TWI594040B - 用以提供平移式多焦點隱形眼鏡之下眼瞼接觸表面與眼瞼下方支撐結構之變異的方法及設備 - Google Patents

用以提供平移式多焦點隱形眼鏡之下眼瞼接觸表面與眼瞼下方支撐結構之變異的方法及設備 Download PDF

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TWI594040B
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克里斯多夫 威德史密斯
麥可 威德曼
喬納森 亞當斯
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壯生和壯生視覺關懷公司
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Description

用以提供平移式多焦點隱形眼鏡之下眼瞼接觸表面與眼瞼下方支撐結構之變異的方法及設備
本發明關於隱形眼鏡。更具體言之，本發明關於一平移式多焦點隱形眼鏡，其包含一下眼瞼接觸表面及視情況包含一眼瞼下方支撐結構，其中，可能有下眼瞼接觸表面的多種變化及多種技術以設計一在本發明範圍內的眼瞼下方支撐結構。
雙焦點鏡片係由兩個或以上的區域或區所組成，具有不同的光學度數，包括一看遠的遠度數光學區，及一看近或極近的近度數光學區。這兩個區可被細分為額外的度數區，在此情況下鏡片可被稱為多焦點鏡片。
雙焦點隱形眼鏡的有效使用需要當眼睛由注視一遠物轉變成注視一近物時，眼系統在視覺表面之間的平移。另外，可能有除了遠及近度數光學區之外具有一或多個中間度數區之平移式多焦點隱形眼鏡的需求。此一平移式隱形眼鏡可能必須具有在瞳孔由看遠平移至看中間、看近或其任何組合時控制並最佳化鏡片移動量的能力。
雖然有許多針對軟性平移式隱形眼鏡的設計，但軟性隱形眼鏡在眼睛視向由注視正前方轉變成向下注視時有平移跨越眼睛表面的困難。在一先前技藝實例中，說明具有一體成形的斜角(斜面)以助於鏡片平移的軟性雙焦點隱形眼鏡。雖然其他設計可能具有在眼睛視向由注視正前方轉變成向下注視時平移跨越該眼睛表面的能力，但在眼睛平移至不同視向的期間控制鏡片的移動不是很有效。另一先前技藝實例中，說明具有一體成形的斜面隆起緣區鄰接一位於眼瞼上的向外延伸緯度隆起緣以助於鏡片平移的軟性多焦點隱形眼鏡。該緯度隆起緣部份在各末端具有一凸塊，因而相較於在中間的高度增加該隆起緣末端的高度。該先前技藝的另一缺點為配戴於眼睛上時不舒適。
因此，需要有一軟性平移式多焦點隱形眼鏡，其提供各種設計選擇並且能夠在眼睛自一光學區改變位置至另一個時限制跨越眼睛表面的平移量，同時亦提供配戴者較佳的舒適度。
因此，本發明的一個態樣提供一平移式多焦點隱形眼鏡，導致相對於眼睛瞳孔有限的鏡片移位(translocation)。當看近、看中及看遠時，該有限的移位可以垂直穩定性及旋轉穩定性的一或兩者為基礎。該鏡片可包含下眼瞼接觸表面及眼瞼下方支撐結構兩者。在一些其他實例中，該鏡片可包含一下眼瞼接觸表面，且無眼瞼下方支撐結構。更具體地，說明一平移式多焦點隱形眼鏡包含下眼瞼接觸表面的多種變化及可被實施以設計一眼瞼下方支撐結構的各種技術。自由成形技術使許多先前無法獲得的形狀及形式得以實施，包括非球面。該三維像素對三維像素成形實質上可讓許多各種形狀可成形於基材上。
根據本發明的第一態樣，提供一平移式多焦點隱形眼鏡。該鏡片包含：一前表面及一後表面，其中該前表面及該後表面包含各自的弧形形狀且在一鏡片邊緣相接；一光學度數區(optical-power region)，以提供使用者之眼睛的視力矯正，其中該光學度數區包含多個光學區；以及一下眼瞼接觸表面，其中該下眼瞼接觸表面係配置以在該使用者改變視覺方向以及該使用者的視線由至少一光學區移至另一光學區時限制該使用者眼睛上鏡片移位的量。
該鏡片可包含一自由成形鏡片(Free-form lens)，其係以三維像素對三維像素為基礎所形成。
該前表面可包含該下眼瞼接觸表面及一眼瞼下方支撐結構的一或兩者。
該下眼瞼接觸表面可包含一連續的、向內延伸的前表面部份，其側向延伸橫跨該前鏡片表面。
該下眼瞼接觸表面可直接位於鄰接的眼瞼下方支撐結構之上。
該下眼瞼接觸表面可直接位於鄰接的鏡片邊緣之上。
該下眼瞼接觸表面可包含一由點及線的一或兩者來界定並具有至少一曲線來界定一表面的幾何形狀。
該幾何形狀可包括零斜率、負斜率及正斜率中之一個或多個。
該下眼瞼接觸表面可包含一或多個混合區。
該混合區可包含一混合該鏡片的一前部份至另一鄰接的該鏡片的前部份的一連續區。
該眼瞼下方支撐結構可鄰接該下眼瞼接觸表面的下部並延伸至該鏡片下緣。
該眼瞼下方支撐結構可包含一與該眼睛表面輪廓相符的弧形前表面。
該眼瞼下方支撐結構可包含一4mm或以下的寬度，例如3.5、3、2.5、2、1.5、1、0.5mm。
該眼瞼下方支撐結構可提供該鏡片垂直穩定性及該鏡片旋轉穩定性的一或兩者。
該眼瞼下方支撐結構可包含一均勻厚度或一非均勻厚度。
該眼瞼下方支撐結構可根據一功能驅動技術設計。
該眼瞼下方支撐結構可根據一均勻軸向厚度技術設計。
該眼瞼下方支撐結構可根據一均勻徑向厚度技術設計。
該眼瞼下方支撐結構可根據一最小能量表面技術設計。
根據本發明的第二態樣，提供一種用於形成一平移式多焦點隱形眼鏡的裝置，該裝置包含：一光源，發出一包含光化輻射波長的光；一處理器，與一記憶體邏輯通訊，其中該記憶體具有儲存於其中的可執行編碼，可根據指令執行以使該處理器產生一或多個控制訊號，用以控制一數位反射鏡裝置以經一弧形基材放射該光化輻射，以形成上述平移式隱形眼鏡。該形成一平移式多焦點隱形眼鏡的裝置可包含一數位反射鏡或數位反射鏡裝置(DMD)。
根據本發明的第三態樣，提供一種用於形成一平移式多焦點隱形眼鏡的方法，該方法包含：形成一隱形眼鏡，其包含以三維像素對三維像素為基礎的一前表面及一後表面，其中該前表面及該後表面包含各自的弧形形狀且在一鏡片邊緣相接；形成一光學度數區，以提供使用者之眼睛視覺矯正，其中該光學度數區包含多個光學區；以及形成一下眼瞼接觸表面，其中該下眼瞼接觸表面係配置以在該使用者改變視覺方向且該使用者的視線由至少一光學區移至另一光學區時限制該使用者眼睛上鏡片移位的量。
100‧‧‧方法
110‧‧‧基於三維像素之微影方法
111‧‧‧單體混合物的製備
112‧‧‧給劑和沉積
115‧‧‧DMD腳本
116‧‧‧成形
117‧‧‧從反應性單體混合物中移除
120‧‧‧替代性成形
130‧‧‧鏡片預形物加工
131‧‧‧移除流動材料
132‧‧‧穩定化
133‧‧‧定影
140‧‧‧後處理
141‧‧‧脫離清洗水合作用
142‧‧‧包裝殺菌等等
150‧‧‧量測和反饋
160‧‧‧鏡片預形物
170‧‧‧眼用鏡片
200‧‧‧反饋迴路
205‧‧‧輸入需求
210‧‧‧基於三維像素之微影技術
211‧‧‧參數+演算法
220‧‧‧鏡片預形物
230‧‧‧鏡片預形物加工
231‧‧‧參數
240‧‧‧眼用鏡片
250‧‧‧乾鏡片量測
251‧‧‧拋棄鏡片
252(如圖2的〝251〞所示)‧‧‧想要的製程資料
253‧‧‧反饋到微影技術
254‧‧‧反饋到鏡片預形物加工
260‧‧‧後處理
270‧‧‧濕鏡片量測
280‧‧‧眼用鏡片產品
290‧‧‧根據需要重複
300‧‧‧第3圖
310‧‧‧吸收劑(透射率)
320‧‧‧成形輻射
330‧‧‧定影輻射
340‧‧‧起始劑(吸光度)
400‧‧‧成形鏡片的波前表面
440‧‧‧低窪或渠道
500‧‧‧成形裝置
510‧‧‧數位反射鏡裝置
515‧‧‧束收集器
516‧‧‧光線路徑
517‧‧‧光線路徑
520‧‧‧光源
530‧‧‧空間強度控制器或準直器
540‧‧‧光束
550‧‧‧「開」路徑
560‧‧‧空間強度分布
580‧‧‧成形光學元件
590‧‧‧儲存器
600‧‧‧光源裝置
610‧‧‧環境支架及外殼/環境容器
620‧‧‧光源
630‧‧‧濾光輪
631‧‧‧濾波器
640‧‧‧馬達致動器
700‧‧‧光學裝置組件
710‧‧‧聚焦光學裝置
720‧‧‧光導管
730‧‧‧光學級元件
740‧‧‧孔徑光欄
750‧‧‧聚焦元件
800‧‧‧成像系統
810‧‧‧DMD(數位反射鏡裝置)
820‧‧‧光
830‧‧‧光收集器
840‧‧‧聚焦元件
850‧‧‧反射鏡
860‧‧‧光偵測成像裝置
900‧‧‧成形裝置
921‧‧‧扣環或其他固定件
930‧‧‧成形光學裝置
940‧‧‧反應產物
945‧‧‧反應混合物
950‧‧‧儲存器
951‧‧‧間隔環
960‧‧‧氣體/氣流
970‧‧‧成形光學裝置固定構件
990‧‧‧圍阻管
1000‧‧‧成形光學裝置的固持和定位裝置
1010‧‧‧成形光學裝置
1011‧‧‧表面
1020‧‧‧黏合劑
1030‧‧‧定位凹口
1040‧‧‧成形光學裝置部件
1100‧‧‧儲存器系統
1110‧‧‧反應單體
1120‧‧‧定位銷
1130‧‧‧相配的表面
1200‧‧‧鏡片預形物
1210‧‧‧毛細管裝置
1220‧‧‧真空系統組件
1240‧‧‧流動鏡片反應混合物
1241‧‧‧體積
1250‧‧‧成形光學裝置表面
1260‧‧‧對準板
1300‧‧‧化學材料移除系統
1305‧‧‧毛細管移除組件
1306‧‧‧成形光學裝置板/毛細管芯吸裝置
1310‧‧‧成形光學裝置板
1320‧‧‧成形光學裝置固持裝置
1330‧‧‧xy平移台
1340‧‧‧調整構件
1345‧‧‧調整構件
1350‧‧‧調整構件
1360‧‧‧調整構件
1400‧‧‧穩定裝置
1410‧‧‧鏡片預形物
1420‧‧‧成形光學裝置
1430‧‧‧托座
1440‧‧‧隔振系統
1450‧‧‧桌檯
1451‧‧‧固持裝置
1460‧‧‧定影輻射源
1461‧‧‧定影照射
1500‧‧‧量測裝置
1510‧‧‧雷射位移感測器
1515‧‧‧雷射光
1520‧‧‧鏡片樣品
1530‧‧‧成形光學裝置
1540‧‧‧支撐組件
1550‧‧‧架座
1560‧‧‧架座
1570‧‧‧旋轉伺服電動機
1580‧‧‧支撐桌
1590‧‧‧隔震架座
1600‧‧‧裝置實施例
1610‧‧‧容器
1620‧‧‧液浴
1630‧‧‧鏡片
1640‧‧‧成形光學裝置托座
1650‧‧‧熱控制單元
1700‧‧‧鏡片預形物
1710‧‧‧流動鏡片反應介質
1720‧‧‧表面
1730‧‧‧表面
1740‧‧‧鏡片預形物形式
1750‧‧‧光學表面
2000‧‧‧鏡片
2002‧‧‧較佳的前部
2004‧‧‧鏡片邊緣
2006‧‧‧下眼瞼接觸表面(零斜率)
2008‧‧‧混合區
2010‧‧‧混合區
2012‧‧‧下眼瞼接觸表面(負斜率)
2014‧‧‧下眼瞼接觸表面(正斜率)
2100‧‧‧較佳前部
2101‧‧‧下眼瞼接觸表面(零斜率)
2102‧‧‧眼瞼下方支撐結構
2103‧‧‧頂混合區
2104‧‧‧底混合區
2105‧‧‧鏡片
2106‧‧‧下眼瞼接觸表面(負斜率)
2108‧‧‧下眼瞼接觸表面(正斜率)
2200‧‧‧輸入患者的眼睛測量資料
2201‧‧‧接收輸入並將資料轉換成可用的參數
2202‧‧‧利用鏡片參數以界定鏡片特徵
2203‧‧‧根據特定的鏡片參數與鏡片特徵產生一鏡片設計
2204‧‧‧根據鏡片設計形成一自由成形鏡片
2300‧‧‧控制器
2301‧‧‧處理器
2302‧‧‧通訊裝置
2303‧‧‧儲存裝置
2304‧‧‧程式
2305‧‧‧資料庫
2306‧‧‧資料庫
2400‧‧‧眼瞼下方支撐結構
2401‧‧‧起點
2402‧‧‧終點
2404‧‧‧曲率
2406‧‧‧彎曲部
2500‧‧‧眼瞼下方支撐結構
2501‧‧‧起點
2502‧‧‧終點
2503‧‧‧軸向鏡片厚度值
2504‧‧‧邊界
2505‧‧‧前表面
2506‧‧‧後表面
2600‧‧‧眼瞼下方支撐結構
2601‧‧‧起點
2602‧‧‧終點
2603‧‧‧徑向鏡片厚度值
2604‧‧‧邊界
2605‧‧‧前表面
2606‧‧‧後表面
2700‧‧‧眼瞼下方支撐結構
2701‧‧‧流動鏡片反應介質(FLRM)
2702‧‧‧下眼瞼接觸表面
2703‧‧‧鏡片邊緣
圖1係說明用以實施本發明之一些實施例的方法步驟。
圖2係另說明用以實施本發明之一些實施例的方法步驟。
圖3係說明一在成形照射和定影照射下，吸光度和透射率間之關係的實例。
圖4係說明一以此處揭露之本發明所製造之鏡片的實例。
圖5係說明可用以實施本發明之一些實施例的裝置組件，其包含基於微影之三維像素。
圖6係說明例示性之光源裝置組件，其可用於實施本發明之一些實施例。
圖7係說明例示性之光學裝置組件，其可用於實施本發明之一些實施例。
圖8係說明例示性之數位反射鏡裝置組件，其可用於實施本發明之一些實施例。
圖9係說明一額外之裝置組件，其可用於實施本發明之一些實施例。
圖10係說明一例示性之成形光學裝置，其可用於實施本發明之一些實施例。
圖11係說明一例示性之單體儲液槽，其可用於實施本發明之一些實施例。
圖12係說明一例示性之材料移除裝置，其可用於實施本發明之一些實施例。
圖13係說明一例示性之材料移除裝置的總運動系統，其可用 於實施本發明之一些實施例。
圖14係說明一例示性之穩定與定影裝置，其可用於實施本發明之一些實施例。
圖15係說明一例示性之量測系統，其可用於實施本發明之一些實施例。
圖16係說明一例示性之水合與移除系統，其可用於實施本發明之一些實施例。
圖17係描繪一鏡片預形物之示例橫切面圖。
圖18A至18D係說明本發明具有一斜率為零的下眼瞼接觸表面鄰接一鏡片邊緣及前表面，以及該些之間的混合區的多種變化之實例。
圖19A至19D係說明本發明具有一斜率為負的下眼瞼接觸表面鄰接一鏡片邊緣及前表面，以及該些之間的混合區的多種變化之實例。
圖20A至20D係說明本發明具有一斜率為正的下眼瞼接觸表面鄰接一鏡片邊緣及前表面，以及該些之間的混合區的多種變化之實例。
圖21A至21B係說明經由功能驅動技術所設計的眼瞼下方支撐結構的橫切面實例。
圖22A至22B係說明經由一固定、軸向均勻厚度技術所設計的眼瞼下方支撐結構的橫切面及平面圖實例。
圖23A至23B係說明經由一固定、徑向厚度技術所設計的眼瞼下方支撐結構的橫切面及平面圖實例。
圖24A至24D係說明經由一MES技術所設計的眼瞼下方支撐 結構的橫切面及平面圖實例。
圖25A至25D係說明本發明具有一斜率為零的下眼瞼接觸表面鄰接一眼瞼下方支撐結構及前表面，以及該些之間的混合區的多種變化之實例。
圖26A至26D係說明本發明具有一斜率為負的下眼瞼接觸表面鄰接一眼瞼下方支撐結構及前表面，以及該些之間的混合區的多種變化之實例。
圖27A至27D係說明本發明具有一斜率為正的下眼瞼接觸表面鄰接一眼瞼下方支撐結構及前表面，以及該些之間的混合區的多種變化之實例。
圖28繪示根據本發明之一些額外實施態樣的方法步驟。
圖29係可用於實施本發明之一些實施例之處理器。
本文說明根據一個特定患者的眼睛數據之一平移式多焦點隱形眼鏡，其包含下眼瞼接觸表面及眼瞼下方支撐結構的一或兩者。在一較佳實例中，該鏡片包含一自由成形的、平移式多焦點隱形眼鏡，其包括下眼瞼接觸表面的多種變化，以及各種用於設計一眼瞼下方支撐結構的技術，以下將參照各種相關的圖式充分討論。
在下面的章節中，有本發明實施例的詳細敘述。然而，較佳及替代的實施例兩者所敘述的係完全為實施例，且那些熟悉此項技術者須了解顯而可存有變異、修改及更動。因此，應瞭解該等實例不會限制潛在發明之各態樣的廣泛性。本文所述之方法步驟係以邏輯序列列示在此討論文中。然而，除非具體指明，否則此序列當然不會限制可實施該等之順序。此外，並非所有步驟均需用以實施本發明，且本發明之各種實施例可包括其他步驟。
名詞解釋
在有關本發明之說明與申請專利範圍中，各式用語係應用下列定義而使用：如本文中所使用，「混合區」意指將鏡片的一部分混合至鏡片的另一鄰接部份之連續的區域。
如本文中所使用，「DMD顯示」係指以時間為基礎的指令資料點的集合，其可用於控制DMD上反射鏡的啟動，並使鏡片或鏡片預形物或鏡片預形物形式或鏡片預形 物特徵可被製造。DMD顯示可具有各種格式，以(x,y,t)及(r,θ,t)為最常見，其中，例如「x」及「y」係DMD反射鏡的笛卡爾坐標位置，「r」及「θ」係DMD反射鏡的極坐標位置，而「t」代表控制DMD反射鏡狀態的時間指令。DMD顯示可含有與規則或不規則間隔網格相關的資料。
如本文中所使用，「終點」係指一位置，其可在實施一或多個各種技術時被指定，該技術包括均勻徑向厚度技術、均勻軸向厚度技術、非均勻徑向厚度技術、非均勻軸向厚度技術及最小能量表面技術中的一或多個。可有一或多種指定於前表面及後表面之一或兩者上的終點，且可藉由各種熟悉本領域技藝者所習知的方式指定。例如，一終點位置可藉由與鏡片中心的距離、與鏡片邊緣的距離、笛卡爾坐標空間(x,y,z)中的位置及極坐標空間(r,θ)中的位置之一或多個所指定。此外，終點位置可根據患者的眼睛資料、已知平均患者眼睛資料及一般鏡片設計原則之一或多個所決定。
如本文所用，「流動鏡片反應介質」意指在其原生態、反應態或部分反應態之任一狀態下易流動之一反應混合物，且一經另行處理，一部分或全部的該反應介質便可成形為眼用鏡片的一部分。
如本文中所使用的「自由成形」，「自由成形的」或「自由成形」係指一表面，該表面係藉由將一反應混合物以三維像素對三維像素為基礎曝露在光化輻射下交聯所形成，其具有或不具流動介質層，且不按鑄模、車床或雷射 剝蝕所成形。自由成形方法及裝置的詳細說明係揭示於美國專利申請案號12/194,981(公開號為US 2009-053351-A1)以及於美國專利申請案號12/195,132(公開號為US 2009-0051059-A1)。
如本文中所使用，「鏡片」指任何存在於眼睛內或眼睛上的眼用裝置。這些裝置可提供光學校正或可為美容品。例如，鏡片一詞可指隱形眼鏡、人工水晶體、疊置鏡片、眼嵌入物、光學嵌入物或其他類似裝置，透過上述裝置來校正或改進視力，或者在不妨礙視力的情況下，透過上述裝置使眼睛生理在美容方面有所提升(例如，虹膜顏色)。較佳的鏡片係由聚矽氧彈性體或水凝膠所製成的軟性隱形眼鏡，其包括但不限於聚矽氧水凝膠及氟水凝膠。
如本文中所使用，「鏡片設計」係指所欲鏡片(若被製造)的形式、功能或兩者，可提供光學度數矯正、可接受的鏡片適配(例如，角膜覆蓋與移動)、可接受的鏡片旋轉穩定性等等。鏡片設計可藉由包括但不限於幾何圖式、度數分佈、形狀、特徵、厚度等等的方法，以含水或不含水狀態、平坦或彎曲空間、2維或3維空間來表示。鏡片設計可含有與規則或不規則間隔網格相關的資料。
如本文中所使用，「鏡片邊緣」係指一特徵，其提供一明確界定的邊緣，該邊緣係圍繞一鏡片預形物或一可包含流動鏡片反應介質的鏡片的周圍。一鏡片邊緣特徵可連續地圍繞一鏡片預形物或一鏡片，或者可存在於離散、不連續區。
如本文中所使用，「鏡片預形物」意指一由鏡片預形物形式及接觸鏡片預形物形式之流動鏡片反應介質所組成的複合物，其可為旋轉對稱或非旋轉對稱。例如：流動性鏡片反應介質可在反應混合物的體積內產生一鏡片預形物形式之過程中所形成。從用以製造鏡片預形物形式的一定體積的反應混合物中分離鏡片預形物形式與流動鏡片反應介質可產生一鏡片預形物此外，一鏡片預形物可藉由移除一定量的流動鏡片反應介質或將一定量的流動鏡片反應介質轉換為非流動之併入材料來轉換為不同的實體。
如本文中所使用，「鏡片預形物特徵」亦可稱為「特徵」，係指一鏡片預形物形式之非流動子結構，且作為一鏡片預形物之基本架構。鏡片預形物特徵可依經驗界定或透過控制參數(高度、寬度、長度、形狀、位置等)以數學方式描述，可經由DMD顯示指令來製造。鏡片預形物特徵的實例可包括以下一或多個：鏡片邊緣特徵、穩定區特徵、智慧層量器(Smart Floor Volumator)特徵、光學區特徵、槽溝特徵、洩流通道特徵等。鏡片預形物特徵可利用光化輻射三維像素製造且在進一步處理後可併入一眼用鏡片中。
如本文中所使用，「最小能量表面」或術語「MES」係指一由形成於鏡片預形物特徵上之流動鏡片反應介質所創造的自由成形的表面，其可處於最小能量狀態。最小能量表面可為平滑且連續的表面。
如本文中所使用，「光學區」係指一特徵，提供鏡面預形物或眼用鏡片所欲光學度數及像差修正的一或兩者，其幾何形狀可直接取決於目標檔案。
如本文中所使用，「反應混合物」可與「鏡片成形混合物」互換使用；鏡片成形單體；係指一單體或預聚合物材料，其可被固化及/或交聯以形成一眼用鏡片或部份眼用鏡片。各種實例可包括具有一或多個添加劑的鏡片成形混合物，例如：紫外線阻斷劑、染劑、光起始劑或催化劑以及其他添加劑，其可能欲加入例如隱形眼鏡或人工水晶體的眼用鏡片中。
如本文中所使用，「起點」係指一位置，其可在實施一或多個各種技術時被指定，該技術包括均勻徑向厚度技術、均勻軸向厚度技術、非均勻徑向厚度技術、非均勻軸向厚度技術及最小能量表面技術中的一或多個。可有一或多種指定於前表面及後表面之一或兩者上的起點，且可藉由各種熟悉本領域技藝者所習知的方式指定。例如，一起點位置可藉由與鏡片中心的距離、與鏡片邊緣的距離、笛卡爾坐標空間(x,y,z)中的位置及極坐標空間(r,θ)中的位置之一或多個所指定。此外，起點位置可根據患者的眼睛資料、已知平均患者眼睛資料及一般鏡片設計原則之一或多個所決定。
如本文中所使用，「目標檔案」係指可表示鏡片設計、厚度圖、鏡片預形物設計、鏡片預形物形式設計、鏡片預形物特徵設計或上述組合之資料。目標檔案可藉由包括但 不限於幾何圖式、度數分佈、形狀、特徵、厚度等等的方法，以含水或不含水狀態、平坦或彎曲空間、2維或3維空間來表示。目標檔案可含有與規則或不規則間隔網格相關的資料
如本文中所使用，「光化輻射(Actinic Radiation)」指能夠啟動一化學反應的輻射。
如本文中所使用，「弧形」意指如一弓的一曲線或彎曲。
如本文中所指，「比爾定律」，有時稱為「比爾-藍伯定律」是：I(x)/I0=exp(-αcx)，其中I(x)係強度，作為與被照射表面距離x的函數，I0係在表面的入射強度，α係吸收成分的吸收係數，且c係吸收成分的濃度。
如本文中所使用，「準直(Collimate)」意指限制輻射的圓錐角，例如以輸出形式發自一裝置的光，該裝置接收以一輸入形式的輻射；圓錐角可被限制，使得進行光線為平行的。於是，「準直器(Collimator)」包含執行該功能之裝置，而「準直的(Collimated)」描述其對輻射的影響。
如本文中所使用，「DMD」(數位微鏡裝置)係一雙穩態空間光調變器，由一可移動微鏡陣列所組成，其功能性地設置於一CMOS SRAM上。各鏡係獨立控制，其控制係藉由載入資料至該鏡下的記憶體元件來引導反射光，而將視訊資料的一像素空間映射至顯示器上的一像素。該資料以二進位的方式靜電控制該反射鏡的傾斜角，其中該反射鏡狀態為+X度(開)或是-X度(關)。目前的裝置，X 可為10度或12度(標稱)。藉由打開狀態之鏡所反射的光接著穿過一投影透鏡並投射至一屏幕上。光被反射離開而產生一暗視場及定義該影像的黑色位準底值(black-level floor)。藉由於開及關位準間以夠快速率進行灰階調變，形成觀察者能察覺之影像。該DMD(數位微鏡裝置)有時為DLP投影系統。
如本文中所使用，「DMD腳本(Script)」指一用於空間光調變器的控制協定及任何系統組件的控制信號，例如一光源或濾光輪，其中可包含時間指令序列中之一序列串。使用DMD縮寫並不意指限制該術語使用於任何一特定類型或大小的空間光調變器。
如本文中所使用，「定影輻射」係指足以達到一或多個以下敘述的光化輻射：實質上聚合和交聯所有包含鏡片預形物或鏡片的反應混合物。
如本文中所使用，「流動鏡片反應介質」意指反應混合物其原始形式、反應形式或部份反應形式下為可流動形態者，並在進一步加工後形成一眼用鏡片部件。
如本文中所使用，「凝膠點」應意指首先觀察到凝膠或不溶部分的時間點。凝膠點係液體聚合混合物變成固體時的轉化程度。凝膠點可以用索氏實驗(soxhlet experiment)來測定：聚合反應停止於不同時間點以及分析所得的聚合物以測定殘餘不溶聚合物的重量分率。該數據可用於外推沒有凝膠存在的時間點。該沒有凝膠存在的時間點即為凝膠點。該凝膠點也可藉由分析反應混合物於反應期間的黏 度而測定。使用平行板流變計可測量板與板間之反應混合物的黏度。對於在用於聚合作用之波長下的輻射而言，至少一板件應為透明。黏度趨於無窮大時，此點即為凝膠點。對於一給定之聚合物系統和特定之反應條件而言，凝膠點發生在相同的轉化程度。
如本文中所使用，「鏡片預形物形式」意指至少有一個光學品質表面的非流動物體，該光學品質表面與於後續加工成一眼用鏡片所結合者一致。
如本文中所使用，「模具」意指可用來使未硬化配方形成鏡片的剛性或半剛性物體。一些較佳的模具包括兩個模件，其形成一前曲面模件與一後曲面模件。
如本文中所使用，術語「輻射吸收成分」指輻射吸收成分，其可結合於一反應單體混合成分且可吸收特定波長範圍的輻射。
反應混合物(有時在本文中也指，如：鏡片成形混合物或反應單體混合物，意思與「鏡片成形混合物」相同)。
如本文中所使用的「從模具脫開」，「從模具脫開」意指鏡片變得完全脫離模具或僅鬆散地連接，因此可藉由輕微攪動或用一拭子推下而移除。
如本文中所使用，「立體微影鏡片預形物」意指一鏡片預形物，其藉使用立體微影技術來形成該鏡片預形物形式。
「基材」，放置或形成其他實體的物理實體。
如本文中所使用，「暫態鏡片反應介質」意指在一鏡片預形物形式上可維持流動或非流動形式的一反應混合物。然而，在其被併入眼用鏡片之前，係經一或多個以下步驟：清洗、溶解和水合來大量移除暫態鏡片反應介質。因此，在此說明，一鏡片預形物形式與該暫態鏡片反應混合物之組合不會構成鏡片預形物。
如本文中所使用，「三維像素」或「光化輻射三維像素」為體積元素，代表三維空間中規則網格上之數值。三維像素可視為三維像素，然而，當一像素代表二維影像數據時，一三維像素包含一第三維。此外，三維像素經常使用於醫學和科學數據的顯像及分析，在本發明中，一三維像素係用來界定一到達一特定量的反應混合物的光化輻射量範圍，藉以控制特定體積之反應混合物的交聯或聚合速率。以實例來說，在本發明中係將三維像素認為是以一單層存在，該單層係與一二維模具之表面共形，其中可引導該光化輻射與二維表面垂直，以及在各個三維像素的共軸維度舉例而言，可根據768×768之三維像素而交聯或聚合特定體積之反應混合物。
如本文中所使用之「基於三維像素之鏡片預形物」，「基於三維像素之鏡片預形物」意指一鏡片預形物，其藉由使用基於三維像素之微影技術而成形該鏡片預形物形式。
「X凝膠」如本文中所使用，X凝膠表示一交聯反應混合物的化學轉化程度，在該程度時該凝膠分率變成大於零。
裝置
本發明中所揭露裝置於文中大致以五個主要次部件呈現，該裝置實施例之第一部分討論係依照次部件分層之邏輯敘述進行。該等次部件係基於三維像素之微影光學裝置、芯吸裝置、穩定與定影裝置、量測裝置及水合裝置。然而，該等次部件也可行使如整體裝置的作用且應於次部件實施例的光中被考慮到。
基於三維像素之微影光學裝置
該基於三維像素之微影光學裝置係為使用光化輻射以產生鏡片形式和鏡片預形物的組件。在本發明中，裝置採用高度均勻的輻射強度，本質上根據三維像素對三維像素的方式，控制照射到成形光學裝置的表面上的光，該表面具有諸離散點遍及成形光學裝置。該控制使該組件得以控制在反應混合物中沿著特定三維像素位置的光徑所發生的反應程度；最終決定該處反應材料之體積，並因此決定形成其上之鏡片預形物形狀。
基於三維像素之微影光學裝置的主要組件係描繪於圖5中的示範實施例。每一標示的組件在後續章節中均會詳細討論。在此，進行次部件功能之示例概述。
現在參照圖5，成形裝置500，於此示範操作中可功能性起始於光源520。在此實施例中，在光源520中產生的光出現為波長在一定義波段的光，但具有一些強度和方向的空間變化。元件530係一空間強度控制器或準直器，用於聚集、擴散光線，於一些實施例中用於準直光線產生出強度高度均勻之光束540。此外，在一些實施例中，該光束540射向數位反射鏡裝置DMD 510上，使光束被分成數個各強度可指定開或關之數位值的像素單元。實際上，該反射鏡功能為在各像素上以兩種路徑中之一反射光線。「開」路徑，元件550，係導引光子向反應化學介質行進的路徑。反之，在一些實施例中，「關」狀態包括光線被反射到不同路徑，該路徑介於元件516和517所繪示的路徑之間。此「關」路徑導引光子撞擊至束收集器515上，該束收集器經特別設計用來吸收和捕獲任何被導引過來的光子。再參考「開」路徑550，該路徑描繪的光實際上包括潛在的諸相異像素值，其設置為「開」值並於空間中被導引到對應於彼等像素位置的適當個別路徑。各像素單元沿著各自路徑550的時間平均強度可以表示為一個空間強度分佈560，橫跨由DMD 510所定義的空間網格。或者，以恆定強度照射每一反射鏡，元件560可代表空間時間曝光分佈。
接著，在開狀態的各像素單元皆具有沿著彼等路徑550被導引的光子。在一些實施例中，該光束可以用聚焦元件來聚焦。以實例說明之，圖5的500繪示一實施例， 其中所表示之光徑550基本上以垂直方式照射到成形光學裝置580的光學表面。所示光線通過該成形光學元件580，並進入儲存器590中含有反應鏡片混合物的空間。該光與一給定像素位置的交互作用，定義了儲存器590體積中以及圍繞成形光學元件580的開狀態三維像素單元。該體積中的光子可被吸收並加速吸收光子分子之光化反應，導致一般鄰近區域中單體的聚合狀態發生改變。
對一個特定的實施例，基於三維像素之微影光學裝置係以此方式作用之。每個元件本身各具有其特性以及用於描述該裝置功能模式的實施例。若欲更了解以下發明，則需進一步深究其個別複雜性。
於基本了解上示裝置功能後，接著將以整體角度討論整個系統。在一些實施例中，基於三維像素之微影系統其整體係用於產生眼用鏡片。(此一成形鏡片的波前表面之圖示係繪示於圖4)。
在一些實施例中，可控制圍繞裝置(encompassing apparatus)500的周圍環境，包含溫度及濕度。其他的實施例中，其與實驗室環境一致的環境亦可控制改變。
例如透過使用氮氣沖洗可控制周圍氣體環境的性質。進行沖洗可增加或遞減氧分壓到預定水平。濕度也可維持在相對預定水平，如相對低於辦公環境的水平。
另一可在一些實施例中控制的環境參數為可與獨立裝置組件彼此影響之振動能水平。在一些實施例中，巨大的支撐結構係用於定義一相對低振動環境。其他的實施例 可包括一些或全部基於三維像素之微影系統500，其係以主動型震動支撐撐體。於不限定可能的解決方案之一般性前提下，本技藝習知之氣囊支撐活塞(air bladder support piston)可以大幅遞減振動平移到隔離系統中。另有其他振動隔離的標準構件與本發明範圍一致。
裝置環境中的微粒可導致鏡片預形物及鏡片中各種類型缺陷模式。例如，在光徑中，微粒可調變一或多個三維像素單元的實際強度且或影響特定反射鏡元件的功能。由於該等原因，本發明範圍中至少提供了一種在環境中控制微粒材料的方法。實施例中之上述實現例係為將高效率粒子空氣(HEPA)過濾器併入該主體裝置環境，以及一構件使空氣通過該過濾器，該構件足以在裝置的暴露部分建立層流區。儘管如此，任何在裝置中或裝置周圍可顯著限制微粒程度的實施例均在本發明的範圍之內。
本發明光學裝置的細部環境支撐物的另一方面為控制其周圍光線和方式。在一些實施例中，周遭光線提供光化輻射，因此可限制光子能的雜散源。
因此，在一些實施例中，裝置500可封於符合前述環境需求之不透明的材料中。一較佳實施例中，可在裝置環境使用過濾光源，避免曝光裝置的活動部分至污染的環境照明。
現在參照圖6，其係以強調的形式600繪示該光源。光能量的特定態樣可被視為任何微影系統的基本特性以及 在本發明使用基於三維像素之微影光學裝置的實施例中，光源的本質對系統而言是很重要的。
在一些實施例中，光源620需在狹窄的譜帶中提供光線。示例照明系統600的組件可用於提供該窄光譜特性。在一較佳實施例中，光源包括發光二極體620，其存在於環境支架及外殼610中。為了示範的目的，在一些實施例中，發光二極體源620可包括型號為AccuCure ULM-2-365的光源，其具有來自Digital Light Lab Inc.(Knoxville,TN USA)的控制器。此型號發出一窄帶光，其以365nm為中心並進一步具有半高寬(full width at half maximum)幅度約9nm的特性。因此，該市售可得光源組件可用於發出理想的窄帶發射光線，因此無須另設其他裝置。當然，亦可使用任何LED或其他具有相似特性的發光產品。
或者，亦可使用較寬光譜光源，例如像是碳弧燈或氙燈620。替代選擇中，可用寬波段光源620。光自環境容器610發射出並通過在光源620上展開的濾光輪630。該濾光輪630可在不同操作位置含有多個相異的濾波器631，且該些濾波器631可包括例如帶通濾波器，其傳輸以365nm為中心且半高寬幅度類似10nm表現的光。在此實施例中，該濾光輪可由馬達致動器610致動，該馬達致動器可將該濾光輪索引至不同的濾波器；且因此使例示的三維像素微影系統實施例500可以在多個可選擇波長下操作。
當然，諸多替代實施例可輕易地實施，在非限制觀點下，在寬帶光源620鄰近以固定方式安裝濾波器631且 提供適當的實施例。在另一方面，具有多LED光源620的替代實施例可提供多波長功能，在環境610中有個別激活以得到不同波長。
更普遍地說，顯然一些實施例可包括各種光源，包括例如白熾燈、雷射、發光體及其他具有或不具有各種不同濾波器的類似產品。更者，在一些實施例中，本發明範圍亦包含光源具有能在控制的可利用光譜帶內發光的功能。
該光源600，可另有穩定、均勻和相對強烈的特性。在一些較佳實施例中，AccuCure LED光源620輸出強光並包含一個內部監測的反饋迴路以隨著時間推移維持穩定強度。
光源620可包括用於以控制方式調變強度的手段；包括以定義的工作週期來調變該光源的開和關。因此，在完整時段間，此強度控制模式產生可選擇的時間平均強度位準。在另一操作實施例中，該LED光源可透過電壓控制的操作模式來調變強度，其中與時間無關之強度位準會有強度變化。
為穩定所有光源組件620輸出，光源環境中的附加特徵可包含其他具體化定義。此方面的示例可包含經由冷卻系統實施之控溫手段。其他的環境控制可包含與本發明目的一致的不同具體實施定義。
另一方面，該光源裝置600提供一個可強度調變的替代實施例。該個別光源620可被操作以發射一給定強度， 且該濾光輪630可由馬達元件610致動，以用中性密度濾光器631攔截發射光。因此，供給其餘三維像素微影系統500的光強度可調變到較低的強度。一般而言，應注意個別瀘光器631的設計具有很大自由度，並且各有其不同實施例考量。以一個非限制的實施例來說明，過濾器可設計成藉由空間定義的方式調變強度，使其定義產生出一通過本體路徑且相較另一條路徑強度較高之光線。在第二個非限制的實施例中，濾光輪設計可利用另一方式調變強度，使之與DMD的操作同步，並使每個濾光輪部分的密度值定義的像素和強度能彼此協調。替代的實施例可使用該等操作模式組合，任何控制具有該描述特性的光強度的構件顯然地均在本發明範圍之內。
不論光源組件620的實施例和其環境為何，一包括濾光輪630的實施例，可用於在濾波器元件631中執行一阻斷操作模式之實施例，該濾波器元件的作用是完全遮蔽來自其餘光學系統500的照射。併入該功能可產生多種優點，包括改善下游光學元件的穩定和增長使用時間。此外，在一些實施例中，在連續操作時，可用於改善光源組件620的穩定性。遮蔽濾波器631可容許執行其餘作業系統中之步驟的方式，該作業系統無需光源600的光。對熟習此技藝者顯然地，即使已經描述了濾光輪630的特定位置，本發明範圍內可接受實施例中，可包含光徑上可有不同適當位置。
基於三維像素之微影光學裝置的附加組件包括均質和準直光學裝置。此裝置係設計來取得該光源520的光輸出，然後產生強度更均勻且聚焦在該DMD 510上的輸出輻射540。概括來說，可不使用該部件而達到本發明的目的，特別是該光源具有相似目的的組件時。
較佳實施例係繪示於圖7的700。正如所提到的，該裝置此部份之目的為準直來自光源的光並相對於其強度均質化光。在較佳實施例中顯示，該AccuCure 365nm LED光源620附有光學組件可準直光輸出。在一更廣義實施例中，該準直裝置可包括此準直與均質化組件之第一組件。 然而，在較佳實施例中，被光源620充分準直的光行進至700並照射一組約1英寸的聚焦光學元件710。例如現有可購自CVI Laser,Inc,(Albuquerque,NM USA)之鏡片組件中具有該些光學裝置。
這兩個鏡片710聚焦光源於光導管720上。此組件720主要功能為在消除空間強度之不均勻性的過程中均質化輸入光。光導管720包括以UV級丙烯酸材料所製之六角形光學管。於描述實施例詳細細節後，顯而易見地任何提供用於均質來源光空間均勻性的光學裝置的替代實施例包含本發明範圍中所預見之解決方法。
光導管720的均質光輸出可由現成的光學級元件730再一次聚焦，該元件的類型可向例如CVI雷射公司(美國新墨西哥州阿布奎基(Albuquerque,NM USA))購得。聚焦的光線現在行進通過孔徑光欄740到一組大約2英寸 的聚焦元件750上。同樣，該些聚焦元件是標準的、現成的光學級元件，例如可向Thorlabs公司(美國新澤西州牛頓市(Newton NJ USA))取得。該聚焦光學元件750的目的係將光導向數位反射鏡裝置(DMD)510的聚焦位置。此完成基於三維像素之微影系統的照明部件中的光徑。諸實施例中，可以考量使用準直器和均質機組件達成相同目的，即以強烈、均勻、具有理想中心波長和頻寬的光線照射DMD 510，其亦包括在本發明範圍之內。
較佳實施例中，照明系統項目520和530會將光(標示為圖8的800中的820)分送到且僅包含德州儀器數位反射鏡裝置510的活性元件上或周圍。用於該較佳實施例中的DMD係以DMD開發工具套件取得：DMD Discovery 3000可自DLi(Digital Light Innovations,Austin Texas,USA)取得的。該套件包含一配備有德州儀器DLPtm XGA DMD DMD晶片(768×1024鏡片)0.7英吋對角線，且具有紫外光穿透視窗選項的DLi DMD Discovery 3000板。也包括在內的是一個與D3000板密切結合的ALP-3高速光處理板，用以連接電腦到D3000。該些組件包括圖8的800中來自基於三維像素之微影系統的較佳實施例的成像系統組件的810。該TI DLPTM XGA DMD的詳細描述可參閱德州儀器(TI)的DMD DiscoveryTM 3000數位控制器(DDC3000)之入門套件技術參考手冊。
DMD裝置810可用於照明系統所發出光線強度之空間調變。來自德州儀器的DMD係以數位方法藉微鏡組件 反射光線執行該功能，該組件在裝置作用區的空間網格具有一單一可定址位置。因此，從DMD 810反射得出光強度，與進一步向下到成像系統800的光強度，不會因為控制反射鏡的工作週期進入開狀態或關狀態而改變，而從單一的像素位置反射出的時間平均強度則可修改。
在其他實施例中，像購自德國的勞恩佛荷光子微系統研究所(Fraunhofer Institut Photonische Microsysteme)的空間光線調變器(SLM)可用來在三維像素對三維像素的基準上控制輻射，並且可包括強度函數810的空間調變。SLM像鏡的表面實際上可由多個(即上千個)小型可動反射鏡組成，每個反射鏡在積體電路內有自己的儲存單元。當所需強度分佈的影像被送到SLM，個別反射鏡會彎曲或持平(不像TI DMD會旋轉或傾斜微鏡)。光藉由彎曲反射鏡散射，因此不會通過並使得光化反應化學混合物曝光。
此時，請再參考圖8，如上面所述，作用的成像元件DMD 810以數位方式處理光使其反射到兩方向中之一。在關狀態，光的反射路徑旨在永遠不會行進到光化反應化學混合物的位置。為了確保導引到關閉方向之光永遠不會行進到此路徑，成像系統800的部份可包括光收集器830。此收集器包含高吸收表面，其顯著吸收任何入射其上的光並只會將光反射到該收集器的更深處。在較佳實施例中，作為非限制的示例，該等表面包括如同購自Hoya Inc.(Tokyo,Japan)的高吸收力的釹玻璃板。
從「開」位置的反射鏡元件反射的光循相異路徑行進至聚焦元件840。與其他的光學裝置一樣，該等約1英寸的聚焦鏡片為現成組件，例如可購自如Thorlabs Inc.(Newton NJ USA)公司。聚焦鏡片840將DMD 810發出的「開」狀態光聚焦到光與反應單體混合物會發生反應之成形光學裝置上。
在一些實施例中，最好提供一可成像和可直接監測光徑狀態的構件，而非由鏡片產生結果推斷。基於三維像素之微影光學裝置的較佳實施例中，提供了可用於該直接監測的構件。以一反射鏡850攔截聚焦到成形光學裝置580上的光，使其可切換進出光束路徑。導引光線接著入射至光偵測成像裝置860。
此時，請參考再到圖9，成形裝置900的組件發出該光束到反應混合物的最終目標區域。如上所述，在一些實施例中，該光線聚焦到與成形光學裝置930自身表面垂直的方向。所示之實施例900中，該光線可以幾乎垂直的方式照射至該成形光學裝置930的表面。在替代實施例中，如元件921所示，可透過扣環或其他固定件固定鏡片位置，使該鏡片固持在相對於成形光學裝置930的正確方向。廣義地說，應注意本發明包括多個與光線經由根據三維像素對三維像素方式的路徑越過光學表面930相關的實施例。
繼續參照圖9，由於儲存器與成形光學裝置對光束的相對方向很重要，在一些實施例中可界定用於鎖定二者位置的機構，如成形光學裝置固定構件970及用於包含反應單體混合物的儲存器950二構件間之相互關係所示。二構件間對齊可將儲存器950中心正向控制於成形光學裝置表面930。在一些實施例中，該位置控制也可用間隔環951的作用來加強。該些間隔亦可控制加入儲存器950之反應單體混合物數量。
圖9也表示一額外之實施例態樣，其關於反應性單體混合物附近的周圍氣體之控制。由於在一些實施例中，氧會修改單體的光化學並淨化光生自由基，在一些實施例中，需要將氧從儲存器950周圍的氣體中排除。此可藉由圖9中900之圍阻管990來實現。藉由使惰性氣體(例如氮氣)流經960，可從環境中排除氧氣。在又一實施例中，藉由控制流經圍阻管990的氣體960中的稀釋度，可維持一定氧氣水平。經使用氣體質量流量控制器以達到氣體960中氧氣的恆定稀釋水平的標準方法係習知技術，且屬於本發明精神內的實施例。
適量的該反應混合物可填滿包含反應混合物的儲存器950。在一些實施例中，可於成形光學裝置930相對於儲存器950設置之前執行填充。在其他實施例中，該成形光學裝置930及該儲存器950可放置在圍阻管990內並以氣流960沖洗之。也可在使用前先過濾該反應混合物。之後，一定量反應混合物945可先填入儲存器950。
可能有許多用於平移反應混合物945的方式，包含手填、藉由自動方式的定量流體輸送或填充直到位準檢測器可測得在儲存器950中反應混合物945的適當量。一般而言，熟習此技藝者顯而易見地可實施平移適當量的反應混合物945的許多實施例，且此等技術均在本發明範圍內。
在氧氣水平對光學處理步驟具關鍵性的實施例中，顯然地，氧氣可為溶解形式存在反應單體混合物945中。在此等實施例中，需要建立反應單體混合物945中氧氣濃度的方式。實現該功能的一些實施例包括允許該混合物滯留於沖洗氣體960會流經的氣體環境中。替代實施例可包含真空沖洗在該單體混合物的供應中溶解的氣體，並在混合物分配期間透過膜交換氣體及分配液體以重組所需氧氣量。在本發明範圍內，顯然可接受任何來建立適當濃度的所需溶解氣體之構件。此外，更普遍來說，溶解氧存在或不存在時，其他材料可作為適當抑制劑。更者，更普遍來說，可預見本發明範圍中已包含建立和維持抑制劑適當水平的裝置的實施例。
此時，請再參考圖10，圖中描繪成形光學裝置的示例形狀及其固持和定位裝置1000。固持住成形光學裝置的結構可包括平坦玻璃圓盤1040。該成形光學裝置可用光學上一致的黏合劑1020設置並固定，並用裝配架以確保該圓盤與該成形光學裝置之間對齊。圓盤的平坦表面在垂直方 向提供了正定位，而定位凹口1030及其他沒有說明的平面可允許放射狀的和水平的位置控制。
參照圖11，該圓盤1000與該儲存器系統1100相配。該平坦表面位在三個相配的表面1130之上。一些實施例可額外包括裝有彈簧的定位銷1120，其明確地結合並定位元件1030。兩個靜態定位銷(未繪示)與成形光學裝置配件上的兩個其他平面嚙合，而且該組合在運動學上用來任意固定成形光學裝置組成(於所有自由度)，因此確保可重複且穩定的方式來定位成形光學裝置於光學光徑。在一些實施例中，可包括用於包含反應單體1110的儲存器。更普遍來說，有諸多與本文中所揭露的產生性技藝一致的實施例，對所屬技術領域中具有通常知識者顯而易見地有許多方法可用來定位成形光學裝置於中心位置，將該光學裝置定位於將包含反應混合物的儲存器鄰近，及在環境控制的環境中設定一或多個該功能。
成形光學裝置1010至少部分透射光化輻射的所需光譜。因此，在各種實施例中，例如成形光學裝置1010可包括一或多種：石英、塑膠、玻璃或其他可透射能有效固化使用的RMM的光波長的材料。亦應注意成形光學裝置1010的形狀包括具有待加入鏡片或鏡片預形物的特性的表面1011中之一，其可由成形光化輻射沿著表面1011通過成形光學裝置1010產生聚合作用而形成。本發明的技藝可包括許多形狀實施例。
利用於成形光學裝置1010的設計和特性之諸等實施例中，該等部件的個別示例可有其獨特性，例如關於庫存材料、生產、使用歷史和/或其他原因。該等態樣可能或可能不會與三維像素微影系統500的整體功能彼此影響，但於達到最終產品流程中該態樣為必須，其三維像素對三維像素的強度分佈可產生獨特光學偏移。因此，一些實施例中可利用構件形成、維持並追蹤成形光學裝置1010。例如，一實施例可將識別標誌在成形光學裝置部件1040的平面上編碼為機器可讀格式。其他實施例可包括例如沿著該識別標誌貼附RF識別裝置以提供機器可讀性。可有諸其他實施例來識別個別的成形光學裝置部件1040，其亦包含在本發明目的中。
基於三維像素之微影光學設備500的輸出產物可包含諸實施例。在一實施例中，如元件900所示，反應產物940形成於成形光學裝置930的表面上，同時含有殘餘的反應化學混合物945。從化學混合物945移除帶有反應產物940的成形光學裝置930的執行部分可包括該裝置的附加實施例。在一些該等實施例中，可藉由例如機器人自動化的動作從化學混合物945移除成形光學裝置930及黏附的反應產物940。
在一些實施例中，上述所製造物件可稱作鏡片預形物的實體。該鏡片預形物可於形成時黏附到成形光學裝置上。示意圖1700表示預形物中可包含物件，當中沒有基材或是鏡片預形物可黏附上的成形光學裝置。然而，此粗略 示意圖表示了鏡片預形物的關鍵特徵。該反應產物具有固體成份，稱為鏡片預形物形式，現以元件1740識別之。在此實施例中，貼附面(未繪示成形光學裝置)係以光學表面繪示如1750。該鏡片預形物形式1740今有一表面1730，其定義係根據基於三維像素之微影系統500之操作。黏附到表面1730的是一流動鏡片反應混合物1745。此實施例中，介質1745將繼續留在成形光學裝置上，其中該些可暴露於本文所述其他處理程序。
可流動材料去除裝置
在一些實施例中的鏡片預形物1700係藉由先前敘述的基於三維像素之微影光學系統500所生產，定義了一個新的實體。可流動材料去除裝置(有時稱為芯吸裝置)係一套可作用於鏡片預形物1700之上的裝置，並於以下詳細描述。
參考圖12的1200，該示意圖表示了一個可流動化學材料去除裝置的實施例的部分。該鏡片預形物顯示連接到成形光學裝置1250，並附有對準板1260。該結合顯示係為鏡片預形物表面之面朝向下的實施例。流動鏡片反應混合物1240受各種力量影響而移動，包含重力。芯吸毛細管1210設置於鄰近流動鏡片反應混合物1240處，流動化學材料周圍或裡面會沿著鏡片表面集中在低點。在一較佳實施例中，該芯吸毛細管可包含由Safecrit的模型HP8U未處理塑膠微分血器管(Safecrit,Model HP8U Untreated Plastic Microhematocrit tube)所製成的聚合物芯吸模型。替代實施例中，該毛細管也可包含玻璃、金屬或其他符合流體化學材料去除的物理和化學/材料所需材料。
流動化學材料1240導入毛細管1210並形成一該鏡片預形物之導出體積1241。在一實施例中，該過程可重複數次。處理後，該鏡片預形物1200仍有較少量的流動鏡片反應混合物黏附到鏡片預形物形式1750上。
該流體鏡片反應混合物的各種態樣可受該處理影響；包含例如分離及移除流體鏡片反應混合物中較不黏性的成份。對熟習技藝者顯然地，諸不同實施例的選擇是關於化學材料移除過程之可進行方式，一切均屬本發明範圍之內。
一般來說，實施例的選擇可包含諸物理設計以從表面導出化學材料。一個不同實施例的示例可為致動真空系統組件1220協助導出流體鏡片反應混合物1240。經由非限制性的實例，另一實施例可包括多組毛細管裝置1210，將其端點仿照成形光學裝置表面1250的形狀而展開。此外，可用高表面積材料進行該化學材料的移除，像是作為示例的海綿或具有高表面積的奈米等級材料。重申前述概念，替代的實施例可包括控制在成形光學裝置930上鏡片預形物從反應混合物945撤回速率。該實施例中的表面張力可包括化學材料移除的形式，與毛細管芯吸步驟相似；並使當鏡片預形物產生同時，持續降低流體鏡片反應混合物1710數量。一般而言，可執行移除流動鏡片反應混合物 1240部分功能之裝置的諸實施例均屬本發明範圍內之技藝。
該真空系統組件1220，在較佳實施例中，具有可替代先前定義功能。處理多鏡片預形物時，該化學材料移除裝置1200可進行多次化學材料移除。該真空系統組件1220可用來清潔並排空毛細管裝置1210。一相異的實施例可包括清潔溶劑流過與真空系統組件1220連結之毛細管裝置1210。
一般來說，圖12中的實施例元件1200描繪化學材料移除系統如何作用，且著重於組件之細部微觀部分。相較之下，圖13巨觀表示一化學材料移除系統1300實施例中的部分，闡述一較佳實施例中可利用的設備及變化。圖13的1300包含毛細管移除組件1305及以相似配置安裝在成形光學裝置及成形光學裝置板1306上的鏡片預形物，該鏡片預形物筆直向下。
再參考圖13，顯然可看出芯吸毛細管1306的配置可在替代實施例中位於偏離成形光學裝置鏡片預形物1305的中心，即中心點。元件1330表示一個xy平移台中之單一維度，其調整用來對齊毛細與成形光學裝置的中心。經由實施例，在一較佳實施例中1330表示為手動游標調整形式。然而，熟習該技藝者明白該調整可自動化進行，包含例如步進馬達；更普遍來說，本發明可預見在XY平移台定位的自動化設備中使用各種不同等級逐步複雜化之技術。 從更高層次概括來看，並為了簡化下文討論，可預設任何裝置上的移動功能於諸實施例中可具有相似自由度。
元件1320係為一成形光學裝置固持裝置，其包含一可將成形光學裝置彈性固持於所需穩固位置的裝置。該成形光學裝置部份，如先前討論的1000所示，使用之位置結構可同於此實施例中基於三維像素之微影裝置500中相似位置結構。替代的實施例，可藉由自動化方式平移成形光學裝置固持裝置1000。顯然地，諸固持該成形光學裝置和用於將該成形光學裝置鎖定於可流動化學材料移除裝置中之適當位置的替代方式與當前發明一致。
目前討論中，普遍描述了成形光學裝置的軸位置垂直於水平面並在重力方向上的實施例。替代實施例可允許該軸於該垂直方向周圍以些微角度旋轉。元件1350包含調整構件以調整成形光學裝置的軸因重力造成的角度。此改變最根本的作用即為鏡片預形物上的流動材料1710會傾向集中在一個偏離成形透鏡中心的中心的位置。在一些實施例中，在偏離中心的位置導出流動介質可有其優點。
圖13中的一表示元件係關於毛細管芯吸裝置1306的位置，垂直於鏡片預形物上的流動介質。例如1340可包含該維度粗略初步調整，藉由沿著垂直軸移動附加在該芯吸毛細管1306的台子。此外，1345包含該相同移動微調。同樣沿著相同的軸，相對於毛細管芯吸裝置1306調整成形光學裝置板台1310。元件1370包含微調裝置達成該目的。
為了移動芯吸毛細管到相異方向1360，可更包含一旋轉運動裝置。舉例來說，該等實施例可用於簡化和自動化改善芯吸裝置1306。
如所述，可有諸多關於流動化學材料移除裝置1300的各組件間的自動化動作的實施例。此外，包含用於控制化學材料移除過程的光學測量的替代實施例均屬本發明範圍。用於這樣監測的進一步替代實施例可包含例如各種液位感測器。經歸納，對熟習該技藝者顯而易見地，在來自撐體的流體化學混合物部分的可控制性移除處理可需各種感測和量測裝置。
根據上述流動鏡片反應化學材料移除裝置的實施例精神，其包括用於從鏡片預形物形式1730的表面移除部分化學品1710的方法和裝置。對熟習該技術者顯然的，該化學清洗步驟可包括具有更有效清潔方式的實施例。藉由工業標準的清洗技術，該流動鏡片反應化學材料1710可部份移除或接近全部移除。根據定義，具有這樣清洗動作的裝置會轉換鏡片預形物1700為其他形式。然而，在一些實施例中，在該清洗技術執行後，可藉由將反應混合物塗回鏡片預形物形式的表面1730來重組鏡片預形物，像是通過沉積、噴霧、油墨噴射或芯吸。
化學移除的其他實施例可能不會使用鏡片預形物形式1740外部的設備。另外，由於鏡片預形物形式1740的形狀可藉諸實施例定義，鏡片預形物形式的設計可包含在鏡片預形物形式1740某些位置上的低窪或渠道(圖4的 400中的元件440，包括一些該特徵的示範實施例並在本文其他章節中被討論。)藉由導引該流動鏡片反應混合物1710進入該渠道，在該鏡片預形物形式1740「上」的流動鏡片反應混合物1710的量可能因而減量，其中並可包括該化學材料移除的替代實施例。一般來說，可顯然看出此實施例中，此方式作用的局部起伏特徵的實際形狀可改變並產生成一個自由成形。
穩定與定影裝置
鏡片預形物1700包含用於眼用鏡片定製形成裝置之附加實施例基礎。鏡片預形物的流動層，於一實施例的描繪中顯示為層1710，提供新的方式形成光學品質眼用鏡片表面。當直立放置鏡片預形物，該液態介質可隨著時間移動。在某些條件下，例如時間長度，該液態層可在重力和表面力影響下散佈形成穩定實體。該穩定的流動鏡片反應混合物1710表面可以元件1720表示。在某些實施例中，所得表面1720可包括一個與鏡片預形物形式1740的表面1730相較之下較優的光學表面。多種裝置可提供穩定流動鏡片反應混合物1710的功能。
參考圖14，其描繪在一較佳實施例中的穩定裝置1400。某個態樣而言，該流動系統可從運動或振動能中隔離出來。這在元件1400中係以組件1450實現。隔振系統1440上可支撐一個相對厚重的桌檯1450。由於該實施例也使用重力，該厚重桌檯1450較佳地應具有水平平面。鏡片 預形物1410可連接到成形光學裝置托座1430，其可與固持裝置1451相連接。在一些實施例中，可使用自動計時設備以最短時間控制流動介質達到相對穩定狀態。
在一些實施例中，光化照射步驟中，穩定化裝置包含用於曝光鏡片預形物之附加組件，以使鏡片預形物1700定影為成形眼用鏡片。在一些實施例中，定影輻射造成光化學反應只在流動鏡片反應混合物1710中發生。在替代的實施例中，鏡片預形物的其他部份，像是例如鏡片預形物形式1740，在定影輻射下可經一或多個化學變化。其他基於包含鏡片預形物的材料性質而構成變化的實施例對專家顯而易見地，與現行的發明一致。
在元件1400中，定影輻射源識別為1460。舉例而言，可用前述之基於三維像素之微影光學系統520的相似光源。舉例來說，在一些實施例中，購自Digital Light Lab Inc.(Knoxville,TN USA)控制器的AccuCure ULM-2-420光源1460可為適用的定影輻射1461之來源。適當參數執行穩定後，切換用於定影光源1460的控制器到開的位置，將鏡片預形物及周遭環境曝露於定影輻射1461，並形成一實施例形式的眼用鏡片。一般來說，諸實施例中，諸多穩定或移動液態鏡片之反應混合物橫越鏡片預形物形式1730表面後，可以不同方式以定影照射照射。
實施例中，一些定影裝置中處理替代實施例可包含液態材料清洗由系統洗除的鏡片預形物形式。此定影形式鏡片預形物形式已包含某些鏡片特性，本發明範圍內可預 見更包含以一種方式無需穩定裝置亦可使用定影裝置的實施例。更普遍而言，本發明可預見諸材料和形式的實施例，其中該定影裝置可定影材料，先前在表面上流動的液態材料則無需定影。實施例中，基於三維像素之微影光學系統形成並清洗掉液態鏡片反應混合物1710的鏡片預形物形式可包含一實施例，其中定影裝置能定影鏡片預形物到鏡片中。
一組實施例可包括造成流動鏡片反應混合物1710移動的替代方式。在一些實施例中，搖動包含流動鏡片反應混合物1710的鏡片預形物表面，可使流動鏡片反應混合物1710移動。此外，舉例來說，在一些實施例中，藉由與薄膜處理相同的旋轉塗布方式圍繞中心軸旋轉鏡片預形物可為理想方式。
還有其他實施例，藉由以控制方式降下鏡片預形物1410一定距離的方法，可包含最小化液態鏡片反應混合物1710所受重力。其他實施例可藉由改變表面1450之水平而改變重力影響，該表面上置有鏡片預形物1410、成形光學裝置1420及托座1430。相異表面水平下，中央光學區的液態鏡片反應混合物1710上的力可改變並造成移動。
在另一態樣，一些實施例可包括流動鏡片反應混合物1710的化學或物理改變。例如，替代實施例可包含導入流動反應化學材料裡面和周圍的溶劑材料，並以此方式改變其流動性質。此外，該添加的材料可影響鏡片預形物系統1700中成份的表面能特性。流動反應化學材料1710的 特性可通過定影照射1461的使用而部份改變，而以有別於定影的方式改變流動性質。本發明本質中可預見，用於轉變液態化學材料系統特性的一般性質的諸替代實施例。
在一個顯著基礎上，反應化學混合物945的性質可與各種相異裝置實施例彼此影響產生相異結果。顯然地，屬本發明範圍內，實施例可包含穩定與定影裝置1400的性質和來自改變反應化學混合物中基本化學成份變動實施例。實施例中，可包含例如定影照射利用的波長改變，且可導入具有該定影照射波長彈性的裝置實施例。
由於鏡片預形物的材料可包含成形鏡片的部件，對熟習該技藝者顯而易見地，穩定與定影裝置內部和周圍的環境控制包含重要的實施例態樣。舉例來說，例如藉由HEPA過濾的氣流控制微粒材料可包含一個環境控制的實施例。當該液態介質仍對光化輻射敏感時，雜散光進入環境的控制包含其他實施例選擇。同樣地，濕度和其他氣體污染物可影響鏡片品質，該等環境條件的控制可包含不同的實施例。對熟習該技藝者顯然地，本發明範圍技藝包含環境控制之各種態樣。
藉由穩定與定影裝置處理一些實施例中的鏡片預形物的產品可包含與眼用鏡片相似的裝置或眼用鏡片形式。多數情形下，該材料具有直接相關最終水合眼用鏡片的特性。然而，諸實施例在鏡片穩定與定影後，產生出仍然在成形光學裝置及托座1430上的一個非水合形式實體，其可藉由各種不同量測形式來度量。
量測裝置
接著，如圖15係表示一種可測量光學和材料特性之量測裝置之實施例。顯而易見地，經由上述定影裝置1400處理後，不論是所得「乾」鏡片以及含水鏡片，均能於該量測裝置上進行量測。然而，該實施例重點適用於仍附在成形光學裝置的乾鏡片之量測。參照圖15，乾鏡片1520仍附在成形光學裝置1530及其適當支撐組件1540。例如，該支撐組件1540附於一對架座1550和1560，藉以控制鏡片以中央軸為中心的旋轉移動。
在一些實施例中，當樣品1520成形光學裝置1530和固定夾具1540以中軸為中心旋轉時，來自例如Keyence(Osaka,Japan)生產型號LT-9030雷射位移感測器1510之雷射光1515，可與鏡片樣品1520表面進行交互作用。旋轉伺服電動機1570可驅動樣品組合件所在的旋轉軸承運動平台運作。為了穩定旋轉，在一些實施例中，鏡片樣品組合件質量中心會盡量組裝於接近中心點處。當平台旋轉時，雷射位移感測器1510會沿鏡片1520表面軸環多點位置測量位移。在平台轉完一圈後，位移感測器1510沿方位角移動。每次運轉則於鏡片表面產生一新的環圈。在本實施例中，該過程會重覆進行，直到鏡片表面完全測量完畢。藉由測量未有鏡片樣品1520的一特定成形光學裝置1530，可從等效球面標記格式中求得成形光學裝置表面定位。光學裝置上有鏡片時所得結果減去該結果後，即可得到一鏡 片產品厚度分佈圖。此外，經由附加之RFID或其他構件，本裝置之另一實施例亦可包含成形光學裝置之電子化格式唯一辨識碼。
在該類型之部份實施例中，樣品表面1520相對於感測器1510的自由振動位移可包含系統進行位移測量的顯著誤差。因此，亦可包含振動減幅和隔離。是故，在一些實施例中，可使用隔震架座1590上的大型支撐桌1580以最小化振動效應。部份實施例對振動雜訊靈敏度會較其他實施例低；然而，一般而言，各種最小化振動能量傳遞模式至存有不同類型偵測器及置放樣品裝置環境之方法，均屬本發明實施例範圍內。
在部份例子中，除了第一個描述之雷射位移感測器，於其他實施例可使用不同測量系統擷取鏡片特性。經由非限制的實施例，Thorlabs公司(Newton,NJ,USA)的Shack-Hartmann波前感測器可在部份實施例用於測得成形鏡片體厚度。
普遍來說，屬本發明範圍之量測裝置具高度多樣性，包含例如像是測定折射率、輻射吸收和密度等技術部分。關於環境控制的方面，例如粒子偵測，亦屬本發明範圍。該相異技術，可設置於同一環境以及與實施例量測裝置1500相同位置，或於替代實施例中，可設置於整體系統環境之內或之外的其他位置。
有關特定樣品和用於生產特定樣品的組件之量測和物流數據，其收集、儲存和傳輸，亦屬本發明的一般實施 例原則範圍中。該不同數據可助建立用於控制鏡片特性的反饋迴路。在較佳之說明實施例中，來自具雷射位移感測器之量測裝置1500針對鏡片樣品1520的輸出資料，記錄並儲存於一計算系統中。在一實施例中，單一成形光學裝置部份1530用於生產該樣品1520前，即已在該部份上進行過相似的雷射位移量測。透過數據計算系統，可依某種方式處理位移數據，由此產生該生產鏡片樣品的厚度示例。
在計算系統內，有助提供鏡片製造系統中使用不同組件之起始參數設定點的所需鏡片樣品模型，亦可與樣品1520和成形光學裝置1530位移數據操作進行比較。在一些實施例中，模型中各種定位點可對回影像系統之單一組件或建立關聯；在較佳實施例中，可作為基於三維像素之微影系統中之特定三維像素元件。透過調整三維像素參數，後續鏡片或鏡片預形物樣品，即可藉與先前樣品比較後之調整效能進行生產。在各量測以及不同計算演算法和裝置實施例之中，熟習該技藝者應清楚理解諸多可數據取得、處理、模型建立、反饋以及傳輸之替代實施例，均屬本發明範圍要素內。
在一些實施例中，藉由用於一鏡片預形物形狀1720剖面對準特徵之設計，可改善生產之鏡片樣品1520厚度相關的特定系統量測數據。在圖4中的例示性元件400，得到與上述相似方法所得之厚度量測。該元件400的其他討論見於本揭示內容其他部份；但為理解對準實施例的使用， 可參見元件440。元件440可包含一鏡片樣品1520表面凹處相對較深的剖面。該些特徵的設計可助於引導裝置中之多個處理步驟。在一實施例中，與400相關的訊號可由一演算法或操作量測數據進行擷取或辨識。此擷取方式有助於定位相近之各種裝置的部份，或有助於提供相對於對準特徵440位置之處理。對熟習該技藝者顯然地，多種不同對準特徵，包含使用標記材料和其他剖面特徵設計之實施例，均屬本發明範圍技藝。
其中，部份使用量測系統1500產生之量測數據的替代實施例中，可利用該數據進行判斷，以及提供整體眼用鏡片生產系統或其不同裝置控制使用。非限制之實施例中，針對上述成形光學裝置1530所儲存之測量值，可產生該類測量值的歷史記錄。透過其他計算和演算法處理，可比較不同時間表面特性，突發或穩定的特性變化量，用於生產中需要診斷介入時之標記用途。諸多可能原因可造成此等訊號改變，例如包含成形光學裝置表面有某種刮痕。在其他的實施例中，統計處理流程控制演算法可用於建立可接受量測結果範圍，並在自動感應測量值明確改變時予以標記之。而在其他的實施例中，可於系統內提供自動化構件，對應該等標記產生自動化反應處理。然而，普遍來說，本發明範圍可預見將該等和各種其他例如系統1500產生的量測數，作為診斷並控制系統整體基礎之實施例。
目前為止所述之量測裝置實施例是涉及「乾」鏡片樣品1520或其成形光學裝置1530之量測。然而，更普遍 來說，實施例亦可相關於整個系統量測，或其他具測量形式特性的相似或替代量測。部分非限制之實施例中，「乾」鏡片可繼續加工並進行水合處理。量測此新定義樣品1520，可包含實施例，其範圍較本文實施例涵蓋更廣。進一步的實例可包含在鏡片預形物樣品1700上進行量測。因此，普遍而言，諸多本發明範圍中預見的實施例可量測各種用於加工的形式材料，或包含該類眼用鏡片生產系統的產品。
水合作用和移動裝置
本眼用鏡片生產裝置的另一次部件包含由成形光學裝置移除、清洗與水合鏡片或鏡片預形物之步驟。在一些實施例中，該等步驟基本上為同時進行。繼續參考圖16，1600係為一裝置實施例來執行這些步驟，於描述中簡稱為水合裝置。該裝置包含一裝有水合液之容器1610，浸有鏡片1630和成形光學裝置托座1640的水合液浴1620，以及一熱控制單元1650，以維持液浴於恆溫。
在一較佳實施例中，該水合液浴1620包含去離子水，並加入介面活性劑。在該領域實務中，該水合液浴有多種實施例，且與本發明範圍一致。在一替代實施例中，該水合液浴1620可包含一有機醇混合物，有時為去離子水和一介面活性劑混合物。因此，該容器1610之部份實施例可包含與裝有一定體積的水或與有機醇相同之材料，可於控溫單元1650和水合液浴1620間進行傳熱。普遍來說，組成容器之材料、容器之設計和注入和排空容器中液體之方式， 可有多種替代實施例，且均用於屬水合和清洗鏡片之範圍，其亦屬本發明技藝之實施例。
在一些實施例中，提高水合液浴的溫度以加速水合、清洗和移動之操作。在此實施例中，可藉由具有內部感測裝置加熱板1650維持溫度。更進一步之實施例可包含加熱水合液的替代方式，包含替代的放射式和傳導材料和裝置。此外，其他實施例可包含監測水合液浴溫度以及使溫度控制在範圍內的不同方式。更進一步之進階實施例中，可包含及時改變或設定液浴溫度的功能。下列說明對於熟習該技藝者係顯而易見，即可用於控制液浴溫度之多種實施例，均屬本發明範圍內。
當鏡片1630和成形光學裝置1640曝露於該流體浴液時，鏡片開始發生水合反應，在一些實施例中，鏡片本體膨脹且最後會脫離成形光學裝置1640。因此，一些實施例可包含接取脫落鏡片之手段，並與適合之儲存和包裝手段結合。進一步實施例可包含從液浴介質1620中定位並撿取脫落鏡片。另外，實施例可提供於排水過程中緊縮該液浴介質1620的能力，以便將鏡片由水合液中分離。普遍來說，多種鏡片定位以及將鏡片移至儲存裝置之方式皆包含與本發明範圍一致的實施例。
然而，如上述所述，膨脹形狀之鏡片可包含最符合病患於配戴該鏡片時之鏡片性能的光學特性。因此，在一些實施例中，可於膨脹之鏡片上進行一種以上量測步驟。此類實施例可包含與其他量測步驟中討論之相似反饋、控 制及診斷部份，而且對專家而言，顯然仍有其他的具體實施例可在水合裝置中產生鏡片的膨脹。
該等次部件包含本發明之眼用鏡片形成裝置的五種主要次部件。在一較佳實施例中，每項組成該裝置之次部件均有個別實施例。然而，顯然地，由於裝置每一次部件可含有多種替代實施例，即使在較高層級來看，亦有諸替代選擇，例如使用該次部件不同組成架構，或者可省略一或多個次部件，該等替代選擇均屬本發明範圍內之實施例。
方法
本發明揭露之方法本身可包含五種主要次部件，因此，部份討論之方法實施例係依照次部件分層之邏輯敘述進行。該次部件為有關基於三維像素之微影鏡片預形物的製造方法、一更普遍性的鏡片預形物製造方法、各種相異鏡片預形物處理方法、鏡片和鏡片預形物之後處理，以及在不同部份間量測及反饋的方法。應注意下列步驟及方法的描述為例示性質，並不意指限制如其他方面所呈現或在此處附加之專利申請範圍所表示的本發明範圍。
因此，所揭露之方法實施例係包含所有次部件或其細部構件，一或多個所述方法步驟順序和內容亦未限制本發明。參照圖1，係為方法100的各次級部件方塊圖，並包含：一基於三維像素之微影方法110；替代成形方法120；鏡片預形物處理方法130；後處理方法140；以及量測和反 饋方法150。在圖1中，兩種實體以橢圓圖示表示；其為鏡片預形物，元件160；以及如元件170的眼用鏡片。具有單方向的箭號包含一些實施例可能採取的一普通方向，而具有兩頭的箭號則描述一些或全部之材料、數據和資訊中可從各種不同之方法部份及核心量測和反饋段落流出、然後流往核心量測和反饋部份。
基於三維像素之微影方法。
基於三維像素之微影裝置製造鏡片預形物的方法，包含各類與多種處理鏡片預形物中裝置實施例和在多種使用該等裝置方法之實施例之相關實施例。參照圖1，元件110係為基於三維像素之微影方法，開始步驟如方塊115所示，可包含一該系統製造鏡片之起始步驟。輸入所需鏡片參數進行一演算法計算。在一些實施例中，該等參數可以藉由測量眼科病患光表面上光學像差獲得。該等測量值可轉為製造鏡片所需之波前特性。在其他實施例中，亦可輸入理論鏡片波前特性進行演算法計算以決定鏡片生產參數。對熟習該技藝者顯而易見地，可思及定義所需輸出鏡片特性之起始步驟之諸相關方法實施例。
接著看元件115，演算法取得上述輸入參數，且在部份實施例與先前生產鏡片之參數建立關聯。現在，即可定出將傳遞至空間光調變器之曝光「影片」或腳本的一系列「畫面」。顯而易見地，關於定義輸入至演算法之必要參數的演算處理方法可有諸實施例。
同樣地，亦可有多種方法用於特定三維像素元件之演算法輸出，立即轉換成具有「DMD」腳本之預定光反射分佈。根據實施例，演算法所需之總強度數值，可依一序列的時步(time step)傳至反應混合物處之三維像素位置，並在整個過程中，反射光照系統之輸入強度。使用另一時步來輔助全「開」時步的累積強度，在此係寫入部份數值於反射鏡元件，使得反射鏡有低於全開的工作週期「開」位準，至於會暴露整個反應混合物的其餘時步，此特定三維像素單元則在其餘的期間為「關閉」。一替代方法可包括，取得將傳送出之步數或「畫面」強度平均值，並使用該數值以設定送至DMD之大量畫面數量。熟習該技藝者明顯可知，於先前裝置討論所述之諸多空間光調變器，係具有與產生該強度和時間曝光控制之意圖相關的方法實施例。
雖然上述方法係關於調變一施加於該空間光照裝置之固定強度的特定實施例，該調變係透過該空間光照裝置的作用，但可衍生出更先進之方法，即在配有濾光之光源或光學系統調變光源之強度。進階實施例，可延伸結合光照系統組件和空間光調變器強度控制。仍有其他進一步實施例可衍生自控制光照波長。
形成「DMD」腳本之方法，廣義上應視為有關對於任何尺寸之任何空間光調變器的控制訊號，以及有關任何系統組件之控制訊號，例如該光源、濾光輪及相似物，因而該方法一般包括即時產生一序列的程式化命令時序。所屬技術領域中具有通常知識者顯而易見的，有多種與產生 控制訊號程序之方法相關實施例，包含許多光化輻射細節、採用光學系統細節以及包含反應單體混合物材料細節之實施例。
應注意，「DMD」腳本和演算法細節與處理所得結果間有關聯性。重要參數之反饋將在下文描述，目前暫不作細節討論。然而，有關方塊115中所示之DMD腳本的產生方法，該些指向及來自基於三維像素之微影技術方法和反饋及量測方法的雙頭箭號，部分涉及在產生一DMD腳本方法中之資訊交換的一角色。
另一輸入形成鏡片預形物的方法，包含為系統調配和製備一反應混合物的各種方法。在圖1中，元件111方塊係為包含各種反應混合物所涉及之方法。對熟習該技藝者顯而易見的，如同在本發明範圍內所述裝置實施例，其包含與反應混合物之組成相同、結構和類型極具彈性，且其被預見為本發明之一部份，其中多種反應混合物元素的實施例屬本發明範圍之內。
在無損普遍性下，例如反應混合物中單體化學組成如部份實施例所述，可包含在紫外線光譜下對光線有光反應之化學物。然而，亦可選擇可見光譜為該等單體分子以利光反應性吸收照射進行。系統內組件亦可調整，以便與電磁波譜的另一部份一致。因此應可理解，本發明相關材料方法可包含對大部份電磁光譜光化輻射敏感之分子。
在一些實施例中，單體混合物實際上為一種以上光化性反應單體類型混合物，亦可與其他化學組成混合。在 非限制實施例中，可包含其他化學物作為吸收性化合物。舉例來說，此類單體混合物添加物對操作基於三維像素之微影技術實施例具有重要性，沿三維像素元件定義路徑之光化輻射強度，可藉由Beer-Lambert-Bouguer定律建立模型。該組成可大致確定出三維像素元件中形成過程的厚度敏感性。對熟習該技藝者顯而易見地，多數實施例在相關光譜區內吸收光的單體混合物加入一組成之技術可屬本發明範圍技藝。
在其他實施例中，單體混合物之吸收組成可包含其他所討論過之複體。例如，本發明範圍內所定義吸收物組成方法，可包含多種以不同方式吸收光之分子。其他實施例可衍生自吸收劑元素，其包含本身具有多重、相關吸收帶的分子。更進一步的方法實施例可包含加入具有單體以及吸收功能之單體混合物組成。在一些實施例中，該合併之作用即使在一單體經過化學反應後，也能持續發揮吸收作用。而在一可包含本方法之實施例之相反例中，其中加入之化學物在光化反應發生時，具有改變吸光度性質。普遍來說，可清楚了解包含具有在一或多個有關光譜帶吸收輻射的組分之反應單體混合物的方法的實施例，可屬本發明範圍內。
若在製備單體混合物的方法中加入抑制劑組成，則可延伸出其他實施例。從此角度來看，在與反應單體混合物中已形成化學產物進行反應方面，抑制劑化合物具有特定功能。在一些實施例中，光化輻射吸收可產生一或多個 自由基化學物種。一抑制劑會在與該自由基化學物種反應時發生作用，而因此終止一聚合反應路徑。此一實施例的效果之一為限制一光化學聚合反應的期間，或以其他方法限制一聚合反應發生與原光吸收起始事件間之距離。因此，顯然地於單體混合物加入抑制劑之部份實施例中，與三維像素元件光子收集空間解析度相關，最後可反映起始反應空間定位。在一般情況下，抑制劑作用可包含諸多與現有技藝相關之實施例。
以抑制方式作用之該類型的反應混合物之化學物種或成分，包含諸其他技術實施例。如同吸收劑，抑制多種聚合路徑且具有雙重作用之抑制劑，也屬本發明範圍內。此外，抑制劑可包含部分的單體分子本身。此外，在其他一般情況下的抑制劑本身可有熱或光反應的敏感度。尚有其他實施例可來自抑制劑在其純化學狀態中的性質；如其在混合物中可包含溶解態，但在純材料型態時表現氣體、液體或固體的特性。
製備單體混合物的方法，可有其他實施例與加入起始劑成分相關。起始劑可含有光吸收性成分，於吸收光子時產生化學物種而加速聚合反應。起始劑可含有在特定波段大量吸收的分子。進階實施例可為裝置中起始劑分子在多種相近波段中具有光吸收性。其吸光度也可包含較寬頻率區帶。其他實施例中，可為單體混合物的起始劑成分來自化學起始劑反應性，且也屬於單體混合物中的一種或多種單體分子類型。在本發明範圍內，熟習該技藝者顯而易 見地可知多種不同實施例中為可包含以某一成分作起始劑組成單體混合物之方法。
在某些實施例中，上述添加物的功能可用於眼用鏡片成形方法。其中一例中使用的單體混合物係為Etafilcon A，一種在眼用鏡片生產中有廣泛用途的反應單體混合物。再參考圖3，Etafilcon A含有單體成分，於聚合作用後可形成固體狀或凝膠狀。Etafilcon A也含有吸收分子Norbloc，能在包含低波長的波段中吸收紫外線，如元件300中元件310所示。此外，Etafilcon A也含有可作為起始劑的成分，且吸光度如元件340所示。在該混合物中，溶解氣態氧的存在包含抑制劑作用。因此，此實施例中形成反應單體混合物的方法學包含固體和/或液體成分混合物的配方，且進一步用於控制溶氧程度。此實施例的說明僅為例示性，並不意圖用於限制本發明範圍。
顯然地，本發明中形成反應單體混合物方法的其他實施例，可藉由控制單體混合物的物理態樣而推知。在部分實施例中，可包含溶劑或稀釋劑的添加以改變混合物的黏度。其他實施例可透過其他方式改變混合物黏度。
在製作單體混合物的方法中，附加實施例可藉由對初生混合物的處理定義之。舉非限制之例子來說，該混合物可處於一真空環境(evacuated environment)，而導致某些溶解氣態物種的脫附(desorption)。在另一實施例中，單體混合物可經由將大量混合物曝光於光化輻射下的處理，因此於後續的光化處理步驟前改變混合物中多聚體成分的程 度與粒子數分布(population distribution)。對熟習該技藝者顯而易見地，多種附加實施例可用於處理單體混合物後造成改變特性；所產生的混合物可用於進一步製作眼用鏡片預形物與鏡片。
沿著圖1中的箭頭移動到方塊112，其係與用於用劑及沉積反應性單體混合物的方法有關。在部分實施例中，反應混合物的數量可經平衡化後得到目標溶氧濃度。在部分實施例中，將含有大量單體混合物的容器存放於密閉空間以達成平衡作用，空間周圍含有目標氧氣量，於溶解時平衡至目標濃度。其他實施例，可含有自動化設備，能將正確氧氣量透過薄膜技術轉換成流動反應混合物。熟習該技藝者明顯可知，有諸方式可以改變或調製反應混合物，達到與本發明範圍一致的混合氣體目標值。
在部分實施例中，定量的調劑反應單體混合物可經由手動方式送至儲存器中，內有存放混合物的容器，接近成形用光學物件表面的位置。其他實施例可包含將反應單體混合物填入儲存器的自動化機制。此發明更進一步的實施例可包含填入丟棄式容器，其可用於鏡片成形程序需要時。本發明範圍包含使用某種方法論於成形光學裝置表面旁的儲存器器中填入至少定量的反應單體混合物，其量大於所有處理程序後含有成形鏡片的材料量。
熟習該技藝者應顯然地，有了不同裝置實施例的描述、反應單體混合物的材料實施例、光化輻射本質的物理實施例及腳本與所包含裝置的控制方程式實施例，即可描 述能形成基於三維像素之微影技術之部分實施例。再參考圖1之流程圖，元件116表示使用該等不同實施例的成形方法。對熟習該技藝者顯然地，其他實施例可含有各上述成分，且有關此實施例的方法描述不限制本發明範圍。
於微觀程度檢視元件116的部分方法論可為有用的。非限定的實施例中，可包含一整體成形方法，其單體混合物含有吸收性元素，使成像光化輻射通過的深度與強度上吸收大量遞減；與某些根據比爾定律方程式模型建立的實施例相同。同時以圖3中的實施例為範例，導向特定三維像素元件的光化照射波長使得反應混合物所含的起始劑位於主動吸收的波長區且該吸收物之吸收區改變快速。另可透過單體混合物包含抑制物之非限制實施例。為方便闡述，此討論中方法的結合可稱為實例3。雖然此係透過可實施之實施例呈現，但其並不限制本發明範疇與其他可使用的模型。
在實例3的一實施例中，單體混合物可有一顯著濃度之起始劑。在微觀層次下，此示例實施例可具有以下特性：入射光化照射在其四周界定極有限的局部區域，在此會以能夠超過高度濃縮抑制劑抑制其助長的速率出現由光化輻射在特定元件中致動的化學反應。由於有些空間光線調變器系統，在表面部分，在每單一調變的元件間，像是「無反應」的空間，其使用反射光線方法與調變元件不同。顯然地，該實施例中，在成形光學裝置表面上所產生的材 料，會分離為個別基於三維像素之圓柱元件，甚者，與其他元件沒有連結。
接著，實施例3中實施例之非限制實施例中，可發現其抑制劑濃度會較低，該實施例中，舉例來說在一濃度下，根據一組光照射參數之空間擴散，應足以定義每一三維像素元件之光活性，在每三維像素元件之間產生更多部份的重疊。在此情況中於一微觀基礎下，個別圓柱元件可傾向於在光照條件下彼此融合，其中相鄰三維像素界定出顯著強度條件。在一些實施例中，光成像系統係根據該等模式進行，以散焦的方式形成另一種方法的實施例，以驅使融合個別圓柱狀元件。又在其他實施例中，使該成形鏡片光學裝置及支架在空間中振動或搖晃可造成類似效果，其中三維像素元件互相重疊，形成一連續成形工件。
接著，為增進瞭解將以微觀形式描述三維像素元件之深度尺寸成形方法。顯然地，根據實施例3的條件，特定三維像素元件之「DMD腳本」可定義為整合強度或曝光時間，使反應發生在三維像素元件遠離成形光學裝置表面的深度。在部份特定示例之深度上，該條件包含單體混合物中的強度驅動反應條件，其中反應程度可定義凝膠點。若深度小於此深度，該反應產物形成係屬三維態樣；然若深度大於該深度，該反應產物可能無法達到凝膠點並可仍包含比周圍因某種程度已發生的單體反應而新生的反應性單體混合物更黏滯的成份混合物。在此實施例中，可清楚了解，有足夠的體積或是新生的反應混合物以至少包含這 兩個區域；即該反應發生在較凝膠點更高度數上的區域中，以及材料包含非凝膠層的區域，該非凝膠層可為部份反應及未反應的單體混合物之混合物。在一些實施例下，一些此類層中可包含所謂的流體性鏡片反應介質。在微觀層級下，其於該反應混合物的體積空間內形成。
在其他的實施例中，「DMD腳本」可有助於界定局部設計元件至反應超過凝膠點的三維像素界定層。在一些實施例中，該實體可視為一鏡片預形物形式。非限制的實施例中，考慮內嵌基本的線性特徵在DMD腳本內的功能，DMD腳本係包含各三維像素元件寬度和長度，且對於其所含之所有三維像素元件，擁有低整合性強度。使用實例3所述之實施例作為非限制例子，應能預見該線性特徵能實體上定義至該鏡片預形物形式內。在微觀層級下，鄰近的三維像素元件可包含強度，以於一些顯著數量下界定其在該鏡片預形物形式中之厚度。在該線性特徵之第一個鄰近的三維像素元件，該形式厚度會下降並造成一輪廓特徵，該輪廓特微係有關界定在該DMD腳本內之線性特徵。
實施例中，參照圖4的元件400係表示根據本發明完整實施例所形成的鏡片厚度。在該實施例中，鏡片厚度表示部分具有該描述的線性特徵之特性。元件440，舉例來說，是諸多橫跨鏡片三維像素元件延伸之線性特徵。經推論顯而易見地，本發明各方面包含諸不同形狀和除了鏡片的光學表面界定之外可界定的剖面特徵的實施例。在多種可實施之實施例中，可包含對準特徵，如同特徵440的 實施例目的所示。其他實施例可包含界定排水通道的剖面特徵，沿基本上徑向路徑朝鏡片預形物形式邊緣延伸之線性特徵；有各種形狀和尺寸的井或是底部孔洞；和鄰近的平均輪廓相較突然高起或低下；以及橫跨鏡片界定區之細部構件穩定或是基本上平面的特徵。對於熟悉涉及該形成步驟方法之領域者而言，該些實例僅為該諸多明顯實施例中的數個。
接著，參考圖1之步驟117，說明反應單體混合物環境中移除有關從步驟116而來材料之部份方法實施例。在一些實施例中，移除的方法可包含使用支撐組件來抬高成形光學裝置與其支架升起流程，讓鏡片預形物形式從反應單體混合物的儲存器升起。在其他實施例中，可降低儲存器位置，遠離附有鏡片預形物形式之成形光學裝置。更進一步之實施例可衍生自自動化該下降或升起步驟，該自動化係使用可在某種精確度下控制該移除速率的設備。在替代的實施例中，可用部份方法排掉反應單體混合物儲存器，使附有鏡片預形物形式之成形光學裝置與反應單體混合物分離。一般來說，對於熟習該技術者顯而易見的，有許多包含從反應單體混合物移除步驟116之產物的步驟117的實施例；該等實施例均屬本發明範圍內之技術。
在圖1中，橢圓形圖式代表產物和中間產物。因此，在一些實施例中的鏡片預形物160包含裝置實體。為了瞭解其他有關方法部份之討論，在此進行鏡片預形物方面的回顧。鏡片預形物1700可包含兩層；鏡片預形物形式1740 和元件1710的流動鏡片反應介質。該些層與先前在一些實施例中成形方法的討論相同。在一些實施例中，鏡片預形物形式是被基於三維像素之微影系統界定的材料且已反應超過凝膠點。其可含有先前討論過的各種結構實施例。在圖17中描繪的該實施例，三維像素行將會在成形方法中互相重疊。
在一些實施例中的流動鏡片反應介質1710，係藉由基於三維像素之微影製程所形成的層，其較在反應介質所產生的凝膠點更深。當成形光學裝置和反應材料從反應的單體混合物中移除時，或許有黏性材料附著於鏡片預形物形式的表層。在本文的發明技藝中，在某些實施例中，流動膜或可藉由將敘述方法進一步處理。鏡片預形物形式與其上流動材料的結合在進一步處理該流動材料成為鏡片之部件後構成鏡片預形物。顯然地，在某些實施例中，鏡片預形物具獨特結構。其可包含三維形狀的元件，然而因為吸附反應介質的液態性質，使實體並沒有固定的三維形態。對於熟習該技藝者顯而易見地，本發明範圍包含了所有各種型態的實施例，包含元件116的成形方法實施例，從反應單體混合物中移除成形光學裝置所相關的實施例方法，及其對流動鏡片反應介質特性的影響。
在某些實施例，元件131包含從鏡片預形物移除流動鏡片反應介質的實施例方法。如同執行該方法之先前部份實施例組成裝置，顯然地，有諸多可為此目的的方法實施例。非限制實施例中，毛細管作用可移除流動鏡片反應 介質。在一些實施例中，方法可包含集中步驟，使一些流動鏡片反應介質於毛細管作用的步驟執行前先行聚集。在其他進階實施例中，可定位鏡片表面，使其表面軸能轉向至相對重力方向。顯而易見地，藉由基於毛細管作用之裝置來移除流動鏡片反應介質之諸相關方法實施例，均屬本發明範圍技藝。
在其他實施例中，可包含替代的毛細管芯吸作用裝置，作為移除流動鏡片反應介質的方法。例如，可包含部份實施例作為使用吸附表層來移除液態介質之方法。附加實施例可相關於用毛細管點使用裝置的方法，而不用前述該方法。其他實施例可包含旋轉處理鏡片預形物的方法移除液態材料。對熟習該技藝者顯而易見地，任何使用裝置來移除部份流動材料的諸方法均屬本發明範圍內。
從鏡片預形物的最上層來移除材料之不同類型實施例，可包含界定鏡片本體輪廓特徵的方法。在該等實施例類型中，例如之前曾提過的洩流通道，其特徵可設計用來創建一位置，使相對較低黏性流動介質流出，並產生了低階空間使較高黏性流動介質可流入。在進階實施例，運用旋轉鏡片主體亦包含了結合設計輪廓特徵來移除鏡片材料實施例，使得材料可以流入。下列說明對於熟習該技藝者係顯而易見，即包含不同起伏表面設計之各種實施例的實施例，亦屬本發明範疇內之技術領域。
在一些實施例中，其可跳過移除流動鏡片反應介質步驟，並且繼續進行進一步處理流程。在圖1中，此部分可以藉由從元件160繞過方塊131的虛線箭頭來描繪出。
形成眼用鏡片方法的實施例之下一步驟，係描繪於圖1中的方塊元件132(穩定作用)。在一些實施例中，此新穎方法包含了一個處理方法，其可使流動鏡片反應介質在各種強度下流動，並沿著鏡片預形物形式表層找到一穩定或者低能量狀態。在微觀態樣下，或者明顯可知預形物形式表面有一些程度局部粗糙。諸成形實施例態樣可決定粗糙度的性質，例如此例中，抑制劑在其開始的臨近區域相對地突然停止反應所帶來影響。在諸實施例中，流動介質的表面力、摩擦和擴散力、重力和其他應用之力結合，產生流過表面輪廓的平滑覆蓋物。決定該等力的方法中，根據本發明範圍可包含諸實施例。
在一實施例中，可設定鏡片預形物使流動鏡片反應介質在重力作用下流動。進行方法可包含將鏡片預形物移動到不同方向來協助流動。替代的實施例可包含：維持鏡片預形物於近乎不移動的固定狀態之相反策略。其他實施例可包含使鏡片預形物沿軸線轉動產生之相關力量施於該流動材料。在一些實施例中，該旋轉可繞著軸線於於鏡片預形物中央進行。在替代的實施例中，該旋轉可面向鏡片預形物最高點、或遠離軸點、或其間無數可能座向，使鏡片預形物沿外軸點旋轉。其他實施例中，鏡片預形物可在無重力環境下進行以遞減重力作用。熟習該技藝者顯然地， 穩定的方法中可有諸多與應用流體力學於鏡片預形物相關的方法。
在其他實施例中，流動介質的流體性質可隨著方法而異。在一些實施例中，流動介質的黏度可隨著稀釋或溶解而改變。替代的實施例可包含蒸發一些稀釋液增加黏度。某些程度光化輻射之曝光，可包含更進一步方法來改變該流動薄膜黏度。有諸實施例與改變流動介質之黏度有關。
在其他實施例中，流動鏡片反應介質上的相關表面能可隨方法而變化。在一些實施例中，可於初始的反應單體混合物加入界面活性劑。在替代的實施例中，為了改變表面能之目的，可將添加物或化學反應物加入鏡片預形物中。
鏡片預形物形式的設計可包含創造不同流動狀態的流動鏡片反應介質之方法。通道(作為非限制的實施例)可包含鏡片預形物區域中排除流動鏡片反應介質之方式。在替代的實施例中，關於輪廓突然改變的設計方法可包含用於提供改變之穩定狀態的方法。對本領域的專家而言顯然地，該鏡片預形物的多種設計方法均屬本發明範圍內之技藝。
普遍來說，在穩定作用組成方法中，該等各種實施例類型不應限制完全穩定、部份穩定或不穩定特性的流動鏡片反應介質方法的普遍性。作為實例之各種實施例的組合對於該技術領域之專家係顯而易見，能產生出適用於該方法的額外實施例。
在執行穩定方法後，一些實施例中的流動材料可進行到下一個方法類型，如元件133所指的定影作用，以將其轉化成非流動狀態。在一些實施例中，應用於定影方法的光化輻射性質可包含替代性質。光譜帶或應用之區帶可為方法實施例類型之一例。替代實施例可包含施用之照射強度。在替代的實施例中，各種不同定影照射的方面應用，可包含時間的相依性。經由非限制的實施例，起始波長區帶可包含第一步驟，之後變更為不同區帶。對熟習該技藝者顯而易見地，本實施例範圍中界定光源條件方法之技藝係屬本發明範圍內。
在元件133的一些實施例中，定影方法可包含不同照射可發生路徑。在一實施例的示範中，照射可發生在鏡片預形物正面；或以背面替代。其他實施例可來自多種來源的照射，某些可有不同光性特質，以產生不同光化輻射在鏡片預形物實體發生效果。其他實施例，可來自包含輻射以外的其他能源形式定影方法。藉一般性方法，諸多可包含定影步驟的方法，都屬本發明範圍。
一些實施例，在定影作用已發生後，鏡片預形物130的處理已完成。在一些實施例中，可更進一步處理該完成產品。該產品形態包含在圖1的區塊120中所指之預形物替代成形技藝類型的優良實施例。非限制實施例中，如果該定影產物導回基於三維像素之微影方法，可發生第二層處理。此一多通道態樣可導出諸實施例方法選項。
在一些實施例中，可由多通道形成複合物鏡片預形物，包含經由非限制實施例，第一步驟界定眼用鏡片表面，第二步驟將剖面特性加入表面。其他複雜的方法實施例可包含，例如第一通道，通過基於三維像素之微影系統，併以如先前所提的一些例子中的條件，沿著鏡片預形物形式形成獨立的三維像素行。第二個基於三維像素之微影步驟，可包含在三維像素行間填入不同特性的材料。繼續通過系統的第三通道，可後續界定出眼用鏡片。顯而易見地，整體多通道系統方法中，可討論各極不同實施例之實施可能，所延伸之諸相異實施例均屬本發明範圍。
在其他一些實施例中，鏡片預形物可以經由將流動反應介質放置於鏡片預形物形式上而成形。例如，基於三維像素之微影方法形成的鏡片預形物可進入清洗系統，作為清除鏡片流動反應介質的極端方法。從清洗方法可得鏡片預形物形式。在一些實施例中，可在該鏡片預形物形式表面加上後續的流動反應介質。在該表面加入下一個流動介質的方法，在一些實施例中可包含浸泡和清除鏡片預形物，其方法類似於元件117中描述的實施例。由此產生的鏡片預形物，可有不同單體和多聚分子的分佈，或在一些實施例中，可包含與原先用來形成鏡片預形物形式不同的聚合物化學品。熟習該技藝者顯然地，諸多包含將流動鏡片介質施加於不同鏡片預形物實施例的方法之實施例，均屬本發明範圍技藝。
在另一實施例中，鏡片預形物形式可藉由基於三維像素之微影技術之外其他方式形成。在第一個非限制性實施例中，以立體微影技術做為鏡片預形物形式成形的基礎包含有諸相異實施例。在一些實施例中，進行如117所示之移除後，該由立體微影技術形成的鏡片預形物形式可有流動鏡片反應介質，但其他的實施例可包含於立體微影形成的基座上，加入一個流動鏡片反應介質。另一實施例中，亦可為經由使用遮罩的微影方法來確定鏡片預形物形式，而接著應用於前述方法中。其他實施例中，可包含使用藉由在眼用鏡片製造中常用的標準鑄模製程形成的鏡片預形物形式，並接著用該所述方法形成鏡片預形物。顯然地，製成鏡片預形物形式的諸實施例可包含鏡片預形物成形的方法。
各種實施例的方法中的一種形成鏡片預形物後，在一些實施例中，可藉由方法實施例處理鏡片預形物形成一眼用鏡片。在一些實施例中，成形光學裝置表面上仍有鏡片。在大多數實施例中，也需進行清洗和水合，以形成眼用鏡片的產品形式。根據一般技術之普遍標準方法，鏡片及在一些實施例中的黏附形式可浸泡在水溶液浴中。在一些實施例中，這溶液浴會加熱到攝氏60度到95度之間，以利進行浸泡方法。該浸泡方法在一些實施例中將洗淨鏡片本體並進行水合。在水合的過程中，鏡片會膨脹，在一些實施例中，可從原附著之支撐物上脫開。在本發明範圍內顯然地，可有統合該處理程序的方法，使得相同支撐物 和化學處理結構也可包含水合方法的實施例。應注意前面的步驟和方法描述為例示性，並不用於限制本發明範圍。
在諸實施例裡，在脫開後所得產品包含本發明之成形眼用鏡片。顯而易見地對該產品進行其他步驟，在生產可接受眼用鏡片產品時也有助益。該方法於部份實施例中，可包含的用於分離該含水鏡片、將其封裝然後讓其接受元件142之殺菌過程的標準技藝。對熟習該技藝者顯而易見地，該等步驟包含的順序是彼此相關的，也與前面的步驟相關，並可包含與本發明一致的不同實施例。
由本文所述的裝置和方法所製成的眼用鏡片的各種不同實施例，如元件170，包含本發明中另一層次的技術。熟習該技藝者可清楚可知，鏡片預形物的產品有其獨特存在形式。首先，鏡片在某種程度上，是兩片硬化層複合物。其中之一，在一些實施例中，係藉由基於三維像素之微影裝置和方法形成鏡片預形物形式。該鏡片預形物形式可有很多相異實施例，其中部份實施例由先前討論之方法是顯而易見的。
例如，有些方法的實施例中，此形式可包含一組相對獨立的柱狀三維像素元件，各具有由三維像素微影製程所決定的不同延長部。在其他實施例中，鏡片預形物形式可包含一組完全相連基於三維像素之材料柱。對熟習該技藝者顯而易見地，有諸實施例相關單體混合物實際組成。此外，如先前方法中提到的，鏡片預形物形式可由諸多基於三維像素之微影技術之外的其他方法形成，包含但不限 於立體微影技術、基於遮罩之微影和切削技術。有基於三維像素之微影形式具有藉由基於三維像素技術所設計之剖面特徵的實施例；該些包括但不限於線性特徵、曲線特徵、井、鏡片部份高度或全部高度特徵、輪廓結構形狀的突然變化、平面和溝槽。
更進一步更複雜的實施例，可來自發明之多通道態樣。非限制實施例中，鏡片預形物形式可為藉由第一通道進行基於三維像素之微影步驟形成的複合物，定義有邊緣驟變特徵的表面(surface with abrupt features in its perimeter)之球形剖面。第二通道可定義客製化的眼部參數於鏡片的可見活動部分。概括方法中，顯然地，有大量的實施例包含藉由多通道之基於三維像素之微影裝置和方法。變化可包含形成第一通道的不同方式，包含替代微影選擇，例如鑄模眼用鏡片。第一鏡片類型的材料包含鏡片預形物，當其在第二通道被作用時，最終可界定新的鏡片實施例。
在某些實施例中，鏡片預形物第二部分的性質，流動鏡片反應介質，併入鏡片中時亦界定了新式鏡片實施例。當以某些實施例中討論過的方法及裝置處理時，如元件130，該等實施例可包含第二具有光滑的表面可區分層。多種鏡片預形物形式實施例及多種流動鏡片反應介質實施例的組合，可包含眼用鏡片新的實施例。
眼用鏡片的形成，可透過量測和反饋150來改善。一些實施例可包含從方塊116至元件170所述之直接處理方法流程。然而，較佳實施例可使用量測方法，以驅動各 種所使用的方法之參數控制。在圖1中，該等反饋機制和資訊流，係藉由流向元件150與從元件150流出之雙頭箭頭來圖示。對熟習該技藝者顯然地，多種量測實施例可屬本發明範圍技藝。
接著看圖2，描繪有關基於三維像素之微影法的鏡片實施例，其厚度和光學效能量測和反饋迴路方法之例示性實施例。在一些實施例中，可有一個反饋迴路，運作於元件200所描述，從元件205開始，代表從外部來源輸入的所需鏡片參數。為例示性目的，該鏡片表面模型可來自一用於一病患眼睛的眼科測量裝置。在其他的實施例中，理論的輸入參數可包含步驟205的方法。該些輸入將在部份方法中被處理，調整以期符合基於三維像素之微影技術210之輸入要求。各種裝置和方法實施例收到此輸入值，在一些實施例中，藉由演算法，將其轉換為基於三維像素之微影系統211中可用的參數。
再接著看圖2，鏡片預形物藉由基於三維像素之微影系統製作，如元件220所示。隨後可由鏡片預形物加工方法230處理，形成「乾」形式的眼用鏡片240。此乾眼用鏡片，現在可於量測步驟250被測量。為例示目的，此步驟可包括使用雷射位移感測器。再參照實例，此測量所得的表面輪廓結構，在某些實施例中，如圖4的元件400所示。演算法可處理此數據，如繪示於元件251和252，以將所得結果與若該鏡片符合步驟205輸入的參數所預期的結果比較。在一些實施例中，可處理輸入參數差異，使之 對應於用於三維像素的微影系統211中之鏡片處理參數之改變需求。此數據和參數資料的反饋迴路係繪示於元件253的反饋迴路。亦可處理該數據，並對應於鏡片預形物加工方法252中預定的參數變化。系統252中所需參數改變的反饋係以反饋迴路254繪示。顯然地，各種計算和控制方法，可在各種數據處理設備中執行，該設備包含但不限於大型主機、個人電腦、工業電腦和其他類似的計算環境。值得注意的是，圖2所示步驟及有關方法的說明為例示性，並不用於限制發明範疇。
量測步驟250的結果，和各種數據251和252的處理，在一些實施例中，可包含決定產出之鏡片240是否是在元件205輸入參數之一組可接受限制範圍內的能力。對鏡片的決定，接著顯示在元件251中，在此，可因要改變參數製造另一鏡片而拋棄該鏡片產品。或者，該鏡片可在可接受限度內並因而繼續進行步驟260，進入後加工方法和裝置實施例。在鏡片膨脹和脫開後，可進行如元件270所示之另一量測方法。在一些實施例中，量測結果可具有類似此實施例中步驟250所指的反饋實施例。在一眼用鏡片的產品在280實行後，該加工流程可加入丟棄乾鏡片的流程。之後，整個流程可回到步驟205循環，如元件290所示之條件返回步驟。下述說明對熟習該技藝者係顯而易見的，即在對本發明各種不同產品進行一量測步驟，接著擬出結合該測量結果和調整該系統參數的反饋迴路時，有諸多修改、增加和替代方式。
在一些稍微不同實施例中，另一測量的類型可衡量鏡片的品質方面，作為總體設備的反饋。作為一非限制實施例，在一些實施例中，可使用一微粒偵測方案來量測該產出之鏡片預形物的缺陷。如果一測量結果顯示出有微粒問題，可有反饋迴圈在一些實施例中提供反饋至該裝置與方法的操作員，以解決所顯示出的問題。下述說明對所屬技術領域中具有通常知識者係顯而易見的，即諸多量測實施例可包含落入本發明範疇之技術領域中，其中一量測結果係反饋至一操作員。
其他實施例中，使用物流資料可包含反饋迴路的元件。如該項裝置發明的前述討論，某些實施例中的裝置，其重要組件具有辨識碼。在一些例子中，組件辨識碼可用自動控制裝置追蹤。此反饋例可包含具有特定使用目的的組件，進行有效使用期限的追蹤。在某些實施例裡，反饋設計具有操作功能，或包含對系統做出自動化回應的功能。先前計量方法實施例之結果中，厚度結果對系統參數有影響，在使用組件辨識之其他進階實施例中，倘若為例如成形光學裝置加上一特定辨識碼，則可針對特定組件之整體通用參數進行組件的個別客製化。對熟習該技藝者顯而易見地，藉由本文所述各式不同型態的實施例得以：從中獲取物流和量測數據、使用各式算法和資料處理裝置處理數據、藉輸入鏡片需求辨別數據、提供系統本身或系統外操作者反饋機制；上述均屬本發明之範圍中。
一患者的眼睛測量資料可利用各種臨床視力設備取得，且可用於影響參數例如物理特徵的大小、形狀、數量及位置，該特徵可被包含於一平移式多焦點眼用鏡片。包含於鏡片中的物理特徵對協助配戴時舒適且適配在功能上是重要的。此外，當瞳孔視線由一光學區移至另一光學區時，物理特徵對藉由限制鏡片移動以協助垂直穩定性及旋轉穩定性的一或兩者在功能上是重要的。根據本發明之一態樣的鏡片可包含下眼瞼接觸表面與眼瞼下方支撐結構的一或兩者。
在本發明之一態樣中，下眼瞼接觸表面可包含一連續的、向內延伸的前表面部份，其側向延伸橫跨該前鏡片表面，因而提供一架狀結構，其可留在下眼瞼上。下眼瞼接觸表面可直接位於鄰接的眼瞼下方支撐結構之上。此外，下眼瞼接觸表面可採取一由點及線的一或兩者來界定並具有至少一曲線來界定一表面的各種幾何形狀的形式。因此，下眼瞼接觸表面可與患者的下眼瞼之實際形狀輪廓相符，可提供較佳的適配、配戴者舒適度、垂直穩定性、旋轉穩定性及當配戴者視線由一光學區改變至另一光學區時限制鏡片移位的量中的一或多者。
此外，下眼瞼接觸表面可設計以包括各種不同幾何形狀及混合區。混合區可包含一混合鏡片的一部分與鏡片的另一鄰接部份的連續區域。例如，下眼瞼接觸表面可鄰接鏡片的其他特徵，其中可沒有混合區，或者可存在一或 多個頂混合區及底混合區中的一或兩者。鏡片的實例係利用本文及現在所述的裝置及方法製造。
參照圖18至20D，說明多種變化的實例以及鄰接鏡片邊緣及前表面的下眼瞼接觸表面之混合區(2008、2010)。例如，一頂混合區2008可鄰接一較佳的前部2002與該下眼瞼接觸表面2006，且一底混合區可鄰接一鏡片邊緣2004以及一下眼瞼接觸表面2006。平移式多焦點鏡片可包括一下眼瞼接觸表面，其中眼瞼下方支撐結構可不存在。例如，混合區可混合成鏡片2000的較佳前部2002與鏡片邊緣2004(如圖18至20D所示)的一或兩者。在一些實例中，下眼瞼接觸表面2006可包括零斜率2006(圖18至18D)、負斜率2012(19至19D)及一正斜率2014(圖20至20D)中之一或多者。
在本發明的另一態樣中，眼瞼下方支撐結構可起始於下方且鄰接下眼瞼接觸表面的底部，並延伸至一鏡片下緣。在較佳的實例中，眼瞼下方支撐結構可具有一4mm或以下的寬度，較佳為2.1mm之寬度。因此，眼瞼下方支撐結構可包含一實質與眼睛表面輪廓相符的弧形前表面。眼瞼下方支撐結構可與患者的眼睛輪廓相符，可提供較大的表面面積且可使鏡片更容易環繞角膜。因此，此一眼瞼下方支撐結構可協助配戴於眼睛上時，改善配戴者舒適度、垂直穩定性及旋轉穩定性中的一或多者。眼瞼下方支撐結構可根據各種技術設計，例如，包含功能驅動技術、均勻軸向厚度技術、均勻徑向厚度技術及最小能量表面(MES) 技術中的一或多者。此外，眼瞼下方支撐結構可跨越多個鏡片的橫切面。如所述，眼瞼下方支撐結構亦可包含凹或凸的彎曲部的一或多者。
參照圖21A及21B，其說明眼瞼下方支撐結構2400之橫切面實例，該結構經功能驅動技術設計。圖21A說明彎曲部如何敘述以及經由功能驅動技術計算之實例，該功能驅動技術例如一幾何方程式：(y-b)2+(x-a)2=R2，其代表起點2401與終點2402之間的曲率2404，以設計一眼瞼下方支撐結構2400，其中(a,b)代表圓心且「R」代表圓的半徑。圖21B說明彎曲部2406可能如何被敘述以及經由功能驅動技術計算之實例，該功能驅動技術如一三角方程式：y=Asin(n‧x)+Bcos(m‧x)+C，其代表起點2401與終點2402之間的曲率，以設計一眼瞼下方支撐結構2400。
一般而言，功能驅動技術可利用與y相關的f(x)方程式以設計一眼瞼下方支撐結構2400。因此，可有多個眼瞼下方支撐結構2400之幾何形狀及變化皆落入本發明的範圍內。例如，功能驅動技術可藉由根據患者的眼睛資料透過界定功能而實施。此外，功能驅動技術的實施可造成眼瞼下方支撐結構2400的均勻厚度或不均勻的厚度變化。
參照圖22A及22B，圖22A說明一鏡片的橫截面，其顯示經均勻軸向厚度技術所設計的眼瞼下方支撐結構2500。圖22B說明一鏡片的平面圖，其繪示由多個起點2501與終點2501所界定的眼瞼下方支撐結構2500之邊界2504，其中每一軸向鏡片厚度值2503皆相同。均勻軸向厚度技術 可描述一眼瞼下方支撐結構彎曲部，經由起點2501位置、終點2502位置及所欲軸向鏡片厚度2503之一或多者相對於任一後表面2506與前表面2505所指定。
因此，起點2501位置、終點2502位置及所欲軸向鏡片厚度2503之一或多者可根據患者的眼睛資料指定。此外，起點2501與終點2502的組合可界定一邊界2504，包含多個軸向鏡片厚度值2503各與所欲軸向鏡片厚度2503相同(如圖22所示)，因而造成包含一均勻軸向厚度的眼瞼下方支撐結構2500的設計。
參照圖23A及23B，圖23A說明經均勻徑向厚度技術所設計的眼瞼下方支撐結構2600之橫截面圖。圖23B說明一鏡片的平面圖，其繪示由多個起點2601與終點2602所界定的眼瞼下方支撐結構2600的邊界2604，其中每一徑向鏡片厚度值2603皆相同。均勻徑向厚度技術可描述一眼瞼下方支撐結構彎曲部，經由起點2601位置、終點2602位置及所欲徑向鏡片厚度2603之一或多者相對於後表面2606與前表面2605之一或兩者所指定。在一些較佳的實例中，起點2601位置、終點2602位置及所欲徑向鏡片厚度2603之一或多者可相對於一經常包含一較短的弧長的後表面2606，如相對於常造成不連續、誤導的厚度剖面的前表面2605。
因此，起點2601位置、終點2602位置及所欲徑向厚度2603中之一或多者可根據患者的眼睛資料指定。此外，起點2601與終點2602的組合可界定一邊界2604，包含多 個徑向鏡片厚度值2603各與所欲徑向鏡片厚度2603相同(如圖23所示)，因而造成包含一均勻徑向厚度的眼瞼下方支撐結構的設計。
參照圖24至24D，圖24至24C說明經由MES技術所設計的眼瞼下方支撐結構2700各種實例的橫截面圖，因此眼瞼下方支撐結構2700之彎曲部可藉由自由流動液體，稱為流動鏡片反應介質(FLRM)2701來設計。圖24D說明一鏡片的平面圖，其繪示經由MES技術所設計的眼瞼下方支撐結構2700。例如，當利用MES技術，FLRM 2701可被用於形成一眼瞼下方支撐結構2700，相對於使用鏡片預形物特徵中所包含的膠體。例如，該眼瞼下方支撐結構2700可循鏡片的輪廓(如圖24A)，該眼瞼下方支撐結構2700可為凹面(如圖24B)或該眼瞼下方支撐結構2700可為凸面(如圖24C)。
因此，FLRM 7201可發生於自然能量狀態且可在兩個或以上的鏡片預形物特徵2700之間「橋接」。在較佳的實例中，FLRM 2701可在兩個鏡片預形物特徵之間橋接以設計一眼瞼下方支撐結構2700。此外，例如，一鏡片預形物包含膠體特徵，其包括鏡片邊緣2703與下眼瞼接觸表面2702兩者，可使眼瞼下方支撐結構2700的設計發生於FLRM 2701橋接介於鏡片邊緣2703與下眼瞼接觸表面2702之間的間隙之後(如圖24至24D所示)。
在一些其他實施方式中，眼瞼下方支撐結構2700的指定參數可根據患者眼睛資料。此外，眼瞼下方支撐結構 2700的形狀及厚度的一或兩者可取決於一或多個可用的FLRM 2701體積；鏡片預形物之膠體特徵的高度、位置、形狀及程度；FLRM 2701之材料性質，及一膠體；以及操作條件。因此，眼瞼下方支撐結構2700的形狀及厚度的一或兩者可為軸向均勻厚、徑向均勻厚及非均勻厚之一或多者。
在本發明的又一態樣中，下眼瞼接觸表面可鄰接鏡片2105的眼瞼下方支撐結構。參照圖25至27D，說明多個變化的實例與鄰接眼瞼下方支撐結構2102與前表面2100的下眼瞼接觸表面2101、2106、2108的混合區。平移式多焦點鏡片可包括一下眼瞼接觸表面及一眼瞼下方支撐結構。在一些其他實例中，混合區(頂混合區2103、底混合區2104)可混合成鏡片2105的較佳前部2100與眼瞼下方支撐結構2102的一或兩者(如圖25至27D所示)。在一些其他額外實例中，下眼瞼接觸表面可包括零斜率2101(圖25至25D)、負斜率2106(圖26至26D)及正斜率2108(圖27至27D)中之一個或多個。
另外，在本發明的一些額外態樣中，參照圖28，說明可被實施以形成平移式多焦點隱形眼鏡的方法步驟。患者資料可被用於實施平移式多焦點隱形眼鏡的形成。在一實例中，眼睛資料可由各種眼測量裝置(如角膜地圖儀(topographers)、波前裝置、顯微鏡、錄影機等)及後續儲存的資料所取得。在其他實例中，眼睛可在各種照明條 件下檢測，如：低、中及亮照明條件，其中任何取得的資料可被儲存。
取得的不同型態的眼睛資料可包含，例如，眼睛形狀；相對於上眼瞼、瞳孔及角膜緣的下眼瞼位置；看近、看中及看遠的瞳孔及角膜緣大小、形狀及位置；及下眼瞼曲率半徑，及與瞳孔中心的距離。在一實例中，由患者眼睛取得的資料可影響鏡片的特徵，如鏡片的形狀；穩定區出現的形狀、大小、位置及數量；光學區出現的形狀、大小、位置及數量；及下眼瞼接觸表面的形狀、大小、位置以及鏡片的眼瞼下方支撐結構。
在2200，可輸入患者眼睛測量資料。在2201，一旦接收時，患者眼睛測量資料可藉由演算法轉換成可用的鏡片參數。在2202，鏡片參數可被用於界定包含於鏡片中的鏡片特徵。在2203，鏡片設計可根據指定的鏡片參數與鏡片特徵所產生。為了例示目的，鏡片表面的鏡片設計可根據由用於病患眼睛的一或多個眼測量裝置所得到的參數資料。例如，鏡片設計之光學度數區的大小、形狀及位置可藉由患者的瞳孔在各種注視方向移動來決定。在一些其他的實例中，下眼瞼接觸表面的形狀與位置可被患者下眼瞼位置與運動所左右。在2204，一自由成形鏡片可根據一產生的鏡片設計來製造。
參照圖29，說明一控制器2300，其可被用於實施本發明的態樣，例如前述的方法步驟。可包括一或多個處理器的處理器單元2301耦接至通訊裝置2302，該通訊裝置 配置為經由一通訊網路進行通訊。通信裝置2302可用於例如與一或多個控制器裝置或製造設備部件通信。例如，圖5至15中所繪示的裝置。
處理器2301亦可用於與儲存裝置2303通訊。儲存裝置2303可包含任何適當的資訊儲存裝置，包含磁性儲存裝置的組合(例如，磁帶與硬式磁碟機)、光學儲存裝置及/或半導體記憶裝置，如隨機存取記憶(RAM)裝置及唯讀記憶體(ROM)裝置。該儲存裝置2303可儲存可執行的指令於其中，當執行於處理器2301上時使本文所述的裝置執行本文所述的方法。可執行的指令可包括本文所述的DMD腳本。
為了控制處理器2301，儲存裝置2303可儲存可執行的軟體程式2204。處理器2301執行軟體程式2304的指令，從而根據本發明操作例如前文所提及的方法步驟。例如，處理器2301可接收描述患者的眼睛資料的資訊。儲存裝置2303亦可在一個或多個資料庫2305及2306中儲存眼科相關資料。資料庫可包含客製化鏡片設計資料、量測資料及對特定鏡片設計所界定的鏡片參數資料。
本發明之態樣的非詳盡清單係記載於以下編號項目：
1. 一種用於形成一平移式多焦點隱形眼鏡的裝置，該裝置包含：一光源，發出一包含光化輻射波長的光； 一處理器，與一記憶體邏輯通訊，其中該記憶體儲存可執行編碼，可根據指令執行以使該處理器產生一或多個控制訊號，用以控制一數位反射鏡裝置以經一弧形基材放射該光化輻射以：形成一隱形眼鏡，其包含以三維像素對三維像素為基礎的一前表面及一後表面，其中該前表面及該後表面包含各自的弧形形狀且在一鏡片邊緣相接；形成一光學度數區，以提供使用者之眼睛的視覺矯正，其中該光學度數區包含多個光學區；以及形成一下眼瞼接觸表面，其中該下眼瞼接觸表面在該使用者改變視覺方向且該使用者的視線由至少一光學區移至另一光學區時限制該使用者眼睛上鏡片移位的量。
2. 如第1款之裝置，其中該平移式多焦點隱形眼鏡包含一自由成形鏡片。
3. 如第1款之裝置，其中該前表面包含該下眼瞼接觸表面及眼瞼下方支撐結構的一或兩者。
4. 如第1款之裝置，其中該下眼瞼接觸表面包含一連續的、向內延伸的前表面部份，其側向延伸橫跨該前鏡片表面。
5. 如第4款之裝置，其中該下眼瞼接觸表面係直接位於鄰接的眼瞼下方支撐結構之上。
6. 如第4款之裝置，其中該下眼瞼接觸表面係直接位於鄰接的鏡片邊緣之上。
7. 如第1款之裝置，其中該下眼瞼接觸表面包含一由點及線的一或兩者來界定並具有至少一曲線來界定一表面的幾何形狀。
8. 如第7款之裝置，其中該幾何形狀包含零斜率、負斜率及正斜率中之一個或多個。
9. 如第4款之裝置，其中該下眼瞼接觸表面可包含一或多個混合區。
10. 如第9款之裝置，其中該混合區包含一混合該鏡片的一前部份至另一鄰接的該鏡片的前部份的一連續區。
11. 如第3款之裝置，其中該眼瞼下方支撐結構鄰接該下眼瞼接觸表面的下部並延伸至該鏡片下緣。
12. 如第11款之裝置，其中該眼瞼下方支撐結構包含一弧形前部實質與該眼睛的表面的輪廓相符。
13. 如第11款之裝置，其中該眼瞼下方支撐結構包含一4mm或以下的寬度。
14. 如第11款之裝置，其中該眼瞼下方支撐結構提供該鏡片垂直穩定性及該鏡片旋轉穩定性的一或兩者。
15. 如第11款之裝置，其中該眼瞼下方支撐結構包含一均勻厚度。
16. 如第11款之裝置，其中該眼瞼下方支撐結構包含一非均勻厚度。
17. 如第11款之裝置，其中該眼瞼下方支撐結構可根據一功能驅動技術設計。
18. 如第11款之裝置，其中該眼瞼下方支撐結構可根據一均勻軸向厚度技術設計。
19. 如第11款之裝置，其中該眼瞼下方支撐結構可根據一均勻徑向厚度技術設計。
20. 如第11款之裝置，其中該眼瞼下方支撐結構可根據一最小能量表面技術設計。
21. 一種平移式多焦點隱形眼鏡，包含：以三維像素對三維像素為基礎的一前表面及一後表面，其中該前表面及該後表面包含各自的弧形形狀且在一鏡片邊緣相接；一光學度數區，以提供使用者之眼睛的視覺矯正，其中該光學度數區包含多個光學區；以及一下眼瞼接觸表面，其中該下眼瞼接觸表面在該使用者改變視覺方向且該使用者的視線由至少一光學區移至另一光學區時限制該使用者眼睛上鏡片移位的量。
22. 如第21款之平移式隱形眼鏡，其中該鏡片包含一以三維像素基礎(voxel basis)形成於三維像素上的自由成形鏡片。
23. 如第21款之平移式隱形眼鏡，其中該前表面包含該下眼瞼接觸表面及眼瞼下方支撐結構的一或兩者。
24. 如第21款之平移式隱形眼鏡，其中該下眼瞼接觸表面包含一連續的、向內延伸的前表面部份，其側向延伸橫跨該前鏡片表面。
25. 如第24款之平移式隱形眼鏡，其中該下眼瞼接觸表面係直接位於鄰接的眼瞼下方支撐結構之上。
26. 如第24款之平移式隱形眼鏡，其中該下眼瞼接觸表面係直接位於鄰接的鏡片邊緣之上。
27. 如第24款之平移式隱形眼鏡，其中該下眼瞼接觸表面包含一由點及線的一或兩者來界定並具有至少一曲線來界定一表面的幾何形狀。
28. 如第27款之平移式隱形眼鏡，其中該幾何形狀包含零斜率、負斜率及正斜率中之一個或多個。
29. 如第24款之平移式隱形眼鏡，其中該下眼瞼接觸表面可包含一或多個混合區。
30. 如第29款之平移式隱形眼鏡，其中該混合區包含一混合該鏡片的一前部份至另一鄰接的該鏡片的前部份的一連續區。
31. 如第23款之平移式隱形眼鏡，其中該眼瞼下方支撐結構鄰接該下眼瞼接觸表面的下部並延伸至該鏡片下緣。
32. 如第31款之平移式隱形眼鏡，其中該眼瞼下方支撐結構包含一弧形前部實質與該眼睛的表面的輪廓相符。
33. 如第31款之平移式隱形眼鏡，其中該眼瞼下方支撐結構包含一4mm或以下的寬度。
34. 如第31款之平移式隱形眼鏡，其中該眼瞼下方支撐結構提供該鏡片垂直穩定性及該鏡片旋轉穩定性的一或兩者。
35. 如第31款之平移式隱形眼鏡，其中該眼瞼下方支撐結構包含一均勻厚度。
36. 如第31款之平移式隱形眼鏡，其中該眼瞼下方支撐結構包含一非均勻厚度。
37. 如第31款之平移式隱形眼鏡，其中該眼瞼下方支撐結構可根據一功能驅動技術設計。
38. 如第31款之平移式隱形眼鏡，其中該眼瞼下方支撐結構可根據一均勻軸向厚度技術設計。
39. 如第31款之平移式隱形眼鏡，其中該眼瞼下方支撐結構可根據一均勻徑向厚度技術設計。
40. 如第31款之平移式隱形眼鏡，其中該眼瞼下方支撐結構可根據一最小能量表面技術設計。
結論
以上說明以及如下述申請專利範圍進一步所界定，提供一自由成形的平移式多焦點隱形眼鏡，其中一鏡片可包括一下眼瞼接觸表面的多個變化。在一些實例中，一鏡片可額外包括一眼瞼下方支撐結構，其可根據一或多種不同的技術所設計。
2400‧‧‧眼瞼下方支撐結構
2401‧‧‧起點
2402‧‧‧終點
2404‧‧‧曲率

Claims (11)

  1. 一種平移式多焦點隱形眼鏡，包含：一前表面及一後表面，其中該前表面及該後表面包含各自的弧形形狀且在一鏡片邊緣相接；一光學度數區(optical-power region)，以提供使用者之眼睛的視覺矯正，其中該光學度數區包含多個光學區；一下眼瞼接觸表面，其中該下眼瞼接觸表面係配置以在該使用者改變視覺方向且該使用者的視線由至少一光學區移至另一光學區時限制該使用者眼睛上鏡片移位(translocation)的量，以及一眼瞼下方支撐結構(under-lid support structure)，其係鄰接該下眼瞼接觸表面的下部並延伸至該鏡片邊緣，該眼瞼下方支撐結構具有一弧形前表面，該弧形前表面包含一凹部以及一凸部。
  2. 如申請專利範圍第1項之平移式隱形眼鏡，其中該鏡片包含一以三維像素基礎(voxel basis)形成於三維像素上的自由成形鏡片(Free-form lens)。
  3. 如申請專利範圍第1至2項中任一項之平移式隱形眼鏡，其中該下眼瞼接觸表面包含一連續的表面部份，其側向延伸橫跨該前鏡片表面。
  4. 如申請專利範圍第1至2項中任一項之平移式隱形眼鏡，其中該下眼瞼接觸表面包含一由點及線的一或兩者來界定並具有至少一曲線來界定一表面的幾何形狀。
  5. 如申請專利範圍第4項之平移式隱形眼鏡，其中該幾何形狀包含零斜率、負斜率及正斜率中之一個或多個。
  6. 如申請專利範圍第1至2項中任一項之平移式隱形眼鏡，其中該下眼瞼接觸表面包含一或多個混合區。
  7. 如申請專利範圍第6項之平移式隱形眼鏡，其中該混合區包含一混合該鏡片的一前部份至另一鄰接的該鏡片的前部份的一連續區。
  8. 如申請專利範圍第1至2項中任一項之平移式隱形眼鏡，其中該眼瞼下方支撐結構提供該鏡片垂直穩定性及旋轉穩定性的一或兩者。
  9. 如申請專利範圍第1至2項中任一項之平移式隱形眼鏡，其中該眼瞼下方支撐結構的前表面係根據功能驅動技術所設計。
  10. 一種用於形成一平移式多焦點隱形眼鏡的設備，該設備包含：一光源，發出一包含光化輻射波長的光；一處理器，與一記憶體邏輯通訊，其中該記憶體具有儲存於其中的可執行編碼，可根據指令執行以使該處理器產生一或多個控制訊號，用以控制一數位反射鏡裝置以經一弧形基材放射該光化輻射，以形成根據申請專利範圍第1至9項中任一項之平移式隱形眼鏡。
  11. 一種用於形成一平移式多焦點隱形眼鏡的方法，該方法包含：形成一隱形眼鏡，其包含以三維像素對三維像素為基礎的一前表面及一後表面，其中該前表面及該後表面包含各自的弧形形狀且在一鏡片邊緣相接； 形成一光學度數區，以提供使用者之眼睛的視覺矯正，其中該光學度數區包含多個光學區；形成一下眼瞼接觸表面，其中該下眼瞼接觸表面係配置以在該使用者改變視覺方向且該使用者的視線由至少一光學區移至另一光學區時限制該使用者眼睛上鏡片移位的量，以及提供一眼瞼下方支撐結構，其係鄰接該下眼瞼接觸表面的下部並延伸至該鏡片邊緣，該眼瞼下方支撐結構具有一弧形前表面，該弧形前表面包含一凹部以及一凸部。
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