TWI637845B - 用於空間定位鏡片組件至鏡片前驅物上的方法及設備 - Google Patents
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Abstract
本發明藉由利用一或多次控制投射光化輻射至一鏡片前驅物裝置以空間聚合流動鏡片反應性媒介之部分，以提供空間定位鏡片組件。更具體而言，該經空間定位之鏡片組件可包括下列一或多者：電子組件、顏料粒子、塗布及活性劑。該光化輻射之控制可包括使用數位微鏡裝置之以三維像素為基礎之微影方法、雷射或使用光罩。
Description
本發明描述用於定位及定影鏡片組件至鏡片前驅物上之方法及設備，該鏡片前驅物可被用於製造眼用鏡片。更具體而言，該鏡片組件可經空間附加及/或塗布以達成該眼用鏡片之特定目的。
傳統眼用鏡片常以鑄造成型製成，其中一反應性單體材料係沉積於一界定在相對模件之光學表面間的模穴中。使用此種模件製作鏡片時，係將未硬化之水凝膠鏡片材料放置於塑膠製免洗前曲線模件與塑膠製免洗後曲線模件之間。
所述之前後曲線模件通常經鑄模技術成形，其係將融化塑膠迫入具有至少一光學品質表面的精密鋼模。
之後依據所欲之鏡片參數將前後曲面模件壓合以塑形鏡片。接著使該鏡片製劑固化，藉由曝露於熱與光中，從而形成一鏡片。在固化之後，該模件分離且該固化之鏡片製劑通常僅限於自該模件移出以供水合及包裝。然而，由於鑄造成型加工及設備的特性，若不使用移印技術則難以在固化之後形成可在該鏡片之特定
區域專為特定目的併入鏡片組件之鏡片。移印技術通常用於著色，其僅限於印刷顏色圖案或施加一或多層至鏡片表面上。
由於前述之背景，需要其他用於製造有利定位及/或塗布各種鏡片組件之眼用鏡片的方法。
因此，本發明包括可用於沉積及空間附加特定目的專用之鏡片組件至鏡片前驅物裝置之上的方法及設備。該鏡片前驅物裝置可經加工形成眼用鏡片，包括例如電活性隱形眼鏡、具顏色圖案之裝飾鏡片、治療鏡片或彼等之組合。
美國專利申請案第13/419,834號(2012年3月14日提出，名稱「用於形成眼用鏡片前驅物及鏡片之方法」，本發明依賴其內容且以參照方式納入其內容)揭示可被用於形成鏡片前驅物裝置之方法。若干與本發明相關之重要態樣可包括以自由形式(Free-Form)方式製造鏡片，其中二個鏡片表面之一係不須使用鑄造成型、車床或其他工具形成，且該鏡片前驅物裝置可在形成眼用鏡片期間提供大致靜止之流動鏡片反應性媒介。
雖然前述專利公開之內容揭示一種可包括流動鏡片反應性媒介之鏡片前驅物裝置，本發明揭示使用該流動鏡片反應性媒介部分以空間定位及/或塗布可供特定目的之用的鏡片組件。
在本發明之一些實施例中，該鏡片組件之空間定位及/或塗布可藉由向該鏡片前驅物裝置投射控制光化輻射以空間聚合該流動鏡片反應性媒介部分加強。該光化輻射之控制可包括例如使
用以三維像素為基礎之利用數位微反射鏡裝置(DMD)之微影方法、雷射或使用光罩。該空間聚合部分可提供更精準的鏡片組件定位且可能包括聚合設計模式以供該包含之鏡片組件的特定目的之用。舉例來說，在一些實施例中，空間聚合部分可能包括在沉積任何鏡片組件之前定影至少一部分之光學區，以確保該眼用鏡片之光學矯正性質維持不變。或者在其他實施例中，該鏡片組件可包括活性光學組件，可能希望該鏡片組件周緣之至少部分係經空間聚合，以精準定位該活性光學鏡片組件。
在本發明之其他態樣中，鏡片組件可包括著色劑、活性化學物質(諸如活性藥物及維生素)及/或電子組件。有些鏡片組件可為塗布抗微生物奈米粒子之形式或可能另外以其塗布且藉由化學鍵結附加或經由定位後聚合之機械附加於該眼用鏡片之上或之中的特定三維位置。定位可能被額外控制以形成可允許特定功能性之設計圖案。
流動鏡片反應性媒介部分的空間聚合可根據光化輻射強度及/或藉由例如聚合控制參數(包括高度、寬度、長度及形狀之一或多者)數學定義之模式特徵，及/或重複定義之模式數據，達成該眼用鏡片所欲之特定功能性。特定功能性可包括例如下列一或多項：固定光學矯正性質、電活性光學差異性質、裝飾、抗微生物及治療功能性。
101,105,110,115,120,125,130,135,140,145‧‧‧步驟
200‧‧‧鏡片前驅物
201‧‧‧基材
205‧‧‧光學性質表面
210‧‧‧非流動部分
215‧‧‧流動鏡片反應性媒介
301A‧‧‧顏料圖案
301B‧‧‧圖案
302A‧‧‧鏡片材料
302B‧‧‧鏡片材料
401A‧‧‧微處理器
405A‧‧‧電子導電材料
410A‧‧‧可變光學
415A‧‧‧鏡片材料
500‧‧‧定影設備
510‧‧‧流動鏡片反應混合物
520‧‧‧光學表面
530‧‧‧光學支撐器
540‧‧‧振動隔離系統
550‧‧‧結構
551‧‧‧支撐設備
560‧‧‧光源
561‧‧‧定影照射
610‧‧‧雷射
615‧‧‧光化輻射
620‧‧‧光學表面
630‧‧‧成形光學支撐器
640‧‧‧振動隔離系統
650‧‧‧結構
651‧‧‧支撐設備
710‧‧‧曲線
720‧‧‧距離
730‧‧‧照射時間
740‧‧‧入射強度
801‧‧‧鏡片前驅物加工零件
811‧‧‧自動化元件
814‧‧‧模件
814‧‧‧模具
815‧‧‧放置
圖1係說明可用於實施本發明的一些樣態之方法步驟。
圖2係描繪一鏡片前驅物之示例橫切面圖。
圖3係描繪可用於彩色隱形眼鏡之例示性固化模式。
圖4係描繪可用於電活性隱形眼鏡之例示性固化模式。
圖5係說明一例示性定影裝置，其可用於實施本發明之一些實施例。
圖6係說明另一例示性定影裝置，其可用於實施本發明之一些實施例。
圖7係說明在不同暴露強度下所形成之厚度與暴露時間之一例示性模型輸出。
圖8係說明在一些實施例中可被用於放置及定位鏡片組件之一例示性自動化設備。
本發明提供空間聚合鏡片前驅物裝置之流動鏡片反應性媒介部分的方法及設備，以附加鏡片組件至眼用鏡片之中或之上，藉以提供特定功能性。
在以下部分中提供發明實施例之詳細說明。較佳實施例和替代實施例兩者之描述雖然詳細，但僅為例示性的實施例，本技術領域中具有通常知識者應瞭解的是，變化、修改以及替換可以是顯而易見的。因此，可理解該些例示性實施例並不限制以下發明態樣之範圍。本討論中將方法之步驟以邏輯上的順序列示；然而，
此順序絕非限制所需之步驟數量或該些步驟據以實施之順序，除非特別加以說明。
在有關本發明之說明與申請專利範圍中，各式用語將應用如下定義：此處使用之「抗微生物奈米粒子」係指能夠減少污染及來自例如眼用鏡片之汙染或蛋白質堆積所致之微生物生長的粒子。奈米粒子可包括各式具有可證明之抗微生物活性之金屬或金屬混合物，諸如鈀、錫及金，且可具有自10奈米至100奈米不等之粒子大小，但較佳為30奈米至50奈米。塗布可被用於塗布一或多種顏料、活性劑(諸如藥物或維生素)、電子組件、光反應劑及其他可見於眼用鏡片中之鏡片組件。
如本文中所使用，「DMD」(數位微反射鏡裝置)係一雙穩態空間光線調變器，由一可移動微反射鏡陣列所組成，其功能連接於CMOS靜態隨機存取記憶體上。各鏡係獨立控制，其控制係藉由將資料載入至該鏡下方的記憶體元件來引導反射光，從而將視訊資料的像素空間映射至顯示器上的像素。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。由「關」微鏡反射之光經反射以產生一暗場，並且界定影像之黑階底
層。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(數位微反射鏡裝置)可為一利用數位光處理(DLP)技術之投射系統。
如本文中所使用之「DMD檔案」係指資料點之集成，其代表鏡之二維或三維空間位置，及例如一鏡片設計之所欲厚度值或在一鏡位置之鏡片前驅物。DMD檔案可具有各種格式，而(x,y,th)與(r,θ,th)為最常見者，其中例如「x」與「y」為鏡之卡式座標位置，「r」與「θ」為鏡之極座標位置，而「th」表示所欲之厚度。在一些實施例中，DMD檔案可以時間及/或輻射強度為基礎。
「成形加工條件」如本文所述，係指用於製造一鏡片前驅物、一鏡片前驅物形式與一鏡片之其中一者或多者的設定、條件、方法與程序。
「流動鏡片反應性媒介」如本文所述，意指在其原生態、反應態或部分反應態之任一狀態下可流動之一反應性混合物，並且在進一步處理後，該反應性媒介便可形成為一眼用鏡片的一部分。
「自由形式」或「自由成形」係指一藉由交聯一反應性混合物而形成之表面，其交聯係在三維像素對三維像素(voxel by voxel)之基準上經由曝露於光化輻射而進行，無論是否有一流動媒介層，並且未依照一鑄模、車床或雷射剝蝕來成形。自由形式之方法及裝置的詳細說明係揭示於美國專利申請案第12/194,981號(VTN5194USNP)及美國專利申請案第12/195,132號(VTN5194USNP1)。
「重複成形加工」如本文所述，係指為了製造相較於其前任者更接近所欲設計之鏡片、鏡片前驅物形式或鏡片前驅物，藉由使用設計及成形加工條件之一或二者以進行重複循環之過程。
如本文中所使用，「鏡片」有時稱為「眼用鏡片」，係指任何常駐在眼睛中或上的眼用裝置。這些裝置可能提供光學矯正、增進視力，或可能為治療性或妝飾性。例如，用語鏡片可指一隱形眼鏡、人工水晶體(intraocular Lens)、覆蓋鏡片(overlay Lens)、眼嵌入物(ocular insert)、光學嵌入物(optical insert)或其他之類似裝置，透過鏡片可矯正或修正視覺，或在不阻礙視覺的情況下可妝飾性地改善(例如虹膜顏色)眼睛生理外觀。在一些實施例中，本發明之較佳鏡片為軟性隱形眼鏡並且係由聚矽氧彈性體或水凝膠所製成，其包括但不限於聚矽氧水凝膠及氟水凝膠。
「鏡片組件」如本文中所使用，可包括但不限於顏料、電子組件、紫外線阻斷劑、染色、光起始劑、催化劑、光學組件及/或適用於提供一眼用鏡片之特定功能性之活性劑。例如，功能性可包括下列一或多者：光學矯正、增進視力、妝飾效果及治療效果。
「鏡片設計」如本文中所使用，係指所欲鏡片之形式、功能及/或外觀，若該鏡片設計係經製造，可能提供包含但不限於下列之功能特徵：光學倍率校正、彩色外觀、治療效果、耐磨耗性、可接受之穿透性、形狀、組成、均覆性、可接受之鏡片適配性(例如角膜覆蓋及移動)及可接受之鏡片旋轉安定性。
「鏡片前驅物」如本文中所使用，係指一複合物件，其由一鏡片前驅物形式以及與該鏡片前驅物形式接觸之一流動鏡片反應性媒介所組成，其可為旋轉對稱或非旋轉對稱。例如，在一些實施例中，流動鏡片反應媒介可能在一體積反應混合物內產生一鏡片前驅物形式之過程中形成。將一鏡片前驅物形式與流動鏡片反應性媒介從用來生產一鏡片前驅物形式之一體積反應性混合物中分離出來，可產生一鏡片前驅物。此外，可藉由移除一定量的流動鏡片反應性媒介，或者將一定量的流動鏡片反應性媒介轉換為非流動之合併材料，來將一鏡片前驅物轉換為不同的實體。
如本文中所使用，「鏡片前驅物形式」係指具有至少一光學性質表面之非流動物質，其經進一步處理後可能一致地合併入一眼用鏡片。
「光學區」如本文中所使用，係指在該鏡片成形後配戴該鏡片者在該鏡片或鏡片前驅物中之可視區。
「產品」如本文中所使用，係指一所欲之鏡片或鏡片前驅物。該產品可為一「標準產品」或一「客製產品」。
「反應混合物」或「RMM」(反應單體混合物)係指可硬化並交聯或交聯以成形眼用鏡片之單體或預聚合物材料。各種實施例可包括具有一或更多添加劑的鏡片形成混合物，例如：紫外線阻斷劑、染劑、光起始劑或催化劑及其他可能欲加入如隱形眼鏡或人工水晶體的眼用鏡片中之添加劑。
「空間聚合」如本文中所使用，係指藉由一或多次暴露於控制光化輻射或控制化學反應下所聚合之鏡片前驅物之流動鏡片反應性媒介之聚合部分。
「空間定位」如本文中所使用，係指定位鏡片組件至流動鏡片反應性媒介之上或於鏡片前驅物之中或之上的空間聚合三維空間位置。另外，該空間定位後續可能提供附加鏡片組件至一完成之鏡片產品之上，例如經由定位後輻射暴露。
「基材」如本文中所使用，係指一物理實體，其他實體可放置或形成於其上。
「三維像素」如本文中所使用，亦稱為「光化輻射三維像素」是一種空間元素，代表3維空間中之規則或不規則網格上的一值。不過，三維像素可視為三度空間像素，然而其中像素代表2D影像資料，三維像素則包括第三維。此外，三維像素經常使用於醫學和科學資料的視覺化及分析，在本發明中，三維像素係用來界定一到達一特定體積之反應性混合物的光化輻射量邊界，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，其中可大致引導該光化輻射至二維表面，並與各個三維像素具有共軸維度。以下作為實例，特定體積的反應性混合物可依據768×768三維像素來進行交聯或聚合。
本發明包括用於處理鏡片前驅物裝置以製造具有特定功能性之眼用鏡片的方法及設備。功能性可來自於該眼用鏡片之
中或之上的所欲三維空間位置附加鏡片組件之能力，以及利用本文提供之方法步驟塗布各式鏡片組件之能力。
現請參照圖1，其顯示可用於實施本發明之一些實施態樣的方法步驟。在101，一鏡片前驅物裝置係經製造。若干鏡片前驅物實施例可利用本文所參照之其他先前發明中所述之三維像素對三維像素之方法較佳地製造，但其他方法可包括例如其他以三維像素為基礎之微影製程方法、立體微影技術及鑄造成型技術。如上所定義，一鏡片前驅物係一複合物件，其包含一具有至少一光學性質表面之非流動部分以及與該非流動部分之至少一部分接觸之流動鏡片反應性媒介。通常，如圖2之該例示性鏡片前驅物200所繪示，流動鏡片反應性媒介215係與包含坐落於一基材201表面上之該光學性質表面205之該非流動部分210的至少一部分接觸。
再參照圖1，在105，可穩定該鏡片前驅物之該流動鏡片反應性媒介之部分。穩定可包括控制該流動鏡片反應性媒介之量，藉由例如下列一或多種方法：毛細吸除多餘流動鏡片反應性媒介、控制自用於形成該鏡片前驅物之多餘流動鏡片反應性媒介的移除速度、控制成形加工條件及允許其靜置一段時間。
在110，產生一空間模式以固定該鏡片前驅物之該流動鏡片反應性媒介部分。該空間模式可包括例如一高準確度DMD檔案，其可投射特定強度、持續時間、模式、方向及三維像素三維位置之輻射，以聚合或空間固定該鏡片前驅物之該流動鏡片反應性
媒介之一或多個部分115。其他空間模式可包含光罩技術或化學聚合該流動鏡片反應性媒介。
在125，可根據一鏡片設計選擇鏡片組件。近來，眼用鏡片設計可能包括下列一或多者：視力矯正、妝飾效果、增進視力及治療效果。因此，如上定義之鏡片組件可包括顏料、電子組件、紫外線阻斷劑、染色、光起始劑、催化劑、光學組件、抗微生物塗布及適用於提供眼用鏡片產品之該所欲功能性之活性劑。在120，該經選擇之鏡片組件之一或多者可被沉積於該鏡片前驅物裝置之至少一區域之上。根據該所需之準確度、該組件之大小及所使用之製程條件，可使用不同方法沉積鏡片組件。沉積鏡片組件之方法可能包括噴墨技術、噴灑、電鍍、蒸氣沉積、沒入液體及利用自動化。
在下文中，圖3至8中繪示之例示性實施例的說明將被用於更佳地說明圖1之方法步驟125至145。從圖3開始，可被用於包括顏料於眼用鏡片中之例示性固化模式係經繪示。在300A1及300A2，分別繪示一例示性彩色隱形眼鏡之俯視圖及側剖面圖。在本例示性實施例中，顏料可被沉積及附加於該鏡片材料302A以形成可定義或強調該配戴者眼睛之角膜緣環部分的一環狀或圓柱樣顏料圖案301A。空間定位及空間聚合顏料之能力可能提供不同於已知製造方法及設備所提供之妝飾效果。用於製造彩色鏡片之已知方法及設備通常限於移印一彩色圖案至該固化鏡片之表面上，因此限制可使用之著色劑種類及僅限於二維圖案。相反地，本發明可提供
空間定位鏡片組件特別是顏料粒子之能力，提供部分由於該三維定位而獲得之新的彩色效果。
再參照圖3，在300B1及300B2，分別繪示包括彩色圖案之隱形眼鏡的俯視圖及剖面圖，該彩色圖案能改變或加強使用者之眼睛顏色。包括於該鏡片材料302B中之該圖案301B可經設計以根據測量眼睛之參數及數值改變配戴者眼睛的顏色。此外，所包括之體積深度及顏料可被用於產生改善之妝飾效果或額外功能性如全像(holograms)或可能所欲之防仿冒標誌。在該彩色部分包括該鏡片之表面部分的至少一部份之實施例中，其他功能性可能包括例如塗布抗微生物粒子或奈米表面模式之顏料粒子以用於降低鏡片汙染。
在本發明之一些實施例中，鏡片中之顏料粒子可包括粒子諸如染色、著色劑及染料，該等粒子可經空間定位藉以克服移印限制並提供顯著改善之妝飾效果。空間定影顏料於該角膜緣環301A圖案或眼睛顏色改變或加強之圖案可以不同方式發生，以下說明所提供之步驟及例示性設備組件。
空間沉積及固定顏料組件之製造步驟可能包括產生一固定模式以空間固定該鏡片前驅物之流動鏡片反應性媒介部分之一或多個部分115。在此實例中，該固定設備可包括能投射足夠光化輻射之DMD，以根據一程序DMD檔案聚合流動鏡片反應性媒介之體積。該程序DMD檔案可提供指示給該DMD以聚合及固定例如該鏡片前驅物之該鏡片邊緣及該光學區，藉以避免改變光學矯正性質及鏡片適配性。接著，選擇之顏料粒子可被沉積120於其餘的一
或多個流動鏡片反應性媒介部分。顏料粒子可包括一顏色陣列且可利用各種技術沉積。例如，較輕的顏料可先被沉積於鏡片的特定部分，隨後再沉積較重顏料於該鏡片之區域。此過程因此可允許顏色及顏色效果之改變。
可實施以DMD控制光化輻射之例示性定影設備係繪示於圖5之500。一態樣允許該流動系統不受移動或振動能之影響且得以維持大致穩定。此可利用例如由振動隔離系統540支撐之結構550達成。由於重力亦被用於該實施例，較佳之該結構550具有水平之平坦表面。鏡片前驅物可藉由成形光學支撐器530之該成形光學表面520支撐，該光學支撐器可能附著於支撐設備551。在一些實施例中，自動化計時儀器可被用於控制該流動媒介在不同的定影步驟之前或之後達到相對穩定狀態之最少量時間。
在一些實施例中，穩定化設備包含允許曝露該鏡片前驅物於一或多個光化照射步驟之附加組件，以使該鏡片前驅物空間定影為一眼用鏡片。在一些實施例中，定影輻射使光化學反應僅發生在該流動鏡片反應混合物510中。在替代性實施例中，鏡片前驅物之其他部分例如鏡片前驅物形式可能在該定影輻射下發生一或多種化學改變。其他根據包含該鏡片前驅物之材料特性所構成之變異實施例，可為所屬技術領域中具有通常知識者由本發明之揭示而顯而易見。
在500中，能提供定影輻射之光源被標示為560，較佳係由DMD控制。例如，在一些實施例中，Digital Light Lab Inc.
(Knoxville,Tenn.USA)生產之配備控制器之AccuCure ULM-2-420光源560可構成該定影輻射561之可接受來源。若有需要，在操作適當之穩定參數之後，該定影光源560之控制器的開關被打開，使該鏡片前驅物暴露於該定影輻射561且空間定影該流動鏡片反應性媒介部分。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前驅物形式530表面後，可以不同方式以定影輻射來照射。
在另一態樣中，一些實施例可能包括對該流動鏡片反應混合物510之化學或物理改變。舉例而言，替代實施例可包含導入溶劑物料至液態反應化學品裡面和周圍，並以此方式改變其液態性質。此外，該添加之物料可能影響該流動鏡片反應性媒介之表面能特性及該鏡片前驅物之添加鏡片組件。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。
基本上，該反應混合物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設備500的性質和來自改變該反應混合物中基本化學成份之變動實施例。實施例中，可包含例如定影輻射利用的波長改變，且可導入具有該定影輻射波長彈性的裝置實施例。
例如，圖7之700提供在不同暴露強度下所形成之厚度與暴露時間的模型輸出之例示性代表。該聚合部分與該形成之光學表面的該表面之距離的估計值係以720表示，對上照射時間730。而且，這些數值係以三個不同入射強度740計算顯示。因此，固定
模式可於一距離厚度以一給定照射強度及持續時間聚合。接續上述數位光處理設備的討論，由於設備操作是為數位強度控制，時間會與反射鏡元件在開啟狀態所需的整合時間相關。實際發生於特定三維像素位置之強度可藉由若干技術精確測量，但是該設備之功率可為該一或多次通過之產製鏡片產品與該目標厚度比較之測量值，且該差異可藉由參照該關係以被用於驅動特定強度之時間差異。舉例來說，若該反射鏡開啟時到達一三維像素位置之該強度係10mW/cm2，則參照該可能由該模型所致之調整可藉由沿著曲線710滑動至新的厚度目標並產生新的時間參數來找到。控制演算法可用此計算的時間目標去調整每個連續的一連串「影片」畫面的曝光時間至一平均量，總體相當於該目標時間。另一方法中，可以用每張畫面的最長時間，然後最後一個中間影像可以有每張影像最長時間分率，接著剩下的畫面就可定義為關閉。接著，該調整時間可用於製作下個鏡片，重複製程。
如前所述，鏡片組件特別是顏料粒子可利用下列一或多種方法沉積：噴墨及蒸氣沉積技術、噴灑及施予液體形式至該鏡片前驅物之整個表面上，例如藉由浸沒該鏡片前驅物於液體色素浴中。可進行包括超過一種沉積顏料至該流動鏡片反應性媒介之上的方法之變異及實施。此外，在130當105至125之一或多個步驟被重複時，超過一種顏料粒子類型或色調可被包括於不同階段。當重複多個方法步驟時，實施例可能包括例如依該顏料粒子之化學組
成、輻射投射之間的時間及定影模式而分布於不同深度位置之不同類型之擴散顏料粒子。
當顏料粒子被施予至整個表面或該整個鏡片前驅物時，該流動鏡片反應性媒介之空間固化部分的另一態樣可能變得有用。例如，當多餘粒子可能被移除時135。多餘粒子之移除可能單純藉由沖洗該定影部分或添加溶劑進行，且可能發生在定影該沉積顏料粒子140以形成該眼用鏡片145之前或之後。在其中該沖洗發生於該所有的流動鏡片反應混合物定影之前的實施例中，沉積於該流動鏡片反應混合物之上的顏料之非所欲移除可被達成，因為該部分之固化程度留下膠黏表面或因該顏料粒子之化學鍵結所致。
現請參照圖4，可被用於沉積及空間放置本發明之電活性光學組件之例示性固化模式係經繪示。因此，在400A1及400A2中，分別繪示一具有電子鏡片組件之隱形眼鏡的俯視圖及橫剖面。在本例示性實施例中，鏡片組件可包括可能被鏡片材料415A包覆之電子組件。電子組件可包括例如包含可變光學410A、電子導電材料405A及微處理器401A之媒介嵌入。鏡片組件包括電子組件、光學組件之數量及位置不應被該所示以提供及致能圖1之各方法步驟之本實例限制或被視為受其限制。因此，電子組件可能被機械性放置或沉積於該流動鏡片反應性媒介之上且附加於該鏡片前驅物之體積部分。另外，提供圖6及8之例示性裝置，但許多修飾及相當物將為所屬技術領域中具有通常知識者可自本發明顯而易見。
現請參照圖6，其在600繪示一控制光化輻射之裝置。與圖5之例示性裝置類似，流動系統可被包括以防止該鏡片前驅物移動或隔離振動能且可大致穩定。例如，當包括水平平坦表面時，具備經由重力之力支撐振動隔離系統640之結構650。鏡片前驅物可藉由成形光學支撐器630之該成形光學表面620支撐，該光學支撐器可能附著於支撐設備651。在一些實施例中，自動化計時及機械式機器手臂設備及穩定組件亦可被包括並與一處理器邏輯通訊。與圖5不同的是，本實施例可能經由已知適用於微影應用之雷射610或另一例如用於眼用折射程序之釔鋁石榴石雷射(YAG雷射)提供控制定影光化輻射及空間聚合該流動鏡片反應混合物610之模式。光化輻射615可能在該眼用鏡片成形過程中之不同步驟根據程序化的模式投射向該流動鏡片反應性媒介。
當雷射被建置時，自動化可被用於控制固化及放置鏡片組件兩者。噴墨技術亦可被加入該成形及定影裝置。例如，如此在放置及沉積一類型之鏡片組件之後，對鄰近部分之定影輻射可被投射以附加該鏡片組件並允許其他鏡片組件被沉積於其餘的流動鏡片反應性媒介上或在先前沉積的鏡片組件之上，而不造成彼等之較佳產品設計位置之改變。機械定位亦可包括任何自動化、機器手臂移動或甚至人工放置該鏡片組件至鑄模部分之一或多個支撐點之內，或較佳地藉由空間聚合該鏡片前驅物之流動鏡片反應性媒介產生，以使得由變異模件包含之反應混合物之聚合將包括該電子組件至所形成之眼用鏡片中。
現請參照圖8，多個模件814可被包含於可支撐一或多個鏡片前驅物加工零件801之托板813上，配合圖6之定影裝置。實施例可包括能個別放置815一或多個鏡片組件至一或多個模具814之機械放置自動化元件811。
在一些實施例中，一或多個黏合劑層可利用圖8及6之例示性裝置之例示性組件施予。黏著層可在例如定位該電子組件之前被施予至模件或至少該鏡片前驅物之一部分。黏著層可包括(以非限制性的例子來說)顏料、單體或活性劑，且可被用於例如黏附目的。因此在一些實施例中，黏著層可包括例如一種能夠與鏡片材料形成互穿聚合物網路之黏著聚合物，因此不需在黏著劑與鏡片材料間形成共價鍵便能形成穩定鏡片。
本發明之黏著聚合物可包括，例如，由彼此具有相似溶解度參數之均聚物或共聚物或其組合所製成者，且該黏著聚合物與該鏡片材料具有相似之溶解度參數。黏著聚合物可含有使其聚合物及共聚物能夠產生交互作用之官能基。該官能基可包括與另一聚合物或共聚物之基團以交互作用的方式增加交互作用的密度以利抑制粒子移動性及/或捕獲粒子例如顏料粒子。官能基間之交互作用可為極性、分散，或屬於電荷轉移複合物性質者。該官能基可能位於該聚合物或共聚物分子主鏈或為該分子主鏈結構之懸垂基。
以非限制的例子來說，形成具正電荷之聚合物的單體或單體混合物可與形成具負電荷之聚合物的一或多種單體一起使用以形成該黏著聚合物。做為更特定之實例，可使用甲基丙烯酸(MAA)
與2-甲基丙烯酸羥乙酯(HEMA)製成MAA/HEMA共聚物，而後將此共聚物與HEMA/3-(NN-二甲基)丙基丙烯醯胺共聚物混合，以形成該黏著聚合物。
做為另一實例，該黏著聚合物可由疏水改性單體組成，包括但不限於，下式之胺及酯：CH3(CH2)x-L-COCHR=CH2，其中L可能為-NH或氧，x可能為自2至24之整數，K可能為C1至C6烷基或氫且較佳為甲基或氫。該等醯胺及酯之實例包括但不限於甲基丙烯醯胺月桂酯及甲基丙烯酸己酯。在又一實例中，脂肪族鏈延伸胺基甲酸酯與尿素之聚合物可被用於形成該黏著聚合物。適合做為黏著層之黏著聚合物亦可包括HEMA、MAA與甲基丙烯酸月桂酯(LMA)之隨機嵌段共聚物；HEMA與MAA或HEMA及LMA之隨機嵌段共聚物；或HEMA之均聚物。上述實施例中各組分之重量百分比，基於該黏著聚合物之總重，為約93至約100重量百分比之HEMA、約0至約2重量百分比之MAA，及約0至約5重量百分比之LMA。
因此，黏著聚合物層或其他媒介物可經由任何便利之聚合法製成，包括但不限於，自由基鏈聚合、逐步聚合、乳化聚合、離子鏈聚合、開環、基轉移聚合、原子轉移聚合等等。較佳的是採用熱起始自由基聚合。聚合作用之實施條件係屬熟悉本技藝人士之知識範疇。
塗布亦可藉由使用靜電力、分散力或氫鍵力覆蓋該鏡片前驅物或鏡片組件之所欲表面達成。
另外，活性劑亦可被包含於塗布或利用前述沉積方法以將其沉積至該鏡片前驅物之流動鏡片反應材料上。該活性劑可能被包含於與該將被釋放至該眼球表面之活性藥物或試劑相容之任何鏡片中。釋放方式可包括例如使用微流體泵，或藉由溶解或降解該活性劑至該鏡片成形材料以造成配戴期間該活性藥物自該材料擴散。可使用任何數量之材料，包括但不限於天然發生及合成之聚合性材料，及包含無機材料(包括但不限於多孔陶瓷)、脂肪、蠟、缺乏彼等及彼等之組合之非聚合性材料。
較佳的是，該含活性劑的材料是一種聚合性材料，其中至少一種活性劑以放置、分散或以其他方式包含於該材料。根據選定的不同含活性劑之材料，活性劑可由該材料立即釋出，或該活性劑可被持續釋放超過一理想的時間間隔。例如，該聚合物材料是由至少部分溶於水的一個或多個聚合物所組成。當該聚合物材料被暴露於淚液之水性環境時，其將較佳地溶解且在溶解時釋放該活性劑。
另外在一些實施例中，該活性劑可利用該嵌入之微流體泵配進，該微流體泵可經由能量通道配進該活性劑至眼睛環境。活性藥物或劑之實例可包括例如抗感染劑，包括但不限於托普黴素(tobramycin)、莫西沙星(moxifloxacin)、氧氟沙星(ofloxacin)、加替沙星(gatifloxacin)、環丙沙星(ciprogloxacin)、健他黴素
(gentamicin)、磺胺異噁唑二乙醇胺(sulfisoxazolone diolamine)、乙醯磺胺鈉(sodium sulfacetamide)、新黴素(neomycin)、丙烷脒(propanidine)、磺胺嘧啶(sulfadiazine)及吡利美胺(pyrimethamine)。
此外或選擇性地，該眼用裝置可遞送抗病毒劑，包括但不限於福米偉生鈉(formivirsen sodium)、膦甲酸鈉(foscarnet sodium)、三氟尿苷(trifluridine)、鹽酸特他卡因(tetracaine HCL)、納他黴素(natamycin)及酮康唑(ketocaonazole)。另外，也可能包含止痛劑，包括例如但不限於乙醯胺苯酚(acetaminophen)、可待因(codeine)、伊布洛芬(ibuprofen)及特拉嗎竇(tramadol)。最後，若干實施例亦可能遞送可另外包含例如但不限於維生素、抗氧化劑及營養製劑包括維生素A、維生素D、維生素E、黃體素、牛磺酸、穀胱胺肽、玉米黃素、脂肪酸及類似者之活性藥物或劑。
雖然發明可用於提供以任何已知透鏡材料或適合製造此類透鏡之材料製成的硬式或軟式隱形眼鏡，但本發明之較佳透鏡則是水含量在約0至90%之間的軟式隱形眼鏡。更佳之透鏡應以包含羥基、羰基或兩者之單體製成，或以含聚矽氧之聚合物製成，例如矽氧烷、水膠、聚矽氧水凝膠及其組合。對於本發明鏡片之成形有用之材料可採用如聚合反應起始劑等的添加劑使大分子單體、單體及其組合之摻合物發生反應來製成。適用材料包括但不限於由聚矽氧巨分子及親水單體製成之聚矽氧水凝膠。
已經描述了本發明的數個實施例。雖然本說明書包含了許多具體的實施細節，但其不應被解讀為對任何發明或可能主張者之範圍的限制，而是作為本發明之特定裝置實施例特有的特徵描述。
本說明書個別實施例的上下文中描述的特定設備和鏡片特徵也可以在單一實施例中被組合實施。相反地，在單個實施例的上下文中描述的各種特徵也可以在多個個別的實施例中或在任何適當的次組合中組合實施。此外，雖然以上可以將特徵描述為在某些組合中作用，甚至最初亦如此主張，但在某些情況下可以將來自主張的組合中的一或多個特徵從該組合去除，而且所主張的組合可以針對次組合或次組合的變化。
同樣地，儘管在圖示中以特定的順序描繪方法步驟，但這不應被理解為要求在所顯示的特定順序或按順序執行這樣的方法步驟，或是所有圖示的操作皆應被執行，以實現理想的結果。在某些情況下，多工和並行可能是有利的。還有，前述實施例中多種設備組件之分離不應理解為所有實施例均必須具備該等分離，且應理解所述設備組件和方法步驟通常可一起整合在一設備或方法中，或用於多種設備和方法。
因此，主題的特定實施例已被描述出。其他的實施例係在以下的申請專利範圍要求之內。在一些情況下，可用不同的順序執行申請專利範圍中所述的方法步驟，而且仍可實現理想的結果。此外，在附圖中描繪的處理並不一定需要特定的順序顯示或依
序的順序，以實現理想的結果。儘管如此，將理解的是，在不偏離所主張發明的精神和範圍下，可以做出各種的修改。
Claims (23)
- 一種用於定位及定影(placing and fixing)一或多個組件至一鏡片前驅物上之設備，該鏡片前驅物可被用於製造一眼用鏡片，該設備包含：一包含一拱形光學性質表面(arcuate optical quality)之基材，其中該拱形光學性質表面之至少一部分支撐該鏡片前驅物，其中該鏡片前驅物包含一可流動反應混合物部分及一非流動眼用部分，該非流動眼用部分具有至少一光學面；一輻射來源，空間地聚合該鏡片前驅物之該可流動反應混合物部分之一或多個部分；以及一自動化的沉積工具，由一處理器控制且配置成以沉積該一或多個組件至該鏡片前驅物之該可流動反應混合物部分上。
- 如申請專利範圍第1項所述之設備，其中支撐該鏡片前驅物之該拱形光學性質表面之該部分在聚合該鏡片前驅物之該可流動反應混合物部分期間維持靜止。
- 如申請專利範圍第1項所述之設備，其另包含一空間光調變器，投射至少部分之藉由該輻射來源發出的輻射至該鏡片前驅物之該可流動反應混合物部分上。
- 如申請專利範圍第3項所述之設備，其中該空間光調變器包括一數位鏡裝置。
- 如申請專利範圍第3項所述之設備，其中該空間光調變器包括一光罩。
- 如申請專利範圍第1項所述之設備，其中該輻射來源包括一雷射。
- 如申請專利範圍第1項所述之設備，其中該處理器亦控制自該輻射來源之輸出。
- 如申請專利範圍第7項所述之設備，其中該等組件係利用噴墨技術被沉積於該鏡片前驅物之該可流動反應混合物部分之至少一部分上。
- 如申請專利範圍第1項所述之設備，其中該等組件係利用噴灑技術被沉積於該鏡片前驅物之該可流動反應混合物部分之至少一部分上。
- 如申請專利範圍第1項所述之設備，其中該等組件係利用氣相沉積技術被沉積於該鏡片前驅物之該可流動反應混合物之至少一部分上。
- 一種製造一眼用鏡片之方法，該方法包含：形成一鏡片前驅物，其包含與一可流動反應混合物接觸之一具有至少一光學面之非流動眼用物件；投射控制光化輻射(controlled actinic radiation)以空間地聚合該可流動反應混合物之一或多個部分；以及以藉由一處理器(processor)控制之一自動化的沉積工具沉積一或多個組件至該可流動反應混合物之至少一部分上。
- 如申請專利範圍第11項所述之方法，其中該可流動反應混合物在聚合期間係在一穩定狀態。
- 如申請專利範圍第11項所述之方法，其中該可流動反應混合物之光學區係於沉積該等組件之前在一膠凝點(gel point)或之上聚合。
- 如申請專利範圍第11項所述之方法，其中該可流動反應混合物之邊周緣(edge perimeter)係於沉積該等組件之前在一膠凝點或之上聚合。
- 如申請專利範圍第11項所述之方法，其另包含投射足夠之控制光化輻射以聚合及附加該等組件至形成之該眼用鏡片上。
- 如申請專利範圍第11項所述之方法，其另包含投射足夠之控制光化輻射以聚合及附加該等組件至形成之該眼用鏡片之中。
- 如申請專利範圍第11項所述之方法，其中該等組件之一或多者係於不同的光化輻射暴露之間沉積。
- 如申請專利範圍第11項所述之方法，其中該等組件包含電子組件。
- 如申請專利範圍第11項所述之方法，其另包含沉積顏料粒子至該可流動反應混合物之至少一部分上。
- 如申請專利範圍第11項所述之方法，其另包含沉積活性劑至該可流動反應混合物之至少一部分上。
- 如申請專利範圍第11項所述之方法，其中控制光化輻射係與一三維像素之經聚合或部分聚合之可流動反應混合物及一或多次控制光化輻射之傳輸有關。
- 如申請專利範圍第11項所述之方法，其中沉積之該眼用鏡片組件包含奈米塗布抗微生物粒子。
- 如申請專利範圍第22項所述之方法，其中該奈米塗布抗微生物粒子包括自30奈米至50奈米之粒子大小。
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