弧 1322284 32、33、34與35組成。「等厚度弧」意指一弧形線 對於沿者弧的任何點而言，厚度相同於沿著 料 5 點的厚度。最外的等厚度弧32的厚度小於 2 = 的厚度小於34的厚度，34的厚度小於最内弧『二产33 在另-實施例中’本發明的透鏡包含下列且基= 下列組成：在透鏡周緣中的一第一與 ^由 與-第二薄區；約㈣至約_微米的厚度二第-區包含複數水平延伸的等厚度弧，其自薄、中各溝 m緣’各孤的厚度不同於各其他 = 10區中’厚度自最外弧線性増加至最内狐。其中在各薄 圖5與6繪示應用方程式辽所得的 外的等厚度線向内移動時的厚度改變是非線性=自最 區41的透鏡4G。各薄區由複數等厚度線Π不 15 于尽度增加料。在沿著各線 的任何點的厚度相同於在任何其他點，c軸) 線時，厚度才改變。圖自線移動至 代”例，其中使用等厚錄㈣改變率的-替 20 在另一實施例中，本發明提 緣中 其中各薄區包含魏二:；2^4；0,的厚度差， 外邊緣延伸到最内邊緣 ς、π，、自薄區的最 中在各薄區中，厚产度不同於各其他線，其 厚度自最外線非線性增加至最内線。 10 丄322284 在又一實施例中，本發明提供一種透鏡，其包含下列 ^基本上由下列組成：在透鏡周緣中的一第一與一第二厚 區及第一與一第一薄區；約200至約400微米的厚度差， 5其中各薄區包含複數水平延伸的等厚度弧，其自薄區的最 外邊緣延伸到最内邊緣，各弧的厚度不同於各其他弧，其 中在各薄區中，厚度自最外弧非線性增加至最内弧。 本發明可以用於穩定任何透鏡，但是在需要眼上穩定 以k供光學繞正的透鏡，它的用途最大。於是，本發明在 環面與多焦點透鏡的用途最大。此外，設計可以用於特定 仞個人的角膜拓撲的自定式透鏡、併有高階波前像差矯正的 透鏡或二者。較佳地，本發明用於穩定環面透鏡或環面多 焦點透鏡，例如揭示在美國專利5, 652, 638、5, 805, 260 與6, 183, 082號者，其全部附於此供參考。 多焦點透鏡包括（但不限於）雙焦點與漸進式透鏡。一 15種雙焦點透鏡提供一光學區，其具有在近與遠光學焦度之 間交替的壞。「近光學焦度」意指橋正戴鏡者的視近敏銳度 至所欲的程度所需要的折射焦度的數量。「遠光學焦度」意 指矯正戴鏡者的視遠敏銳度至所欲的程度所需要的折射焦 度的數量。 1〇 環可以存在於透鏡的前（或物側）表面、後（或目侧）表 面或二表面。在一較佳實施例中提供一第一與一第二眼科 透鏡’第一透鏡具有一凸出表面及一凹入表面，凸出表面 具有一光學區’其提供實質上全部遠光學焦度，凹入表面 具有一光學區，其具備至少二同心、環形部分，至少二環 形部分的各環形部分的焦度實質上等於遠光學焦度。第二 透鏡提供一凸出表面及一凹入表面，凸出表面具有一光學 區，其提供實質上全部近光學焦度，凹入表面提供一光學 區，其具備至少二同心、環形部分，至少二環形部分的各 5環形部分的焦度實質上等於近光學焦度。 或者’也可以提供中間焦度或在近與遠光學焦度之間 的焦度的環。在又一替代例中，透鏡可以提供漸進式多焦 點矯正。適當的雙焦點、多焦點與漸進式設計描述於美國 專利 5, 448, 312、5, 485, 228、5, 715, 03卜 5, 929, 969、6, 10 Π9, 420、6, 511，178與6, 520, 638號，其全部附於此供參 考。 在又一替代例中，本發明的透鏡可以併有高階視覺像 差、角膜拓撲資料或二者的矯正。此透鏡的例子見於美國 專利6, 305, 802與6, 554, 425號，其全部附於此供參考。 15 本發明的透鏡可以由用於製造眼科透鏡的任何適當透 鏡形成材料製造’眼科透鏡包含（但不限於）眼鏡、隱形眼 鏡與眼内透鏡。用於形成軟式隱形眼鏡的示範性材料包含 (但不限於）石夕_彈性體、含石夕網的巨形體（其包含但不限於 揭示在美國專利 5, 371，147、5, 314, 960 與 5, 057, 578 號 2〇者，該專利全部附於此供參考）、水凝膠、含；ε夕酮的水凝膠 等及其組合。更佳地，表面是矽氧烷，或含有矽氧燒功能， 其包含（但不限於）聚二曱基矽氧烷巨形體、曱基丙基聚烧 矽氧烷及其混合物、矽酮水凝膠或水凝膠’諸如etafiIcon A 〇 12 1322284 一較佳的隱形眼鏡材料是聚2-氫氧乙基甲基聚合 物，思心個別具有約25, 000與約80, 〇〇〇之間的尖峰分子 量及小於約1.5至小於約3.5的聚分散度及共價鍵結於其 上的至少一可交互鏈接的功能群。此材料描述於美國申請 5案60/363, 630號’其全部附於此供參考。 透鏡材料的固化可以藉由任何方便的方法執行。例 如，材料可以沈積在鑄模中，及藉由熱、輻射、化學、電 磁輕射固化專及其組合而固化。較佳地，對於隱形眼鏡實 施例而言，模製是使用紫外光或使用可見光的全部光譜而 10執行。更特別地，適用於固化透鏡材料的精密條件將依所 選擇的材料與所形成的透鏡而定。適當的過程揭示於美國 專利5, 540, 410號，其全部附於此供參考。 本發明的隱形眼鏡可以由任何方便的方法生產。此方 法之一使用OPTOFORMtm車床’其具有合件以 15 製造鑄模插入物。鑄模插入物則用於形成鑄模。接著，一 適當的液體樹脂安置於鑄模之間，隨後藉由樹脂的壓縮和 固化以形成本發明的透鏡。專精於此技術的人可知，可以 使用任何數目的習知方法，以生產本發明的透鏡。 將藉由考慮下列非限制例，以闡明本發明。 20 姓 例1 在眼上測試本發明的二不同透鏡（透鏡A與透鏡幻的 自動定位，以與ACUVUE®牌環面透鏡對照。堞鏡A與B是 使用方程式m製造。對於透鏡A，TBax是0.418公厘且Tnin 13 1322284 是0. 150公厘。對於透鏡Β，Τ_是0. 409公厘且T—是0. 145 公厘。對於ACUVUE環面，個別測試496與606眼3分鐘與 20分鐘。對於透鏡A，個別測試178與188眼。對於透鏡 B，使用108眼以測試二次。全部透鏡是由etafilcon A 5 製造的水凝膠透鏡。 透鏡隨機插入目標眼睛中，不考慮旋轉位置。自動定 位是使用隙缝燈生物顯微鏡與刻度計測量。表1顯示安置 透鏡於眼上後3分鐘内展示0至10度内的最佳透鏡位置的 自動定位之眼睛的比例。表2顯示安置於眼上後約20分鐘 10 以後展示0至10度内的自動定位之眼睛的比例。 表1 透鏡 0-10 度 ACUVUE牌環面 70% 透鏡A 81% 透鏡B 79% 表2 透鏡 0-10 度 ACUVUE牌環面 70% 透鏡A 82% 透鏡B 81% 測試的結果顯示，對於透鏡A與B而言，自動定位的 15 速率顯著優於ACUVUE透鏡。 1322284 例2 使用USCAN RK 726PCI眼睛追蹤監視裝置，測試二可 購得的環面透鏡（Cooper Vision ENCORETM環面與Ocular Sciences公司的BIOMEDICStm 55環面）與透鏡A。對於在 5 17 不同時間點（0. 5, 1，2, 3, 4, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 36， 37, 38, 39與40分鐘）安置的透鏡，連續追蹤10目標者的 眼睛達40分鐘之期間及分析。與商用透鏡相比，觀察到透 鏡A自0點的旋轉顯著較小。此外，與商用透鏡相比，一 旦透鏡自動定位，觀察到透鏡A的變化顯著較小。結果顯 10 示，與傳統透鏡相比，透鏡A維持眼上定向的效果較佳。 【圖式簡單說明】 圖1是本發明的透鏡的前表面平視圖。 圖2是各應用方程式I與Π所得的某些厚度改變率的 15 圖示。 圖3是本發明的透鏡之一實施例的透鏡前表面平視 圖。 圖4是本發明的透鏡之第二實施例的透鏡前表面平視 圖。 20 圖5是本發明的透鏡之第三實施例的透鏡前表面平視 圖。 圖6是本發明的透鏡之第四實施例的透鏡前表面平視 圖。 15 1322284 【主要元件符號說明】 符 號 名 稱 10 透鏡 11 薄區或區域 12 厚區或區域 13 光學區 14 最外點 15 最内點 20 透鏡 21 薄區 22, 23, 24, 25 等厚度線 30 透鏡 31 薄區 32, 33, 34, 35 等厚度弧 40 透鏡 41 薄區 42, 43, 44, 45, 46 等厚度線

Claims (1)

1322284 十、申請專利範圍： 1. 一種透鏡，包含： 在該透鏡周緣中的一第 第二薄區； 及第一與一 5 ㉟至約侧微米的厚度差， ’、中各該’專區包含複數水平延伸的等厚度 薄區的一最外邊緣延伸到 緣 、自該 最内線。在各該相中，厚度自最外線線性増加至 10 2. —種透鏡，包含： 在該透鏡周緣中的一第一與一第 第二薄區； 久第一與一 約2〇〇至約400微米的厚度差， 其中各該薄區包含複數水平延伸的 15，一最外邊緣延伸到-最内邊緣，各弧的厚度;= 各其他弧，其中A夂兮楚广丄 彳兮及於 最㈣。在各該薄區中，厚度自最外弧線性增加至 3. —種透鏡，包含： =透鏡周緣中的一第一與一第二厚 20 第二薄區； v ” 約2〇〇至約400微米的厚度差， *區複數水平延伸的等厚度線’其自該 各其他線，其中在= :=，各線的厚度不同於 谷中，厚度自最外線非線性增加 17 至最内線。 4. 一種透鏡，包含： 在該透鏡周緣中的 第二薄區； 乐興弟一厚&及一第一與一 ^ 200至約_微米的厚度差， 薄區t =包含複數水平延伸的等厚度弧，其自該 各其他弧，其到—最内邊緣，各弧的厚度不同於 至最内弧。 各㈣區中，厚度自最外弧非線性增加 10 =申請專利範圍第丨項之透鏡，其 該透鏡周緣上的汕# 昂溥區對稱於 緣上的27。度的點度的點’且該第二薄區對稱於該透鏡周 6.如申請專利範阛 15 該透鏡周緣上的90#❺之透鏡’其中該第—薄區對稱於 緣上的270度的.點。'的點’且該第二薄區對稱於該透鏡周 ^申2利範固第3項之透鏡，其中㈣ 該透鏡周緣上的9〇疮 溥區對稱於 緣上的27〇度的,點。久的點’且該第二薄區對稱於該透鏡周 8.如申請專利範園诠^ 20 該透鏡周緣上的9G $❺之透鏡’其中該第—薄區對稱於 緣上的27G度的點。的點’且該第一薄區對稱於該透鏡周 9.如申請專利範_ 於該透鏡麟上的Q項之透鏡’其巾該第—厚區對稱 周緣上的180度的㉝^的點’且該第二厚區對稱於該透鏡 18 1322284 10. 如申請專利範圍第6項之透鏡，其中該第一厚區對 稱於該透鏡周緣上的0度的點，且該第二厚區對稱於該透 鏡周緣上的180度的點。 11. 如申請專利範圍第7項之透鏡，其中該第一厚區對 5 稱於該透鏡周緣上的0度的點，且該第二厚區對稱於該透 鏡周緣上的180度的點。 12. 如申請專利範圍第8項之透鏡，其中該第一厚區對 稱於該透鏡周緣上的0度的點，且該第二厚區對稱於該透 鏡周緣上的180度的點。 10 15 13. 如申請專利範圍第1，2, 5, 6, 9或10項中任一項之透 鏡，其中該薄區依據方程式設計： (T -τ ) T = Tmax-(y-y0)^·........ U -少〇) 其中Tinax是在y = y〇的敢大厚度， Tmin是在y = yi的最小厚度， y是函數變數；及 y〇與y 1各是沿著y抽的點。 14. 如申請專利範圍第1，2, 5, 6, 9或10項中任一項之透 鏡，其中該薄區依據方程式設計： ^ = -ir~r〇) (^max ~^min) (η ~r〇) 其中Tmax是在r = r。的最大厚度； Tmin是在r = ri的最小厚度； r是函數變數；及 r〇與η各是沿著r韩的點。 如申請專利範圍第3, 4, 7, 8, 11或12項中任一項之 15. 20 丄 透鏡，其中該溥區依據方程式設計： T = ^min + Td COS ^^Ζ2!〇ΐΤ ，、中Tmin疋^ y=y丨的最小厚度； (Τπΰη+Td)是在y = yQ的最大厚度； 5 疋係數，其控制厚度自Τπΰ„過渡到（T^n + Td)的形狀； y是函數變數；及 y〇與yi是沿著y軸的點。 16.如申請專利範圍第1，2, 5, 6, 9或10項中任一項之透 鏡，其中該透鏡是環面隱形眼鏡。 10 17.如申請專利範圍第1，2, 5, 6, 9或10項中任一項之透 鏡，其中該透鏡是雙焦點隱形眼鏡。 18. 如申請專利範圍第丨，2, 5, 6, 9或1〇項中任一項之透 鏡，其中該透鏡是漸進式多焦點隱形眼鏡。 19. 如申請專利範圍第3,4,7,8,^或12項中任一項之 15透鏡，其中該透鏡是環面隱形眼鏡。 20. 如申請專利範圍第3,4,7,8，11或12項中任一項之 透鏡，其中該透鏡是雙焦點隱形眼鏡。 21. 如申請專利範圍第3,4, 7,8,11或12項中任一項之 透鏡，其中該透鏡是漸進式多焦點隱形眼鏡。 22· 種生產隱形眼鏡之方法，包含設計一透鏡的步 驟’該透鏡包含： 在該透鏡周緣中的一第一與一第二厚區及一第一與一 第二薄區； 約200至約400微米的厚度差， 20 1322284 +其中各該薄區包含複數水平延伸的等厚度線，其自該 薄區的-最外邊緣延伸到—最内邊緣，各線的厚度不同於 各其他線’其中在各該薄區中，厚度自最外線線性增加至 最内線。 5 23. -種生產隱形眼鏡之方法，包含設計一透鏡的步 «驟’該透鏡包含： 在該透鏡周緣中的一第一與一第二厚區及一第一與一 約200至約400微米的厚度差， I S中各該薄區包含複數水平延伸的等厚度弧，其自該 薄區的-最外邊緣延伸到—最内邊緣，各弧的厚度不同於 各其他弧，其中在各該薄區中，厚度自最外弧線性增加至 15 24. 種生產隱形眼鏡之方法，包含設計一透 該透鏡包含： 鏡的步 與 在該透鏡周緣中的一第一與一第二厚區及一 第二薄區； 約200至約400微米的厚度差， 20 其中各該薄區包含複數水平延伸的等厚度線，其自 薄區的-最外邊緣延伸到—最内邊緣，各線的厚度^ 其中在各該薄區中，厚度自最外線非線性巧 包含設計一透鏡的步 25. 一種生產隱形眼鏡之方法 驟，該透鏡包含： 21 1322284 在該透鏡周緣中的一第一與一第二厚區及一第一與一 第二薄區； 約200至約400微米的厚度差， 其中各該薄區包含複數水平延伸的等厚度弧，其自該 5 薄區的一最外邊緣延伸到一最内邊緣，各弧的厚度不同於 各其他弧，其中在各該薄區中，厚度自最外弧非線性增加 至最内弧。 22