專利名稱：混合隱形眼鏡系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要地涉及隱形眼鏡，更具體地，涉及軟硬混合(hard-soft)隱形眼鏡。
背景技術(shù)：
視力矯正處于大變革的邊緣。新的測量眼睛的光學像差(aberration)和變形(distortion)的技術(shù)將很快可為公眾所用。這些新的波前測量技術(shù)(wavefront measurement technique)，諸如Shack-Hartmann波前感應(yīng)(wavefront sensing)或Talbot干涉測量(Interferometry)，可精確地測量眼睛的像差從而視力可矯正高達20/10。波前感應(yīng)是一種迅速并非常精確地評估個體的眼睛的像差的方法，從而產(chǎn)生用于矯正的專用眼科處方。
然而，不管用傳統(tǒng)方法還是波前感應(yīng)，一旦已測量出眼睛的像差，這些測量必須然后被轉(zhuǎn)化為視力矯正系統(tǒng)，諸如眼外科手術(shù)、眼鏡或隱形眼鏡。激光折射外科手術(shù)技術(shù)的諸如LASIK和光折射照相角膜切除術(shù)(photorefractive keratectomy)的最新技術(shù)，以及眼鏡制造業(yè)中的進步能夠產(chǎn)生個體的高度精確的矯正眼科處方。
然而，隱形眼鏡的情況并不是這樣。由于制作中的尺寸變化，普及型軟質(zhì)隱形眼鏡不能實現(xiàn)與眼鏡或激光折射外科手術(shù)一樣的效果。硬質(zhì)隱形眼鏡可提供實現(xiàn)眼鏡的效果的平臺，但不如軟質(zhì)隱形眼鏡舒適并缺乏在眼睛上必要的位置穩(wěn)定性。
因此，需要一種軟硬混合隱形眼鏡，該隱形眼鏡可提供矯正眼科處方的平臺并且還提供軟質(zhì)隱形眼鏡的舒適度。
軟硬混合隱形眼鏡的一個缺點是在硬質(zhì)部分和軟質(zhì)部分之間缺乏充分的粘接。在短期使用之后，粘接強度的不足會導致軟質(zhì)部分和硬質(zhì)部分在粘接處脫粘。
因此，需要一種制造軟硬混合隱形眼鏡的方法，該方法在硬質(zhì)部分和軟質(zhì)部分之間產(chǎn)生足夠的粘接以防止隱形眼鏡在粘接處裂開。

發(fā)明內(nèi)容
一種軟硬混合隱形眼鏡被提供。本發(fā)明的幾個實施例包括將隱形眼鏡的硬質(zhì)部分連接到軟質(zhì)部分的方法。本發(fā)明的其它實施例包括增加氧氣透過隱形眼鏡的材料。本發(fā)明的另外的其它實施例提出軟硬混合隱形眼鏡的有成本效益的制造方法。
本發(fā)明還提供了使用基線模制(base curve molding)以生產(chǎn)軟硬混合隱形眼鏡的方法，所述軟硬混合隱形眼鏡在硬質(zhì)部分和軟質(zhì)部分之間具有足夠的粘接從而防止隱形眼鏡在粘接處裂開。一些實施例包括將隱形眼鏡的硬質(zhì)部分粘接到隱形眼鏡的軟質(zhì)部分的方法，而其它實施例包括軟硬混合隱形眼鏡的具有成本效益的制造方法。
還有實施例關(guān)于從鑄造起始的雙材料扣狀體(button)的制造。其它實施例關(guān)于使用預先成形基線模制的雙材料扣狀體的制造。預先成形基線模制免除了昂貴的基線車床加工操作，并且僅需要前表面車床加工以加工原料或定制混合隱形眼鏡，這是有利的。


圖1是用于構(gòu)造本發(fā)明的軟硬混合隱形眼鏡的加工步驟的主視圖；圖2是在圖1所示的加工步驟之后的隱形眼鏡坯體的主視圖；圖3是用于構(gòu)造本發(fā)明的軟硬混合隱形眼鏡的另一加工步驟的主視圖；圖4圖示說明了用于構(gòu)造本發(fā)明的軟硬混合隱形眼鏡的又一加工步驟；圖5圖示說明了構(gòu)造本發(fā)明的軟硬混合隱形眼鏡的可選擇制造方法；圖6圖示說明了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的軟硬混合隱形眼鏡的硬質(zhì)部分和軟質(zhì)部分之間的接觸面幾何形狀的幾個實施例；圖6A圖示說明了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的軟硬混合隱形眼鏡的硬質(zhì)部分和軟質(zhì)部分之間的接觸面幾何形狀的優(yōu)選的實施例；
圖7是隱形眼鏡、幾個眼球組織和從隱形眼鏡系統(tǒng)出射的可視光線的示意圖；圖8是隱形眼鏡、眼球組織和可視光線的另一示意圖，顯示了不同顏色的光線以不同角度從眼球出射的趨勢；圖9圖示說明了對可視光譜的假設(shè)相同的眼睛感應(yīng)(eye response)；圖10圖示說明了對可視光譜的光適應(yīng)響應(yīng)；和圖11圖示說明了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的隱形眼鏡的一理想化凈波長(netwavelength)感應(yīng)；圖12是根據(jù)本發(fā)明的原理的混合隱形眼鏡模具的橫截面視圖；圖13A-圖13D是圖12的混合隱形眼鏡模具的橫截面視圖，其中每一個視圖包括可選擇的內(nèi)壁；圖14是內(nèi)部分已被充滿大致剛性聚合體并被固化之后的圖12的混合隱形眼鏡模具的橫截面視圖；圖15是外部分已被充滿大致柔性聚合體并被固化之后的圖14的混合隱形眼鏡模具的橫截面視圖；圖16是根據(jù)本發(fā)明的原理的可選擇混合隱形眼鏡模具的橫截面視圖；圖17A-圖17D是圖16的混合隱形眼鏡模具的橫截面視圖，其中每一個視圖包括可選擇的連接形狀；圖18是中央空間被填滿大致剛性聚合體并被固化之后圖16的混合隱形眼鏡模具的橫截面視圖；圖19是模具分離之后圖18的混合隱形眼鏡的橫截面視圖；圖20是添加防護裝置之后的圖19的混合隱形眼鏡模具的橫截面視圖；圖21是大致柔性的聚合體澆注并固化之后的圖20的混合隱形眼鏡模具的橫截面視圖；圖22是根據(jù)本發(fā)明的原理的另一可選擇混合隱形眼鏡模具的橫截面視圖；圖23是內(nèi)部分已被充滿大致剛性聚合體并被硬化之后的圖22的混合隱形眼鏡模具的橫截面視圖；圖24是外部分已被充滿大致剛性聚合體并被硬化之后的圖23的混合隱形眼鏡模具的橫截面視圖；
圖25是根據(jù)本發(fā)明的原理的另一可選擇混合隱形眼鏡模具的橫截面視圖；圖26是中央空間被填滿大致剛性聚合體并被固化之后圖25的混合隱形眼鏡模具的橫截面視圖；圖27是模具分離之后圖26的混合隱形眼鏡模具的橫截面視圖；圖28是添加保護裝置之后的圖27的混合隱形眼鏡模具的橫截面視圖；圖29是大致柔性的聚合體被澆注并固化之后的圖28的混合隱形眼鏡的橫截面視圖；圖30是適合于圖31-圖33的預成形模具使用的預成形的大致剛性的中間部分的橫截面視圖；圖31是根據(jù)本發(fā)明的原理的再一可選擇混合隱形眼鏡模具的橫截面視圖；圖32是碗形空間的外部分已被填滿大致柔性聚合體并被硬化之后圖31的混合隱形眼鏡模具的橫截面視圖；圖33是模具分離之后的圖32的混合隱形眼鏡模具的橫截面視圖；圖34是制造根據(jù)本發(fā)明的原理的混合隱形眼鏡的方法所使用的大致剛性材料的初級毛坯的橫截面視圖；圖35是布置在杯內(nèi)的圖34的大致剛性材料的初級毛坯的橫截面視圖；圖36是浸泡在杯內(nèi)化學溶液中的圖34的大致剛性材料的初級毛坯的橫截面視圖；圖37是形成在圖34的大致剛性材料的初級毛坯上的涂層的橫截面視圖；圖38是浸泡在杯內(nèi)化學溶液中的圖37的大致剛性材料的初級毛坯的橫截面視圖；圖39是浸泡在杯內(nèi)另一化學溶液中的圖37的大致剛性材料的初級毛坯的橫截面視圖；圖40是被溶解的大致柔性材料已被澆注并被硬化之后圖37的大致剛性材料的初級毛坯的橫截面視圖；圖41是使用制造圖34-圖40的混合隱形眼鏡的方法生產(chǎn)的混合隱形眼鏡的橫截面視圖；
圖42是圖41的混合隱形眼鏡的大致柔性材料和大致剛性材料之間的交界處(junction)的放大的橫截面視圖；圖43是具有中心(central)區(qū)域、中間(intermediate)區(qū)域和外圍區(qū)域的混合隱形眼鏡的橫截面視圖；圖44是圖43的混合隱形眼鏡的中間區(qū)域的放大的橫截面視圖；圖45是具有中心區(qū)域、曲線中間區(qū)域和外圍區(qū)域的混合隱形眼鏡的橫截面視圖；圖46是圖45的混合隱形眼鏡的曲線中間區(qū)域的放大的橫截面視圖；圖47是具有中心區(qū)域、第一中間區(qū)域、第二中間區(qū)域和外圍區(qū)域的混合隱形眼鏡的橫截面視圖；和圖48是圖47的混合隱形眼鏡的第一和第二中間區(qū)域的放大的橫截面視圖。
應(yīng)當認識到，附圖中的全部或一些是圖示說明目的的示意性視圖，而不必表示所示元件的實際相關(guān)尺寸或位置。
具體實施例方式
在以下章節(jié)中，將參照附圖通過實例詳細地說明本發(fā)明。貫穿本說明，所示的優(yōu)選實施例和實例應(yīng)當被視為范例，而不是對本發(fā)明的限制。在此所使用的“本發(fā)明”意指在此所述的本發(fā)明的任一實施例及任意等同物。另外，貫穿本文件的“本發(fā)明”的不同特征的提及并不意味著所有要求保護的實施例或方法必須包括被提及的特征。
本發(fā)明基于混合隱形眼鏡的平臺(platform)，該平臺提供既柔軟又透氣的隱形眼鏡的優(yōu)點-舒適、衛(wèi)生、穩(wěn)定、優(yōu)良光學性并耐用，而無缺點。本發(fā)明的特征包括隱形眼鏡的化學特性、制造過程、光學設(shè)計和眼科開方(prescribing)和調(diào)整過程。制造過程和光學設(shè)計元件的一個特征是能夠制造四分之一波長定制(customization)，以便矯正高階折射像差(higher order refractive aberration)，所述高階折射像差限制了人們看清20/20以上的能力。
除非另外限定，在此所使用的所有技術(shù)和科學術(shù)語具有的內(nèi)涵與本發(fā)明所屬的技術(shù)領(lǐng)域中的技術(shù)人員所普遍理解的相同。如果此處的定義與它處定義不一致，以此處說明的定義為準。如此處所使用的“混合”指一種類型的隱形眼鏡，所述隱形眼鏡既具有硬質(zhì)元件又具有軟質(zhì)元件，并且所述硬質(zhì)元件與軟質(zhì)元件化學地結(jié)合或粘接或縫合在一起。
本發(fā)明的一個實施例是一種將透氣隱形眼鏡的光學清晰性、穩(wěn)定性和耐久性與軟質(zhì)隱形眼鏡的舒適性相結(jié)合的隱形眼鏡。該混合隱形眼鏡具有化學地粘接或結(jié)合于可濕性軟質(zhì)外裙的高或超DK透氣中心。DK以(×10-11)的計量單位測量。中心具有高度地氧氣透過性，這對于保持角膜健康很重要。本發(fā)明的制造過程之一能夠?qū)⑼笟庵行能嚧布庸ぶ了姆种徊ㄩL精度，從而能夠矯正波前引導(wavefront-guided)高階折射像差并且提供優(yōu)于20/20的視覺性能。
制造混合隱形眼鏡的方法現(xiàn)在將參照圖1-圖5說明制造根據(jù)本發(fā)明的混合隱形眼鏡的一種方法。該方法產(chǎn)生的防破裂產(chǎn)品制造并不昂貴。
如圖1中所示，大致剛性的、透氣的、高(或超)DK材料的棒(rod)10被澆鑄而具有所要求的特性。一完成固化棒就被精磨以產(chǎn)生大致統(tǒng)一的直徑。然后用工具15將棒加工為初級毛坯17，所述初級毛坯17的在前直徑(anterior diameter)20被設(shè)計為與計算機數(shù)控車床的套爪(collet)一致，并且所述初級毛坯17的在后直徑(posterior diameter)25被設(shè)計為與鏡片(lens)的親水部分的最外部直徑一致以便放置在管、杯或其它容納裝置中。在前直徑20的范圍可從6mm到24mm，而在后直徑25的范圍可從6mm到24mm。在一個實施例中，在前直徑20可以是獨立材料并粘接于或以其它方式連接于初級毛坯17以便承受車床的夾緊力。初級毛坯17的中間部分被同時地車床加工以具有用于完成后的鏡片中的剛性和親水材料(hydrophilic material)的接觸面或界面的預定角度30。
本發(fā)明的一種制造方法具有在后直徑25，大致接近(meet)或超過親水部分的最外直徑35，即隱形眼鏡的軟質(zhì)部分的最外直徑，如圖4中所示。在本實施例中，然后應(yīng)用邊界材料40以產(chǎn)生合成壁(resultant wall)或杯，以容納并保持親水液體聚合體(hydrophilic liquid polymer)。作為選擇，初級毛坯17可被插入杯中、管中或其它容納裝置中以便容納親水材料。
本發(fā)明的可選擇制造方法包括應(yīng)用粘合增進劑于初級毛坯17，其后將親水聚合體澆注入由邊界材料40形成的儲液裝置，管、杯或其它容納裝置中。在另一可選實施例中，初級鏡片毛坯17通過在前直徑20被安裝在計算機數(shù)控車床的套爪中，所述車床被編程從而以一種方式產(chǎn)生非球面的在后表面輪廓，所述方式為所述在后表面輪廓不需要拋光，或僅需要輕微的磨光或拋光。然后具有在后表面的扣狀體(posterior surfaced button)被安裝到鏡片坯體(lens block)，其中坯體的軸穿過鏡片45的幾何中心，如圖4中所示。
具有帶有在后表面的扣狀體的組件被重新安裝在計算機數(shù)控車床的套爪中，所述計算機數(shù)控車床諸如具有Variform附加裝置的Optoform80或等同類型，該車床能夠?qū)⑿D(zhuǎn)對稱或非對稱的表面加工至高精度或四分之一波長精度，所述精度優(yōu)選地需要輕度磨光、或不需要補充的拋光(VARIFORM和OPTOFORM是美國新罕布什爾州，基涅的Precitech公司的商標)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，可使用其它類型的車床。然后將輕度磨光的或未輕度磨光的加工后的鏡片從車床移除，解塊并清洗，其后是在前鏡片表面處理。最后鏡片經(jīng)過去水(水合-萃取，hydration-extraction)、殺菌并包裝。
圖5示出了一種制造根據(jù)本發(fā)明的混合隱形眼鏡的方法。步驟1顯示了氟硅氧烷丙烯酸酯RGP材料的棒，該棒包括混合隱形眼鏡的大致剛性部分。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可理解為可采用其它類型的材料。這些其它材料可包括以下單體、單體混合物、或它們的衍生物甲基丙烯酸甲酯；甲基丙烯酸乙酯；甲基丙烯酸丁酯，甲基丙烯酸己酯，二丙烯酸乙二醇酯；甲基丙烯酸八氟戊酯，四甲基二硅氧烷，二甲基丙烯酸乙二醇酯，丙烯酸五氟苯酯，甲基丙烯酸-2-(三甲基甲硅烷氧基)乙酯，2，2-雙(2-metharyl氧基苯基)丙烷，丙烯酸-N-[2-(N，N-二甲基氨基)乙]酯，甲基丙烯酸-2-(N，N-二甲基氨基)乙酯，丙烯酸-2-(N，N-二甲基氨基)丙酯，N-乙烯基-2-吡咯烷酮，N，N-二甲基丙烯酰胺，丙烯酰胺，丙烯胺，甲基丙烯酸-2-羥基乙酯，硅氧烷-乙二醇二甲基丙烯酸酯，甲基丙烯酸三氟乙酯，五氟苯乙烯，甲基丙烯酸五氟苯酯，丙烯酸五氟苯酯，甲基丙烯酸五氟丙酯，不飽和聚酯；對-乙烯基芐基六氟異丙基醚，硅酮基苯乙烯，甲基丙烯酸硅氧烷基烷基酯，硅氧烷基烷基酰胺。
圖5的步驟1中所示的棒或扣狀體，優(yōu)選地直徑為5m到22mm，長度為2mm到15mm。在一個實施例中，扣狀體可被粘連于另一材料以便隨后的操作，并節(jié)省可能的成本。在步驟2中，切入式工具(plunge tool)被用于移除不必要的硬質(zhì)材料并在一側(cè)留有材料的固定部分(solid section)以便隨后的操作。另一方法可使用切入式工具以形成步驟1的扣狀體組件，并具有與圖2相似的形狀。
在步驟3中，隔離塊(spacer)被形成毛坯的夾緊側(cè)(gripping side)以便接下來的操作，或毛坯可被粘接于預先成形的容納裝置從而跳過步驟4。在步驟4中，在聚合(polymerization)期間，膠帶或其它介質(zhì)(media)提供保持壁(retaining wall)以保持軟質(zhì)材料，并且被應(yīng)用于毛坯。在步驟5中，粘接催化劑或粘合增進劑可被應(yīng)用于硬質(zhì)材料并且然后將軟質(zhì)材料澆注入保持壁內(nèi)部，或其它容納裝置內(nèi)部，并可利用熱量、紫外線或熱量與紫外線的結(jié)合而硬化。在步驟6中，隔離塊或容納裝置被移除，而毛坯準備好后續(xù)加工操作。
參照圖6，將說明將隱形眼鏡的硬質(zhì)部分連接于軟質(zhì)部分的方法。傳統(tǒng)混合隱形眼鏡通常是不耐用的，部分地是由于鏡片的硬質(zhì)部分和軟質(zhì)部分之間較弱的化學粘接。粘接失效會產(chǎn)生角膜擦傷，以及用于更換鏡片的成本。本發(fā)明的一個特征是設(shè)想了各種連接配置，該連接配置穩(wěn)固地連接混合隱形眼鏡的硬質(zhì)部分和軟質(zhì)部分。
本發(fā)明的一個實施例在硬質(zhì)隱形眼鏡部分和軟質(zhì)隱形眼鏡部分之間采用成角度的、或傾斜的表面，從而增加表面區(qū)域，并因此增加粘接力，或兩部分之間的強度。其它實施例使用各種不同的表面特征或表面幾何形狀，該表面特征或表面幾何形狀增加隱形眼鏡的耐用性和舒適性。
例如，如圖6中所示，粘接角50可從接近0°變化到接近90°。也就是說，如果根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的隱形眼鏡被按壓于平面，由鏡片的硬質(zhì)部分和軟質(zhì)部分之間的接觸面限定的角度從幾乎平行于平面變化為幾乎垂直于平面。另外，隱形眼鏡的硬質(zhì)部分和軟質(zhì)部分之間的接觸面可包括各種表面配置或幾何形狀55。如圖6中所示，這些表面幾何形狀55可包括凸出(ledge)、突起(protuberance)，或大體V形或W形的突出(projection)。其它表面幾何形狀55可包括鋸齒、梯級(gradation)或其它不是大致直的或平面的形狀。
現(xiàn)在參照圖6A，圖示說明了軟硬鏡片粘接方法。在本發(fā)明的該實施例中，增加硬質(zhì)鏡片部件和軟質(zhì)鏡片部件之間的表面區(qū)域增加了兩材料之間的粘接強度，并最小化鏡片破損或失效。該實施例的另一優(yōu)點是它提供了剛性或硬質(zhì)材料與軟質(zhì)材料之間平滑的過渡。這產(chǎn)生了格外舒適的鏡片。
如圖6A中所示，說明硬質(zhì)、或大致剛性鏡片材料65與軟質(zhì)鏡片材料70之間的接觸面或連接處(junction)75。所示角“A”的范圍在大約95°到大約170°之間。角A優(yōu)選的范圍在大約110°到大約165°之間。如所說明的，硬質(zhì)或大致剛性鏡片材料65與軟質(zhì)材料70之間的接觸面為大致V形。換言之，接觸面包括在鏡片內(nèi)相遇的兩相交平面。于配戴期間鏡片材料分離這一不太可能的情況中，該鏡片連接處配置提供安全特征(safetyfeature)。由于V形，硬質(zhì)鏡片材料65的邊緣不是“刀刃”形，并且因而銳利的邊緣不會接觸角膜或眼瞼，消除了割傷或磨損的危險。
根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的隱形眼鏡的硬質(zhì)部分和軟質(zhì)部分可通過粘接材料或樹脂連接或被結(jié)合，其中所述粘接材料或樹脂由以下單體混合物或它們的衍生物構(gòu)成乙酸乙烯酯；三氟乙醇；甲基丙烯酸甲酯；甲基丙烯酸乙酯，甲基丙烯酸丁酯，乙二胺；甲基丙烯酸-2-羥基乙酯(HEMA)，以及含有C1至C6碳的甲基丙烯酸和丙烯酸的其它酯，其是由在結(jié)構(gòu)中含有氟化的烷基或芳基、有機硅、苯乙烯部分的丙烯酸類基質(zhì)配制的，以及所得到的聚合物如聚苯乙烯；氟/苯乙烯；和有機硅/苯乙烯。
根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的隱形眼鏡的軟質(zhì)部分可由各種材料構(gòu)成。這些材料可包括聚甲基丙烯酸羥基乙酯；丙烯酸羥基乙酯；甲基丙烯酸二羥基丙酯；甲基丙烯酸丁酯，甲基丙烯酸己酯，全氟化的甲基丙烯酸酯，聚乙二醇(polyethylaneglycol)；乙酰氧基硅烷；甲基丙烯酸(三甲基甲硅烷氧基乙)酯；三甲基甲硅烷氧基(trimethylesiloxy)；乙二醇-二甲基丙烯酸酯；丙烯酸苯基乙酯；聚環(huán)氧乙烷；和硅水凝膠。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，可采用其它類型的材料。
混合隱形眼鏡表面處理本發(fā)明的一個特征是設(shè)想了各種隱形眼鏡表面處理。例如，為了通過改善鏡片材料的體內(nèi)(in-vivo)濕潤性以改善鏡片的舒適性這一目的，可增加這些表面處理。使用表面處理的另一原因是為了產(chǎn)生一致的鏡片前淚膜(pre-lens tear film)厚度。鏡片前淚膜厚度的變化導致像差而一致的鏡片前淚膜厚度使其它像差矯正能夠達到完全的效果。
根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的混合隱形眼鏡的一個實施例可包括表面處理，所述表面處理提供正常眨眼動作之間的始終一致的鏡片前淚膜厚度。這些處理可包括一個或多個以下實施例1)等離子體(plasma)——鏡片被放置在包含化合物的諸如氧和NH2的氣體存在的環(huán)境中，所述氣體被振蕩電磁能所改變。這產(chǎn)生表面作用過程(氧化)，該表面作用過程在鏡片表面上產(chǎn)生諸如OH或NH的功能團，所述功能團使鏡片表面更可濕潤；2)離子型表面活性劑——極性分子出現(xiàn)在離子鏡片表面并且產(chǎn)生該分子結(jié)合于表面。一個實例是十二烷基硫化鈉。與十二烷基磺酸結(jié)合的12-碳鏈提供支持更一致的淚膜厚度的底層；3)非離子表面活性劑——鏡片可被暴露于非離子表面活性劑，所述非離子表面活性劑在鏡片是提供膜。一個實例是乙二醇鏈；4)可溶性聚合體——加工后可溶性聚合體的膜可被應(yīng)用于剛性透氣性材料。實例是N，N-二甲基丙烯酰胺，甲基丙烯酰胺，HEMA和其它親水性單體。其它類型的表面處理也是預期的。
可見光譜的不同分量的矯正由在適當位置的隱形眼鏡所執(zhí)行的像差測量(aberrometry)告訴我們從在前鏡片發(fā)出的光線與視軸線所成的夾角。在理想情況下，光線都平行視軸線發(fā)出。但如圖7中所示，在存在像差下這些光線與視軸線成角度，并且該角度并不限于紙的平面。為矯正這些像差，一般要調(diào)整兩個變量。第一變量是在每一道光線從隱形眼鏡發(fā)出的點處的隱形眼鏡的傾斜度。改變該傾斜度將改變通過Snell定律從眼睛發(fā)出的光線的方向。將存在使光線平行于視軸線發(fā)出的在前或在后隱形眼鏡表面的傾斜度。第二變量是每一條光線從隱形眼鏡發(fā)出的點處的局部鏡片厚度。當該厚度被調(diào)整時，用于在此點的光線的路徑的一個或兩個表面的傾斜度也需要改變以便保持發(fā)出光線平行于視軸線。將存在一組局部厚度與傾斜度，所述局部厚度與傾斜度同時地使所有發(fā)出光線平行于視軸線并保持鏡片的全部厚度合理，即不太薄也不太厚。
像差測量(aberrometry)通常僅在一個波長執(zhí)行，通常在紅外線中。然而，如圖8中所示，不同光線的傾斜度將取決于光線的顏色。通常，藍色光線將比綠色光線更為會聚。紅色光線將比綠色光線更為發(fā)散。
現(xiàn)在兩難問題是應(yīng)該使哪種顏色的光線平行于視軸線。如果眼睛對于視覺范圍內(nèi)的所有顏色(大約380nm到大約780nm的范圍)都相等地感應(yīng)，那么你可使對應(yīng)于中間波長的光線平行于視軸線。這樣的話，當光線離開眼睛時一半光線將發(fā)散而一半光線將會聚。
參照圖9，為了一致的感應(yīng)，可視光譜的中間波長對于矯正像差將是理想的，因為在該波長的任一側(cè)的相等的矩形區(qū)域意味著相等量的能量被分布在該波長周圍。
然而，眼睛對于所有波長的感應(yīng)是不相同的。如圖10中所示，白晝視覺響應(yīng)(photopic response)曲線顯示了眼睛對于光譜的紅/綠端更為敏感?，F(xiàn)在可使用與上述同類的概念決定用于矯正像差的理想波長。如圖10中所示，理想波長在任一側(cè)在白晝視覺響應(yīng)曲線下給出相等的面積。
除了眼睛對于不同顏色的感應(yīng)變化之外，本發(fā)明還變化隱形眼鏡對不同顏色的透光率(transmission)。這可有利于減輕眼睛中的色像差的效果。如果隱形眼鏡的透光率乘以眼睛的白晝視覺響應(yīng)或光適應(yīng)感應(yīng)(photopic response)，得到眼睛的凈感應(yīng)(net response)，如圖11中所示。一個理想的波長基于在曲線下再次給出相等面積的該凈感應(yīng)。然后該理想波長被用作目標以便通過上述方式來矯正像差。
例如，對于最終的單焦點鏡片或多焦點鏡片，根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的一個實施例的混合隱形眼鏡包括著色劑(colorant)，所述著色劑減弱在可視光譜的藍色和紅色兩端的透射，因而使透射光線的波段變窄并且潛在地改變鏡片的透射曲線的峰值。本發(fā)明的隱形眼鏡因而可包括出于減弱光線透射目的的著色劑，或出于減少色差目的的著色劑。
可選擇實例利用計算值以決定最佳鏡片厚度輪廓，所述計算值基于預先存在的鏡片材料的已知帶寬和單色像差(monochromatic aberrometry)測量的輸出。
利用化學粘接制造混合隱形眼鏡的方法本發(fā)明披露了一種提供清晰景象的混合隱形眼鏡，并且具有高透氣性以便增強角膜的健康和舒適性。參照圖1到圖6在此說明制造該隱形眼鏡的方法。根據(jù)本發(fā)明的原理，現(xiàn)在將參照圖12-圖29說明利用化學粘接(chemical bonding)制造混合隱形眼鏡的方法。更具體地，該方法關(guān)于將大致柔性的水凝膠軟質(zhì)裙部分化學地粘接于大致剛性的高或超高DK透氣性核心中心部分。
用于大致柔性的部分的合適的材料包括但不僅限于以下材料甲基丙烯酸羥基乙酯(HEMA)；甲基丙烯酸甲酯(MMA)；甲基丙烯酸乙酯(EMA)；甲基丙烯酸丁酯(BMA)，甲基丙烯酸己酯(HMA)，丙烯酸乙酯(EA)，丙烯酸丁酯(BA)，含有氨基烷基的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯；N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)；甲基丙烯酸-2-甲氧基乙酯(MEMA)；甲基丙烯酸乙二醇酯(EGMA)；甲基丙烯酸三氟丙酯；甲基丙烯酸五氟戊酯；N，N-二甲基丙烯酰胺(DMA)；丙烯酰胺；甲基丙烯酰胺；四甲基二硅氧烷乙二醇二甲基丙烯酸酯；甲基丙烯酸全氟苯酯；甲基丙烯酸-2-(三甲基甲硅烷氧基)乙酯；N-氟烷基甲基丙烯酰胺；雙(2-甲基丙烯酰氧基苯基)-丙烷；甲基丙烯酸-(N，N-二甲基氨基-乙)酯；硅水凝膠，如Cibavision lotrafilcon；以及這些材料的任意組合。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解的，以上列表決不是窮舉的，因為在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，其它軟裙材料可用作大致柔性部分。
用于大致剛性的部分的合適材料包括但不僅限于以下材料氟有機硅丙烯酸酯；有機硅化的，苯乙烯；氟丙烯酸酯；氟甲基丙烯酸酯，全氟化的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯；任何DK為70(×10-11)(ISO)的高DK或超DK透氣性剛性隱形眼鏡底，如Boston 7 Envision、Boston EO、Boston Equales、Boston Equalens 2、Boston XO、HDS 60、HDS 100、Fluoroperm 151、Fluoroperm 92、Fluoroperm 92、Fluoro 700、Menicon SE-P、Menicon Z；任何其它高DK材料；以及這些材料的任意組合。當然，如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解的，以上列表決不是窮舉的，因為在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，其它材料可用作大致剛性部分
將參照圖12-圖15說明一種使用模制杯制造混合隱形眼鏡的方法。參照圖12，模制杯100包括水平面102，大致垂直于水平表面102布置的圓筒外壁104和圓筒內(nèi)壁106。內(nèi)壁106以內(nèi)的區(qū)域包括用于容納大致剛性材料的圓筒內(nèi)部分109，而內(nèi)壁和外壁之間的區(qū)域包括用于容納大致柔性材料的圓筒外部分111。
內(nèi)壁106優(yōu)選地包括預先成形的光學級間隔物(optical gradedivider)，所述間隔物將大致剛性內(nèi)部分和大致柔性外部分隔開。另外，內(nèi)壁106優(yōu)選地是與用于形成隱形眼鏡的剛性材料和柔性材料兩者可粘接的或結(jié)合的。用于模制杯的合適材料包括但不僅限于以下材料聚丙烯，聚乙烯，聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)，聚碳酸酯和光學等級塑料。內(nèi)壁和外壁可選擇性地涂有粘合劑從而促進與柔性部分和剛性部分的粘接。
優(yōu)選地，模制杯的薄部分保持已完成隱形眼鏡的部分。作為選擇，模制杯的部分可在澆注期間內(nèi)被移除。例如，內(nèi)壁106可在灌注并硬化大致剛性部分之后被移除，而外壁104可在灌注并硬化大致柔性部分之后被移除。根據(jù)一些實施例，模制杯100還包括形成下部分113的下圓筒108，形成所述下部分113的尺寸以便產(chǎn)生符合計算機數(shù)控車床或其它機床加工裝置的套爪的夾緊區(qū)域。在這些實施例中，水平面102優(yōu)選地包括中心開口110以便下部分113在加工期間可被填注。作為選擇，下部分113可在加工之前被填注。根據(jù)其它實施例，不設(shè)置下圓筒108。
在所示實施例中，內(nèi)壁106或間隔物106相對水平面102成角度A被布置。角A可以是從大約5°到大約175°的任意角度，但優(yōu)選地被選擇為使隱形眼鏡的剛性部分和柔性部分之間的粘接強度最強。內(nèi)壁106可以可選擇地包括彎曲B，所述彎曲B適合進一步增強剛性部分和柔性部分之間的粘接強度。如本領(lǐng)域那些普通技術(shù)人員將理解的，在不脫離本發(fā)明的范圍情況下，可采用許多可選擇的內(nèi)壁結(jié)構(gòu)。例如，柔性部分和剛性部分之間的可選擇的粘接角度的實例參照圖6和圖6A被說明。另外，現(xiàn)在將說明可選擇的內(nèi)壁結(jié)構(gòu)的實例。
參照圖13A，模制杯100包括可選擇內(nèi)壁114，所述內(nèi)壁114大致垂直于水平面102被布置(即，角A大約為90°)。另外，內(nèi)壁114不包括彎曲。參照圖13B，模制杯100包括可選擇內(nèi)壁116，所述內(nèi)壁116與水平面102成銳角被布置。參照圖13C，模制杯100包括可選擇內(nèi)壁118，所述內(nèi)壁118與水平面102成鈍角被布置。參照圖13D，模制杯100包括可選擇內(nèi)壁120，所述內(nèi)壁120包括多個彎曲B。彎曲B優(yōu)選地增加剛性部分和柔性部分之間的粘接強度。另外，內(nèi)壁120與水平面102成角度A被布置。與參照圖12以上所披露的實施例類似，角A可為從大約5°到大約175°的任意角，但優(yōu)選地被選擇為使隱形眼鏡的剛性部分和柔性部分之間的粘接強度最強。
參照圖14，預定量的大致剛性材料的液化樹脂被灌注入內(nèi)部分109中以便材料(1)通過開口110填滿下部分113，從而形成夾緊區(qū)域128；和(2)大致地填滿內(nèi)部分109，從而形成大致剛性部分126。然后，模制杯被放置在程序控制式的硬化環(huán)境中并利用熱量、紫外線或熱量和紫外線的結(jié)合來硬化剛性材料。
作為選擇，預定量的大致剛性材料的液化樹脂被灌注入內(nèi)部分109中以便材料僅填滿下部分113，從而形成夾緊區(qū)域128。然后，模制杯被放置在程序控制式的硬化環(huán)境中并利用熱量、紫外線或熱量和紫外線的結(jié)合來硬化剛性材料。硬化之后，另外的預定量的剛性材料的液化樹脂被灌注入內(nèi)部分109中以便另外的材料大致填滿內(nèi)部分109，從而形成大致剛性部分126。然后，模制杯再次被放置在程序控制式的硬化環(huán)境中并利用熱量、紫外線或兩者的結(jié)合來硬化剛性材料。
參照圖15，在大致剛性材料被硬化之后，預定量的大致柔性材料的液化樹脂被灌注入外部分111中，從而形成大致柔性部分130。然后，模制杯再次被放置在程序控制式的硬化環(huán)境中并利用熱量、紫外線或兩者的結(jié)合來硬化柔性材料。在柔性材料硬化之后，鏡片已準備好被車床加工或其它機床加工以成為已完成的、防破裂混合隱形眼鏡。
現(xiàn)在將參照圖16到圖21說明使用塊料模具(block mold)制造混合隱形眼鏡的方法。參照圖16，塊料模具134包括一對平分部分136，138，所述平分部分136，138沿破裂面140粘合。塊料模具平分部分136，138優(yōu)選地關(guān)于破裂面140對稱。塊料模具134還包括中央空間144，146，所述中央空間144，146限定上部分144和下部分146。中央空間144，146在塊料模具134的大致水平頂面152中形成開口150，以便上部分和下部分可被填滿用以形成隱形眼鏡的硬質(zhì)部分的剛性材料的液化樹脂。
根據(jù)一些實施例，優(yōu)選形成下部分146的尺寸以產(chǎn)生符合計算機數(shù)控車床或其它機床加工裝置的套爪的夾緊區(qū)域。在這些實施例中，開口148存在于上部分和下部分之間以便下部分146在加工期間被填滿液化樹脂。根據(jù)其它實施例，不設(shè)置下部分146。
上部分144包括由塊料模具平分部分的內(nèi)表面形成的外壁156。外壁156形成在隱形眼鏡的剛性部分和柔性部分之間連接處的形狀。在所示實施例中，外壁156與頂面152成角度A被布置。角A可是從大約5°到大約175°的任意角，但優(yōu)選地選擇為使隱形眼鏡的剛性部分和柔性部分之間粘接強度最強。外壁156可可選擇地包括彎曲B，所述彎曲B適合進一步增強剛性部分和柔性部分之間的粘接強度。如本領(lǐng)域那些普通技術(shù)人員將理解的，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可采用許多可選擇的外壁配置。現(xiàn)在將說明這些可選擇的外壁配置中的一些。
參照圖17A，中央空間的上部分144包括可選擇外壁158，所述外壁158大致垂直于水平面152被布置(即，角A為大約90°)。另外，外壁158不包括彎曲。參照圖17B，上部分144包括可選擇外壁160，所述外壁160與水平面152成銳角被布置。參照圖17C，上部分144包括可選擇外壁162，所述外壁162與水平面152成鈍角被布置。參照圖17D，上部分144包括可選擇內(nèi)壁164，所述內(nèi)壁164包括多個彎曲B。彎曲B優(yōu)選地增加隱形眼鏡的剛性部分和柔性部分之間的粘接強度。
參照圖18，預定量的大致剛性材料的液化樹脂被灌注入開口150以便材料(1)填滿下部分146內(nèi)的區(qū)域，從而形成夾緊區(qū)域172；和(2)大致填滿上部分144，從而形成大致剛性部分170。然后，塊料模具被放置在程序控制式的硬化環(huán)境中并利用熱量、紫外線或兩者的結(jié)合來硬化剛性材料。作為選擇，預定量的大致剛性材料的液化樹脂被灌注入開口150以便材料僅填滿下部分146內(nèi)的區(qū)域，從而形成夾緊區(qū)域172。然后，塊料模具被放置在程序控制式的硬化環(huán)境中并利用熱量、紫外線或兩者的結(jié)合來硬化剛性材料。硬化之后，另外的預定量的剛性材料的液化樹脂被灌注到開口150中以大致地填滿上部分144，從而形成大致剛性部分170。然后，塊料模具再次被放置在程序控制式的硬化環(huán)境中并利用熱量、紫外線或兩者的結(jié)合來硬化剛性材料參照圖19，將大致剛性材料硬化之后，塊料模具134沿破裂面140被破裂，并且剛性材料(包括剛性部分170和夾緊區(qū)域172)的硬化部分被從塊料模具的平分部分移除。在此，剛性材料的硬化部分的表面可選擇地準備好或被涂層以便更好地粘接。參照圖20，防護裝置178，180包括大致水平部分178和圓筒側(cè)壁180，所述防護裝置178，180使用合適的粘合劑被粘合在夾緊區(qū)域172的頂部。參照圖21，然后將預定量的柔性材料的液化樹脂灌注到剛性部分170和側(cè)壁180之間的區(qū)域中，從而形成大致柔性部分182。
進一步參照圖21，然后將材料放置在程序控制式的硬化環(huán)境中并利用熱量、紫外線或兩者的結(jié)合硬化大致柔性材料?；旌喜牧?即，剛性部分170和柔性部分182)此時被準備好以便被車床加工或其它方式機床加工而生成完成的防破裂的混合隱形眼鏡。不像參照圖12到圖15所披露的實施例，沒有壁或間隔物被布置在剛性部分和柔性部分之間。
將參照圖22到圖24說明使用基線模具(base curve mold)制造混合隱形眼鏡的方法。參照圖22，基線模具組件190包括基線模具192，內(nèi)壁194或間隔物194，圍繞基線模具192的外圓周布置的外壁196?？蛇x擇地，一個或多個定心板(centering web)198被設(shè)置在內(nèi)壁和外壁之間以確保內(nèi)壁194相對于垂直地布置的基準平面200的適當?shù)亩ㄎ?，所述基準平?00穿過基線模具192的中心。內(nèi)壁194擔當剛性材料和柔性材料之間的隔離物(separator)和連接表面。內(nèi)壁194優(yōu)選地為預先成形的光學級的間隔物，所述間隔物與用于形成隱形眼鏡的剛性材料和柔性材料兩者都可粘接。根據(jù)一些實施例，內(nèi)壁194被涂有粘合劑從而促進與剛性部分和柔性部分的粘接。
在所示實施例中，內(nèi)壁194被大致垂直地布置(即，平行于板200)。然而，與參照圖12-圖21的上述的實施例相類似，內(nèi)壁194可以相對水平面以從大約5°到大約175°的任意角被布置。通過反復試驗的過程，角度可被選擇為使隱形眼鏡的剛性部分和柔性部分之間的粘接強度最強。內(nèi)壁194可選擇地包括一個或多個彎曲B，所述彎曲適合進一步增強剛性部分和柔性部分之間的強度。當然，如本領(lǐng)域那些普通技術(shù)人員將理解的那樣，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可采用許多可選擇的內(nèi)壁配置。
參照圖23，預定量的大致剛性材料的液化樹脂被灌注到內(nèi)壁194以填滿其間的區(qū)域，從而形成大致剛性部分202。然后，基線模具組件被放置在程序控制式的硬化環(huán)境中并利用熱量、紫外線或兩者的結(jié)合來硬化剛性材料。參照圖24，在剛性材料硬化之后，預定量的大致柔性材料的液化樹脂被灌注入內(nèi)壁194和外壁196之間的區(qū)域，從而形成大致柔性部分204。然后，基線模具組件190再次被放置在程序控制式的硬化環(huán)境中并利用熱量、紫外線或兩者的結(jié)合來硬化柔性材料。在柔性材料硬化之后，外壁和定心板被移除，并且鏡片的在前表面已被準備好以便車床加工或以其它方式加工。
將參照圖25-圖29說明使用基線塊料模具組件制造混合隱形眼鏡的方法。參照圖25，基線塊料模具組件210包括基線模具212和一對塊料模具平分部分214，216，所述一對塊料模具平分部分214，216關(guān)于垂直板218對稱地布置，所述垂直板218穿過基線模具212的中心。基線塊料模具組件210還包括中央空間222，所述中央空間222被布置在塊料模具平分部分214，216之間的基線模具212以上的區(qū)域。中央空間222適合被填滿剛性材料的液化樹脂從而形成隱形眼鏡的硬質(zhì)部分。
中央空間222包括由塊料模具平分部分的內(nèi)表面形成的外壁226。外壁226形成隱形眼鏡的剛性部分和柔性部分之間的連接處的形狀。在所示實施例中，外壁226被布置為大致平行于垂直平面218。然而，與參照圖12-圖24說明的實施例相類似，外壁226可以相對水平面以從大約5°到大約175°的任意角被布置。通過反復試驗的過程可選擇角度以便使隱形眼鏡的剛性部分和柔性部分之間的粘接強度最強。另外，外壁226可選擇地包括一個或多個彎曲B，所述彎曲B適合進一步增強粘接強度。當然，如本領(lǐng)域那些普通技術(shù)人員將理解的，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可采用許多可選擇的外壁配置。
參照圖26，預定量的大致剛性材料的液化樹脂被灌注到中央空間222中以便材料填滿中央空間222內(nèi)的區(qū)域，從而形成大致剛性部分230。然后，塊料模具被放置在程序控制式的硬化環(huán)境中并利用熱量、紫外線或兩者的結(jié)合硬化剛性材料。參照圖27，剛性材料硬化之后，塊料模具平分部分214，216被分離并被從基線模具212移除。參照圖28，使用合適的粘合劑將曲線側(cè)壁234圍繞基線模具212的周邊粘合。
參照圖29，然后將預定量的大致柔性材料的液化樹脂灌注到剛性部分230和側(cè)壁234之間的區(qū)域內(nèi)，從而形成大致柔性部分236。然后將材料放置在程序控制式的硬化環(huán)境中并利用熱量、紫外線或兩者的結(jié)合硬化柔性材料。在柔性材料硬化之后，側(cè)壁被移除并且在前表面被車床加工或用其它方式加工。
現(xiàn)在將參照圖30-33描述一種使用預先成形模具組件制造混合隱形眼鏡的方法，預先成形模具組件包括作為軟裙(soft-skirt)模具的模型插入物的預先車床加工的大致剛性中心部分。參照圖30，在放入模具組件之前大致剛性的中心部分250被形成并硬化。根據(jù)一些實施例，剛性中心部分用粘合劑預先涂層或預先處理從而促進與柔性外部分的粘接。參照圖31，預成形模具組件252包括基線模具254和一對塊料模具平分部分256，258，所述一對塊料模具平分部分256，258關(guān)于垂直平面260對稱地布置，所述垂直平面260穿過基線模具254的中心。
預成形模具組件252還包括大致碗形空間264，所述碗形空間264被布置在基線模具和塊料模具平分部分之間。碗形空間270，272包括用于容納大致剛性中心部分250的內(nèi)部分270，和被填滿大致柔性材料的外部分272。另外，預成形模具組件252優(yōu)選地包括中心空間266，所述中心空間266被布置在塊料模具平分部分256，258之間、基線模具254上面的區(qū)域內(nèi)。形成中心空間266的尺寸使大致剛性中心部分在它被成形并硬化之后能夠插入內(nèi)部分270中。一個或多個注入孔274優(yōu)選地被設(shè)置在預成形模具組件中以便填滿碗形空間270，272的外部分。
參照圖32，預定量的大致柔性材料的液化樹脂被注入外部分270中，從而形成大致柔性外部分276。然后，預成形模具組件252被放置在程序控制式的硬化環(huán)境中并利用熱量、紫外線或兩者的結(jié)合硬化柔性材料。參照圖33，在柔性材料硬化之后，模具被分離并且完成的隱形眼鏡被從模具移除。根據(jù)一些實施例，在隱形眼鏡準備好使用以前可對在前表面或在后表面進行車床加工。
如以上參照圖6所披露的，隱形眼鏡的柔性部分和剛性部分之間的粘接角可從接近0°變化到接近90°。另外，柔性部分和剛性部分之間的接觸面可包括各種表面配置，包括但不僅限于以下配置凸出(ledge)，突起(protuberance)，大致V形或W形突出，鋸齒，梯級和任何其它形狀，該形狀不是大致直的或平面的形狀。作為選擇，如以上參照圖6A所披露的，接觸面可設(shè)置在柔性部分和剛性部分之間。
進一步參照圖30到圖33，大致剛性部分可包括一種或多種以下單體、單體混合物以及它們的衍生物三甲基-甲硅烷氧基(trimeththyl-siloxyl)；甲基丙烯酸甲酯；甲基丙烯酸乙酯；二甲基丙烯酸乙二醇酯；甲基丙烯酸八氟戊酯；四甲基二硅氧烷；二甲基丙烯酸乙二醇酯；丙烯酸五氟苯酯；甲基丙烯酸-2-(三甲基甲硅烷氧基)酯；雙(2-metharyl氧基苯基)丙烷；N-[2-(N，N-二甲基氨基)乙基]；onethacrylate；N-[2-(n，n-二甲基氨基)乙基]；甲基丙烯酸酯；乙烯基-吡咯烷酮；N，N-二甲基丙烯酰胺；丙烯胺；甲基丙烯酸羥基乙酯；硅氧烷-乙二醇二甲基丙烯酸酯；甲基丙烯酸三氟乙酯；五氟苯乙烯；甲基丙烯酸五氟丙酯；不飽和聚酯；對-乙烯基芐基六氟異丙基醚；硅氧烷基烷基酰胺；以及它們的組合。如本領(lǐng)域那些普通技術(shù)人員將理解的，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可使用許多其它材料以形成大致剛性部分。
對于參照圖30-圖33所披露的實施例，大致柔性部分可包括一種或多種以下單體的混合物或它們的衍生物聚HEMA；丙烯酸羥基乙酯；甲基丙烯酸二羥基丙酯；聚乙二醇；甲基丙烯酸甲酯；甲基丙烯酸乙酯；甲基丙烯酸丁酯(BMA)；甲基丙烯酸己酯(HMA)；丙烯酸乙酯(EA)；丙烯酸丁酯(BA)；乙酰氧基硅烷；三甲基甲硅烷氧基；乙二醇-二甲基丙烯酸酯；丙烯酸苯基乙酯；干凝膠；硅-水凝膠；聚環(huán)氧乙烷；以及它們的組合。如本領(lǐng)域那些普通技術(shù)人員將理解的，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可使用許多其它材料以形成大致柔性部分。
對于參照圖30-圖33所披露的實施例，隱形眼鏡的柔性部分和剛性部分之間的預先處理或預先涂層可包括粘合劑或樹脂或一種或多種以下單體的混合物或它們的衍生物乙酸乙烯酯；三氟乙醇；甲基丙烯酸酯(C1至C6)；丙烯酸酯(C1至C6)；乙二胺；甲基丙烯酸-2-羥基乙酯(HEMA)，以及由丙烯酸類基質(zhì)；氟；有機硅；氟/有機硅；苯乙烯和得到的聚合物如聚苯乙烯；氟/苯乙烯；有機硅/苯乙烯配制的甲基丙烯酸的其它酯；以及它們的組合。如本領(lǐng)域那些普通技術(shù)人員將理解的，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可使用許多其它材料以形成預先處理或預先涂層。
制造根據(jù)本發(fā)明的混合隱形眼鏡的其它方法包括以相反次序灌注剛性和柔性材料以便柔性材料在剛性材料之前被灌注并硬化。對于塊料模具實施例，這需要制作填滿中心空間的塊料以便外柔性部分首先被灌注并硬化。另外的方法包括在大致同一時間灌注剛性材料和柔性材料兩者，然后同時地硬化材料。
制造根據(jù)本發(fā)明的混合隱形眼鏡的其它方法包括模制出或車床加工出具有標準或半定制的前表面的標準基線模具，然后使用熱能或激光能將中心材料的折射率修正至所需要的光學要求。這些方法替代昂貴的定制的車床加工或模具制造操作，這是有利的。另外的方法包括模制隱形眼鏡的在后表面和在前表面兩者。其它方法包括機械力或熱模制成形(thermalmolding)的應(yīng)用。
本發(fā)明的可選擇的制造方法可包括在后表面的模制和模制的毛坯的金鋼石車削(diamond turning)；在后曲面完成的毛坯的在前表面的輪廓切削；蝕刻在后曲面完成的毛坯的在前表面或在后表面或前述鏡片(predicate lens)在前表面或在后表面；前述鏡片在前表面或在后表面的薄膜沉積；和前述鏡片在前表面或在后表面的激光燒蝕(laserablation)。
現(xiàn)在將參照圖34到圖40說明通過將大致柔性部分化學地粘接于大致剛性部分以制造隱形眼鏡的優(yōu)選的方法。在此要注意的是上述模制方法和技術(shù)的任何一種可與以下說明的方法結(jié)合使用。最初，大致剛性部分通過鑄造具有要求特性的、大致剛性的、透氣的、高(或超)DK材料的棒而形成。硬化之后，棒被精磨以產(chǎn)生大致一致的直徑。參照圖34，然后將棒車床加工為初級毛坯，所述初級毛坯形成隱形眼鏡的大致剛性部分300。大致剛性部分300的中間部分302被同時地車床加工以具有預定的配置從而形成完成的鏡片中剛性材料和親水材料的界面。
參照圖35，在大致剛性部分300已被車床加工之后，產(chǎn)生的毛坯被放置在杯308中。杯308包括底面310和外壁312，并且可選擇地包括車床夾緊區(qū)域。大致剛性部分300優(yōu)選使用諸如環(huán)氧樹脂的粘合劑或其它粘合劑粘合于底面310。參照圖36，下一步包括處理大致剛性部分以促進其與軟裙部分的粘合。該步驟需要以下步驟將化學溶液316灌注入杯308中，浸泡剛性部分達預定時間量并且將催化劑應(yīng)用于剛性部分。根據(jù)一些實施例，化學溶液316包括諸如甲基丙烯酸甲酯(MMA)的均聚物并且預定浸泡時間為從大約1秒到大約20分鐘，最優(yōu)選為大約30秒。
在浸泡完成之后，化學溶液316通過抽水機或其它排水裝置被從杯308移除。參照圖37，涂層(coating)318通過將催化劑應(yīng)用到大致剛性部分被形成在大致剛性部分300的周邊上。催化劑優(yōu)選為紫外線活化劑(例如，紫外線)，紫外線活化劑被應(yīng)用于棒達預定硬化時間，所述硬化時間為大約1分鐘到大約60分鐘，最優(yōu)選為大約30分鐘。涂層318有利于隱形眼鏡的軟質(zhì)部分和硬質(zhì)部分之間的隨后的粘接，這是有利的。另外，涂層318減緩化學溶液滲透到大致剛性部分300中。化學溶液過多滲透到棒中改變敏感的高DK中心部分的物理性質(zhì)。高DK中心部分的具體物理性質(zhì)包括透氧性、折射率、模數(shù)和其它物理性質(zhì)并且會被影響。可采用中間材料作為形成保護棒的涂層的選擇物以防止硬中心被過多地化學滲透。
參照圖38，下一步包括處理涂層以促進對大致柔性材料的粘合。該步驟包括以下步驟通過將化學溶液320灌注到杯308中并浸泡大致剛性部分300達預定量時間從而軟化涂層?；瘜W溶液320優(yōu)選地包含MMA。另外，預定浸泡時間優(yōu)選地從大約5秒到大約20分鐘，最優(yōu)選為大約15秒。軟化涂層還有利于形成混合隱形眼鏡的軟質(zhì)材料和硬質(zhì)材料之間的隨后的粘接。在浸泡完成之后，化學溶液320通過抽水機或其它排水裝置被從杯308移除。
參照圖39，下一步驟還包括處理涂層以促進對大致柔性材料的粘合。該步驟包括將另一化學溶液324灌注到杯308中并浸泡大致剛性部分300達預定量時間。化學溶液324優(yōu)選地包含MMA，以及粘合促進劑和紫外線催化劑(UV activator)。浸泡的預定量時間從大約5秒到大約20分鐘，最優(yōu)選地為大約15秒。根據(jù)用于大致剛性部分300的材料的類型，以上披露的浸泡步驟可以不同次序被執(zhí)行。作為選擇，根據(jù)所采用的大致剛性材料，可取消一個或多個浸泡步驟。
在浸泡步驟完成之后，化學溶液324通過抽水機或其它排水裝置被從杯308移除。然后，在大致剛性部分300上的過量化學溶液通過旋轉(zhuǎn)被移除。根據(jù)一些實施例，旋轉(zhuǎn)以1350rpm或更高轉(zhuǎn)速被執(zhí)行達大約6秒。參照圖40，下一步驟包括將液化的大致柔性材料330圍繞大致剛性中心部分灌注入杯308中，并硬化大致柔性材料330。優(yōu)選地，灌注和硬化之間的時間被保持為最小值，例如少于1分鐘。
硬化大致柔性材料330的步驟是通過向模具應(yīng)用紫外線催化劑達預定硬化時間而實施的。優(yōu)選地，緩慢硬化在低劑量的可視紫外線(visible UVlight)之下被執(zhí)行達大概45分鐘。在接下來的步驟中，紫外線硬化和加溫退火(thermal annealing)被同時地執(zhí)行達大約2到3小時。該時間段之后，紫外線硬化被中斷而加溫退火被持續(xù)附加時間段，優(yōu)選地為約10到20小時，最優(yōu)選地為15小時。該緩慢硬化退火步驟在減小鏡片中的不需要的應(yīng)力的同時有利地產(chǎn)生了增強的粘接強度和更一致的鏡片表面。根據(jù)一些實施例，加溫退火步驟以限定的加熱/冷卻線圖(profile)被執(zhí)行，其中模具從室溫被緩慢地加熱直至達到峰值，并且然后緩慢地冷卻回至室溫。
參照圖41到圖42，在硬化柔性材料之后，鏡片被車床加工或其它方式加工而成為完成的防破裂混合隱形眼鏡332，所述隱形眼鏡332包括大致剛性中心部分300和大致柔性外裙部分330。在所示實施例中，中心部分300和外裙部分330在連接處334被連接，所述連接處334的橫截面為大致V形。如圖42中所示，連接處334由第一部分(segment)338和第二部分340所限定，所述第一部分338和第二部分340彼此成角度A被布置。另外，部分338相對于隱形眼鏡的在前表面342成角度B被布置，而部分340相對于隱形眼鏡的在后表面344成角度C被布置。
根據(jù)一些實施例，限定V形接觸面的尺寸被選擇從而減小連接處附近軟裙的膨脹的不一致，從而增加隱形眼鏡的舒適性。通常，軟裙材料的較少膨脹導致軟質(zhì)部分和硬質(zhì)部分之間的更平穩(wěn)的過渡。由于軟裙材料的膨脹是材料厚度的百分數(shù)，角A、角B和角C被選擇以限制包含連接處334的過渡區(qū)域348中的軟裙材料的量。角A可是在大約5°到大約175°之間的任意角度，優(yōu)選地在大約15°到大約90°之間，最優(yōu)選地為大約80°。角B可是在大約5°到大約175°之間的任意角度，優(yōu)選地在大約100°到大約165°之間，最優(yōu)選地為大約140°。角C可是在大約5°到大約175°之間的任意角度，優(yōu)選地在大約100°到大約165°之間，最優(yōu)選地為大約140°。
提供V形連接處的另外的優(yōu)點是剛性部分和軟裙部分之間的表面積的作為結(jié)果的增加，所述表面積的增加增強了兩材料之間的粘合強度并最小化鏡片的破壞或失效。另外的優(yōu)點是過渡區(qū)域348的在前表面和在后表面主要是由大致柔性材料330構(gòu)成，這可為使用者提供增加的舒適性。根據(jù)可選擇的實施例，連接處334可包括單一部分，所述單一部分相對于隱形眼鏡以一角度被布置，如圖6中所披露的。另外，連接處334可包括各種表面配置或幾何形狀，諸如包括凸出(ledge)、突起(protuberance)或突出(projection)、鋸齒、梯級(gradation)或任何其它不是大致直線或平面的形狀。
用于大致柔性部分330的合適的材料包括但不僅限于甲基丙烯酸羥基乙酯(HEMA)；甲基丙烯酸甲酯(MMA)；甲基丙烯酸乙酯(EMA)；含有氨基烷基的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯；N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)；甲基丙烯酸-2-甲氧基乙酯(MEMA)；甲基丙烯酸乙二醇酯(EGMA)；甲基丙烯酸三氟丙酯；甲基丙烯酸五氟戊酯；N，N-二甲基丙烯酰胺(DMA)；丙烯酰胺；甲基丙烯酰胺；四甲基二硅氧烷乙二醇二甲基丙烯酸酯；甲基丙烯酸全氟苯酯；甲基丙烯酸-2-(三甲基甲硅烷氧基)乙酯；N-氟烷基甲基丙烯酰胺；雙(2-甲基丙烯酰氧基苯基)-丙烷；甲基丙烯酸-(N，N-二甲基氨基-乙)酯；硅水凝膠，如Cibavision lotrafilcon；以及這些材料的任意組合。如本領(lǐng)域那些普通技術(shù)人員將理解的，以上列表決不是窮舉的，因為在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，其它軟裙材料可用作大致柔性部分。
用于大致剛性部分300的合適的材料包括但不僅限于氟有機硅丙烯酸酯；有機硅化的，苯乙烯；氟丙烯酸酯；氟甲基丙烯酸酯，全氟化的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯；任何DK為70(×10-11)(ISO)的高DK或超DK透氣性剛性隱形眼鏡底，如Boston 7 Envision、Boston EO、Boston Equales、BostonEqualens 2、Boston XO、Fluoroperm 151、Fluoroperm 92、Fluoroperm 92、Fluoro 700、Menicon SE-P、Menicon Z；任何其它高DK材料；以及這些材料的任意組合。當然，如本領(lǐng)域那些普通技術(shù)人員將理解的，該列表決不是窮舉的，因為在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，其它材料可用作大致剛性部分。
參照圖43到圖48，使用本發(fā)明的方法所制造的混合隱形眼鏡包括具有不同性質(zhì)和成分的三個或多個區(qū)域。參照圖43和圖44，混合隱形眼鏡360包括中心區(qū)域362，外圍區(qū)域364和中間區(qū)域366。與先前的實施例相類似，中心區(qū)域362優(yōu)選地包括諸如氟-硅氧烷丙烯酸酯，硅氧烷丙烯酸酯，或者聚苯乙烯硅氧烷丙烯酸酯的大致剛性的、透氣的、高或超DK材料。另外，先前所披露的高DK和超DK材料中的任何材料可用于形成中心區(qū)域362。同樣地，外圍區(qū)域364優(yōu)選地包括諸如HEMA、MMA或EMA的大致柔性的水凝膠材料。當然，外圍區(qū)域364也可包括先前所披露的大致柔性水凝膠材料中的任意材料。
中間區(qū)域366是在鏡片制造期間在中心區(qū)域362的周邊上形成的薄膜或涂層。由中間區(qū)域366所限定的薄膜或涂層有利于在中心區(qū)域和外圍區(qū)域之間的隨后的化學粘接，這是有利的。另外，中間區(qū)域366提供防止軟質(zhì)外圍區(qū)域材料的保護障(protective barrier)，從而防止敏感的高DK中心區(qū)域的物理性質(zhì)的潛在的有害的改變，諸如包括透氧性、折射率、模數(shù)和其它物理性質(zhì)。中間區(qū)域366是將中心區(qū)域浸泡在包含低聚體丙烯酸酯單體的化學溶液中達預定量時間而形成的。在優(yōu)選的實施例中，中心區(qū)域是第一材料(例如，諸如氟-硅氧烷丙烯酸酯的高或超DK、透氣的材料，中間區(qū)域是第二材料(即，諸如HEMA的大致柔性水凝膠材料)，而用銼刀(file，蝕刻銼刀)形成的中間區(qū)域是第三材料(例如，MMA)。
形成根據(jù)本發(fā)明的原理的混合隱形眼鏡的方法包括以下步驟形成中心區(qū)域、在中心區(qū)域周圍形成保護障、和將外圍區(qū)域化學地粘接于中心區(qū)域。保護障有利于中心區(qū)域和外圍區(qū)域之間的隨后的化學粘接，并還防止中心區(qū)域的物理性質(zhì)的修改。中心區(qū)域優(yōu)選地包括大致剛性的、透氣的材料，所述材料為DK值在大約30(×10-11)和大約250(×10-11)之間的高DK材料。根據(jù)一些實施例，大致剛性的、透氣的材料是DK值至少為250(×10-11)的超DK材料。
化學溶液滲透到中心區(qū)域中的深度優(yōu)選地作為浸泡時間的函數(shù)控制。諸如紫外線催化劑或活化劑的催化劑也可被采用從而促進中間區(qū)域366的產(chǎn)生。丙烯酸酯溶液優(yōu)選地包含一種或多種以下單體甲基丙烯酸甲酯；甲基丙烯酸乙酯；甲基丙烯酸丁酯；甲基丙烯酸己酯；甲基丙烯酸叔丁基氨基乙酯；丙烯酸叔丁基氨基乙酯；丙烯酸二甲基氨基乙酯；甲基丙烯酸酯，d；氟化丙烯酸酯；甲基丙烯酸酯，其包括六氟甲基丙烯酸酯，甲基丙烯酸-2，2，2-三氟乙酯，甲基丙烯酸-1，1-二氫丙基辛酯，丙烯酸六氟異丙酯和甲基丙烯酸六氟異丙酯，全氟化醚的(一和二)丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯；含有甲基丙烯酸酯的有機硅，包括3-甲基丙烯酰氧基五甲基二硅氧烷，3-甲基丙烯酰氧基丙基三(三甲基甲硅烷氧基)硅烷，3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，5-N，N-二甲基丙烯酰胺，N-乙烯基吡咯烷酮，乙烯基acetatem甲基丙烯酸-2-乙基己酯，甲基和丁基丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯；環(huán)氧丙烯酸酯；氨基甲酸酯丙烯酸酯；羧酸半酯；聚酯丙烯酸酯；丙烯酸酯化的丙烯酸酯類樹脂；低粘度低聚體聚(乙二醇)(一和二)丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯；聚(丙二醇)(一和二)丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯；聚二甲基硅氧烷的二丙烯酸酯和二甲基丙烯酸酯(分子量2000-4000)；以及它們的組合。
根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，中間區(qū)域366通過被浸泡在包含丙烯酸酯單體和粘合促進劑的化學溶液中達預定量時間而形成。合適的粘合促進劑包括但不僅限于環(huán)氧丙烯酸酯，氨基甲酸酯丙烯酸酯，羧酸半酯，聚酯丙烯酸酯，丙烯酸酯化的丙烯酸酯類樹脂和低粘度單體。在中間區(qū)域已被形成之后，可使用旋轉(zhuǎn)方法移除過量的化學溶。如以上參照圖34到圖42所述，可采用一個或多個硬化步驟在形成外圍區(qū)域之前來硬化中間區(qū)域。
進一步參考圖43和圖44，中間區(qū)域366以大致垂直于混合隱形眼鏡360的在前表面372和在后表面374的角度被布置。根據(jù)其它實施例，中間區(qū)域366相對于鏡片以90°之外的角度被布置從而由此提供過渡區(qū)(transition)。對于絕大多數(shù)鏡片，中間區(qū)域366的厚度優(yōu)選地在大約200nm到大約500nm之間。然而，根據(jù)一些實施例，厚度可被增加到2mm或更多。如本領(lǐng)域的那些普通技術(shù)人員將理解的，在不脫離本發(fā)明的范圍下，許多其它中間區(qū)域厚度是可以的。根據(jù)其它實施例，中間區(qū)域366可相對于隱形眼鏡以一角度被布置(除直角以外)，如圖6所示。另外，中間區(qū)域366可包括各種表面配置或幾何形狀，諸如包括凸出、突起或突出、鋸齒、梯級或任何其它不是大致直線或平面的形狀。
參照圖45和圖46，混合隱形眼鏡360包括中心區(qū)域382、外圍區(qū)域384和中間區(qū)域386，其中中間區(qū)域386是布置在中心區(qū)域和外圍區(qū)域之間的曲線薄膜或薄涂層。中間區(qū)域386是在鏡片制造期間形成在中心區(qū)域的外周上的薄膜或薄涂層。與先前的實施例相類似，中心區(qū)域382優(yōu)選地包括大致剛性的、透氣的、高(或超)DK材料，而外圍區(qū)域384優(yōu)選地包括大致柔性的水凝膠材料。彎曲中間區(qū)域386包括面向外圍區(qū)域384的凸起表面390和面向中心區(qū)域382的凹入表面392。
如圖46中所示，混合隱形眼鏡380包括過渡區(qū)域396，所述過渡區(qū)域396包括中間區(qū)域386以及中心區(qū)域和外圍區(qū)域的一部分。與上述V形連接處相類似，彎曲中間區(qū)域386優(yōu)選地被形成尺寸從而減少在過渡區(qū)域內(nèi)外圍區(qū)域膨脹的不一致。通常，外圍區(qū)域材料的較少的膨脹導致軟質(zhì)部分和硬質(zhì)部分之間更平滑的過渡。由于外圍區(qū)域材料的膨脹是材料厚度的百分數(shù)，中間區(qū)域386的曲率半徑被選擇以限制過渡區(qū)域386內(nèi)外圍區(qū)域材料的量。根據(jù)一些實施例，曲率半徑被選擇從而在過渡區(qū)域內(nèi)的外圍區(qū)域材料的百分數(shù)優(yōu)選地少于大約30％，最優(yōu)選地少于大約20％。在所示實施例中，凸起表面390鄰接外圍區(qū)域384(相反地，凹入表面392鄰接中心區(qū)域382)以便僅有少量的軟質(zhì)外圍區(qū)域材料被布置在過渡區(qū)域396以內(nèi)。
提供彎曲中間區(qū)域的另外的優(yōu)點是中心區(qū)域和外圍區(qū)域之間的表面積的作為結(jié)果的增加從而增強各自材料之間的粘接強度并將鏡片的破壞或失效減至最低。另外的優(yōu)點是過渡區(qū)域386的在前表面和在后表面主要由更舒適的大致柔性材料構(gòu)成。根據(jù)其它實施例，過渡區(qū)域386可包括各種表面配置或幾何形狀，諸如包括凸出、突起或突出、鋸齒、梯級或任何其它不是大致直線或平面的形狀。
參照圖47和圖48，混合隱形眼鏡400包括中心區(qū)域402，外圍區(qū)域404，第一中間區(qū)域406和第二中間區(qū)域408。中間區(qū)域406，408是布置在中心區(qū)域和外圍區(qū)域之間的薄膜或涂層。與先前的實施例相類似，中心區(qū)域402優(yōu)選地包括大致剛性的、透氣的高(或超)DK材料，而外圍區(qū)域404優(yōu)選地包括大致柔性的水凝膠材料。第一中間區(qū)域406是在鏡片制造期間形成在中心區(qū)域402的周邊上的薄膜或薄涂層。同樣，第二中間區(qū)域408是形成在第一中間區(qū)域406的周邊上的薄膜或薄涂層。中間區(qū)域有利地促進中心區(qū)域和外圍區(qū)域之間的化學粘接并且還提供屏障以在鏡片制造期間保護中心區(qū)域以防止軟質(zhì)外圍區(qū)域材料。眾所周知，高DK材料通常對于溫度敏感。
如圖48中所示，混合隱形眼鏡400包括過渡區(qū)域412，所述過渡區(qū)域412包括第一中間區(qū)域406和第二中間區(qū)域408。中間區(qū)域406通過將中心區(qū)域浸泡在包含低聚體丙烯酸酯單體的第一化學溶液中達預定量時間而被形成，從而形成第一中間區(qū)域406。然后將中心區(qū)域浸泡在包含低聚體丙烯酸酯單體的第二化學溶液中達預定量時間，從而形成第二中間區(qū)域408。丙烯酸脂溶液優(yōu)選地包含一種或多種以下單體甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸乙酯，甲基丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸己酯。根據(jù)一些實施例，第一化學溶液和第二化學溶液包括大致相同的化學物質(zhì)。根據(jù)其它實施例，第一化學溶液和第二化學溶液包括不同的化學物質(zhì)?？墒褂弥T如紫外線催化劑的催化劑以促進中間區(qū)域406、408的產(chǎn)生。
根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，中間區(qū)域通過被浸泡在包含丙烯酸酯單體和/或粘合促進劑達預定量時間而被軟化。合適的粘合促進劑包括但不僅限于以下環(huán)氧丙烯酸酯，氨基甲酸酯丙烯酸酯，羧酸半酯，聚酯丙烯酸酯，丙烯酸酯化的丙烯酸酯類樹脂和低粘度單體。在每一中間區(qū)域已被形成之后，可使用旋轉(zhuǎn)方法以移除過量的化學溶液。如以上參照圖34到圖42所示，在鏡片制造期間可使用一個或多個硬化步驟來硬化中間區(qū)域。
進一步參照圖47和圖48，中間區(qū)域406、408兩者都以大致垂直于混合隱形眼鏡400的在前表面420和在后表面430的角度被布置。根據(jù)其它實施例，中間區(qū)域相對鏡片成90°之外的角被布置以便由此設(shè)置過渡區(qū)。另外，中間區(qū)域406、408可包括各種表面配置或幾何形狀，諸如包括凸出、突起或突出、鋸齒、梯級或任何其它不是大致直線或平面的形狀。
上述過程能夠?qū)④涃|(zhì)外圍部分粘接到包括高DK材料(即，具有大于30(×10-11)的DK值的材料)的硬質(zhì)中心部分，這是有利的。這樣的高DK材料包括但不僅限于氟硅氧烷丙烯酸酯；甲基丙烯酸甲酯；甲基丙烯酸乙酯；甲基丙烯酸丁酯，甲基丙烯酸己酯，二丙烯酸乙二醇酯；甲基丙烯酸八氟戊酯，四甲基二硅氧烷，二甲基丙烯酸乙二醇酯，丙烯酸五氟苯酯，甲基丙烯酸-2-(三甲基甲硅烷氧基)乙酯，2，2-雙(2-metharyl氧基苯基)丙烷，丙烯酸-N-[2-(N，N-二甲基氨基)乙]酯，甲基丙烯酸-2-(N，N-二甲基氨基)乙酯，丙烯酸-2-(N，N-二甲基氨基)丙酯，N-乙烯基-2-吡咯烷酮，N，N-二甲基丙烯酰胺，丙烯酰胺，丙烯胺，甲基丙烯酸-2-羥基乙酯，硅氧烷-乙二醇二甲基丙烯酸酯，甲基丙烯酸三氟乙酯，五氟苯乙烯，甲基丙烯酸五氟苯酯，丙烯酸五氟苯酯，甲基丙烯酸五氟丙酯，不飽和聚酯；對-乙烯基芐基六氟異丙基醚，硅酮基苯乙烯，甲基丙烯酸硅氧烷基烷基酯，硅氧烷基烷基酰胺；氟-有機硅丙烯酸酯；有機硅-有機硅苯乙烯；硅酸酯-硅酸酯丙烯酸酯；有機硅四丙烯酸酯；有機硅丙烯酸酯；氟-硅氧烷丙烯酸酯；硅氧烷丙烯酸酯；硅氧烷基苯乙烯；甲基丙烯酸硅氧烷基烷基酯；以及它們的組合。
用于軟質(zhì)外圍部分的合適的材料包括但不僅限于甲基丙烯酸羥基乙酯(HEMA)；甲基丙烯酸甲酯(MMA)；甲基丙烯酸乙酯(EMA)；甲基丙烯酸丁酯(BMA)，甲基丙烯酸己酯(HMA)，丙烯酸乙酯(EA)，丙烯酸丁酯(BA)，含有氨基烷基的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯；N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)；甲基丙烯酸-2-甲氧基乙酯(MEMA)；甲基丙烯酸乙二醇酯(EGMA)；甲基丙烯酸三氟丙酯；甲基丙烯酸五氟戊酯；N，N-二甲基丙烯酰胺(DMA)；丙烯酰胺；甲基丙烯酰胺；四甲基二硅氧烷乙二醇二甲基丙烯酸酯；甲基丙烯酸全氟苯酯；甲基丙烯酸-2-(三甲基甲硅烷氧基)乙酯；N-氟烷基甲基丙烯酰胺；雙(2-甲基丙烯酰氧基苯基)-丙烷；甲基丙烯酸(N，N-二甲基氨基-乙)酯；所有的硅水凝膠，如Cibavision lotrafilcon；所有的polyHema化合物；以及它們的組合。
用于中間部分的合適的材料包括但不僅限于甲基丙烯酸甲酯；甲基丙烯酸乙酯；甲基丙烯酸丁酯；甲基丙烯酸己酯；甲基丙烯酸叔丁基氨基乙酯；丙烯酸叔丁基氨基乙酯；丙烯酸二甲基氨基乙酯；甲基丙烯酸酯，d；氟化丙烯酸酯；甲基丙烯酸酯，其包括六氟甲基丙烯酸酯，甲基丙烯酸-2，2，2-三氟乙酯，甲基丙烯酸-1，1-二氫丙基辛酯，丙烯酸六氟異丙酯和甲基丙烯酸六氟異丙酯，全氟化醚的(一和二)丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯；含有甲基丙烯酸酯的有機硅，包括3-甲基丙烯酰氧基五甲基二硅氧烷，3-甲基丙烯酰氧基丙基三(三甲基甲硅烷氧基)硅烷，3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，5-N，N-二甲基丙烯酰胺，N-乙烯基吡咯烷酮，乙烯基acetatem甲基丙烯酸-2-乙基己酯，甲基和丁基丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯；環(huán)氧丙烯酸酯；氨基甲酸酯丙烯酸酯；羧酸半酯；聚酯丙烯酸酯；丙烯酸酯化的丙烯酸酯類樹脂；低粘度低聚體聚(乙二醇)(一和二)丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯；聚(丙二醇)(一和二)丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯；聚二甲基硅氧烷的二丙烯酸酯和二甲基丙烯酸酯(分子量2000-4000)；以及它們的組合。
散光是眼睛的毛病，其中進入眼睛的光線在穿過光學系統(tǒng)之后不能交匯在正確的焦點，從而導致模糊并微弱的圖像。此毛病通常是不正常形狀的(mis-shaped)或環(huán)形圓紋曲面的角膜(toric cornea)的結(jié)果，并且可通過使用環(huán)形圓紋曲面隱形眼鏡來實現(xiàn)散光的矯正。根據(jù)本發(fā)明的一方面，對于任何在圖1到圖48中所示的上述混合隱形眼鏡實施例，隱形眼鏡可被車床加工以產(chǎn)生用于矯正散光的環(huán)形圓紋曲面隱形眼鏡。環(huán)形圓紋曲面的鏡片的形狀允許淚層(tear layer)被形成在鏡片和角膜之間，從而增強眼睛的舒適性和健康性。鏡片的高或超DK中心的基線優(yōu)選地被車床加工為大致鏡片配戴者的角膜的形狀，以便軟質(zhì)外圍裙的曲率半徑大于高或超DK透氣的中心的基線(base curve)。夾在鏡片和角膜之間的淚層用作折射中介(refracting medium)，折射中介的形狀由基線所限定，從而矯正下面的不正常形狀的角膜的散光誤差。同時，鏡片的更軟、更薄的外圍部分與角膜一致，并支撐光學區(qū)域在合適位置，為配戴者產(chǎn)生更好的舒適性。當然，鏡片的前曲線也可被選擇以矯正其它折射誤差。
使用環(huán)形圓紋曲面鏡片的一個優(yōu)點是正常眨眼的眼皮力量產(chǎn)生蠕動狀泵(peristaltic-like pump)，所述泵交換鏡片下的眼淚，有助于全面的舒適，并消除隱形眼鏡的配戴者最經(jīng)常抱怨的干澀。另一優(yōu)點是環(huán)形圓紋曲面鏡片下的淚層對于眼睛是舒適并健康的。另外，淚層也具有有益的光學矯正性質(zhì)。事實上，保持在本發(fā)明的高或超DK透氣鏡片的基線之后的淚層可矯正角膜散光高達大約10個屈光度。使用本發(fā)明的方法所制造的環(huán)形圓紋曲面混合隱形眼鏡的另外的優(yōu)點是它們不需要旋轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性。根據(jù)本發(fā)明的原理構(gòu)造的環(huán)形圓紋曲面混合隱形眼鏡可產(chǎn)生極好的散光矯正能力。
因此，可以看出，本發(fā)明提出了混合軟硬隱形眼鏡系統(tǒng)、方法、制造的方法和制造的物品。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將理解，本發(fā)明可由上述實施例之外的實施方式而施行，說明書中出現(xiàn)的上述實施例僅是為示意目的而非限制。在此說明書和附圖中提出的說明和實例僅提出了本發(fā)明的優(yōu)選的(數(shù)個)實施例。說明書和附圖并不想要限制此專利文件的獨占范圍(exclusionary scope)。注意到本說明書中討論的特定實施例的各種等同物也可施行本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種混合隱形眼鏡，包括中心區(qū)域；外圍區(qū)域；和包括膜的中間區(qū)域。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合隱形眼鏡，其中膜圍繞中心區(qū)域被產(chǎn)生并被硬化，從而形成中間區(qū)域。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合隱形眼鏡，其中膜有利于中心區(qū)域和外圍區(qū)域之間的化學粘接，并防止中心區(qū)域的物理性質(zhì)的更改。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合隱形眼鏡，其中中心區(qū)域包括具有至少30(×10-11)的DK的大致剛性的、透氣的材料，而外圍區(qū)域包括大致柔性材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合隱形眼鏡，其中膜通過將中心區(qū)域浸泡在含有一種或多種丙烯酸脂的化學溶液中預定量的浸泡時間而被形成。
6.一種混合隱形眼鏡，包括具有大于30(×10-11)的DK值的大致剛性的中心部分；大致柔性的外圍部分；和布置在大致剛性部分和柔性部分之間的中間部分。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的混合隱形眼鏡，其中中間部分包括甲基丙烯酸甲酯和粘合促進劑的混合物，其中粘合促進劑從環(huán)氧丙烯酸酯、氨基甲酸酯丙烯酸酯、羧酸半酯、聚酯丙烯酸酯、丙烯酸酯化的丙烯酸類樹脂和低粘度單體構(gòu)成的組中選擇。
8.一種混合隱形眼鏡，包括包括第一材料的中心部分；包括第二材料的外圍部分；和包括第三材料的中間部分；其中第一、第二和第三材料中的每一個都具有不同的成分。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的混合隱形眼鏡，其中中心部分包括具有至少為30(×10-11)的DK值的大致剛性的、透氣的材料。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的混合隱形眼鏡，其中具有至少為30(×10-11)的DK值的大致剛性的、透氣的材料從以下材料構(gòu)成的組中選擇氟硅氧烷丙烯酸酯；甲基丙烯酸甲酯；甲基丙烯酸乙酯；甲基丙烯酸丁酯，甲基丙烯酸己酯，二丙烯酸乙二醇酯；甲基丙烯酸八氟戊酯，四甲基二硅氧烷，二甲基丙烯酸乙二醇酯，丙烯酸五氟苯酯，甲基丙烯酸-2-(三甲基甲硅烷氧基)乙酯，2，2-雙(2-metharyl氧基苯基)丙烷，丙烯酸-N-[2-(N，N-二甲基氨基)乙]酯，甲基丙烯酸-2-(N，N-二甲基氨基)乙酯，丙烯酸-2-(N，N-二甲基氨基)丙酯，N-乙烯基-2-吡咯烷酮，N，N-二甲基丙烯酰胺，丙烯酰胺，丙烯胺，甲基丙烯酸-2-羥基乙酯，硅氧烷-乙二醇二甲基丙烯酸酯，甲基丙烯酸三氟乙酯，五氟苯乙烯，甲基丙烯酸五氟苯酯，丙烯酸五氟苯酯，甲基丙烯酸五氟丙酯，不飽和聚酯；對-乙烯基芐基六氟異丙基醚，硅酮基苯乙烯，甲基丙烯酸硅氧烷基烷基酯，硅氧烷基烷基酰胺；氟-有機硅丙烯酸酯；有機硅-有機硅苯乙烯；硅酸酯-硅酸酯丙烯酸酯；有機硅四丙烯酸酯；有機硅丙烯酸酯；氟-硅氧烷丙烯酸酯；硅氧烷丙烯酸酯；硅氧烷基苯乙烯；甲基丙烯酸硅氧烷基烷基酯；以及它們的組合。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的混合隱形眼鏡，其中外圍部分包括的大致柔性材料從由以下材料構(gòu)成的組中選擇甲基丙烯酸羥基乙酯(HEMA)；甲基丙烯酸甲酯(MMA)；甲基丙烯酸乙酯(EMA)；甲基丙烯酸丁酯(BMA)，甲基丙烯酸己酯(HMA)，丙烯酸乙酯(EA)，丙烯酸丁酯(BA)，含有氨基烷基的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯；N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)；甲基丙烯酸-2-甲氧基乙酯(MEMA)；甲基丙烯酸乙二醇酯(EGMA)；甲基丙烯酸三氟丙酯；甲基丙烯酸五氟戊酯；N，N-二甲基丙烯酰胺(DMA)；丙烯酰胺；甲基丙烯酰胺；四甲基二硅氧烷乙二醇二甲基丙烯酸酯；甲基丙烯酸全氟苯酯；甲基丙烯酸-2-(三甲基甲硅烷氧基)乙酯；N-氟烷基甲基丙烯酰胺；雙(2-甲基丙烯酰氧基苯基)-丙烷；甲基丙烯酸(N，N-二甲基氨基-乙)酯；所有的硅水凝膠，如Cibavision lotrafilcon；所有的polyHema化合物；以及它們的組合。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的混合隱形眼鏡，其中第三材料從由以下材料構(gòu)成的組中選擇甲基丙烯酸甲酯；甲基丙烯酸乙酯；甲基丙烯酸丁酯；甲基丙烯酸己酯；甲基丙烯酸叔丁基氨基乙酯；丙烯酸叔丁基氨基乙酯；丙烯酸二甲基氨基乙酯；甲基丙烯酸酯，d；氟化丙烯酸酯；甲基丙烯酸酯，其包括六氟甲基丙烯酸酯，甲基丙烯酸-2，2，2-三氟乙酯，甲基丙烯酸-1，1-二氫丙基辛酯，丙烯酸六氟異丙酯和甲基丙烯酸六氟異丙酯，全氟化醚的(一和二)丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯；含有甲基丙烯酸酯的有機硅，包括3-甲基丙烯酰氧基五甲基二硅氧烷，3-甲基丙烯酰氧基丙基三(三甲基甲硅烷氧基)硅烷，3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，5-N，N-二甲基丙烯酰胺，N-乙烯基吡咯烷酮，乙烯基acetatem甲基丙烯酸-2-乙基己酯，甲基和丁基丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯；環(huán)氧丙烯酸酯；氨基甲酸酯丙烯酸酯；羧酸半酯；聚酯丙烯酸酯；丙烯酸酯化的丙烯酸酯類樹脂；低粘度低聚體聚(乙二醇)(一和二)丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯；聚(丙二醇)(一和二)丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯；聚二甲基硅氧烷的二丙烯酸酯和二甲基丙烯酸酯(分子量2000-4000)；以及它們的組合。
13.一種形成混合隱形眼鏡的方法，包括以下步驟形成中心區(qū)域；圍繞中心區(qū)域形成保護障；和將外圍區(qū)域化學地粘接于中心區(qū)域。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中保護障有利于中心區(qū)域和外圍區(qū)域之間的隨后的化學粘接并防止中心區(qū)域的物理性質(zhì)的更改。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中中心區(qū)域包括具有至少30(×10-11)的DK值的大致剛性的、透氣的材料。
16.一種混合隱形眼鏡，包括中心區(qū)域；第一中間區(qū)域；第二中間區(qū)域；和外圍區(qū)域。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的混合隱形眼鏡，其中所述第一中間區(qū)域是膜，所述膜圍繞所述中心區(qū)域被產(chǎn)生并被硬化。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的混合隱形眼鏡，其中所述第二中間區(qū)域是膜，所述膜圍繞所述第一中間區(qū)域被產(chǎn)生并被硬化。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的混合隱形眼鏡，其中所述第一中間區(qū)域和第二中間區(qū)域有利于所述中心區(qū)域和所述外圍區(qū)域之間的化學粘接，并防止所述中心區(qū)域的物理特性的更改。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的混合隱形眼鏡，其中所述中心區(qū)域包括具有至少30(×10-11)的DK的大致剛性的、透氣的材料。
21.一種制造具有大致剛性的中心部分和大致柔性的外部部分的混合隱形眼鏡的方法，該方法包括以下步驟形成大致剛性的中心部分；處理所述大致剛性的中心部分以在所述大致剛性的部分的周邊上形成涂層；圍繞所述大致剛性的中心部分形成大致柔性的外部部分；和將所述大致柔性的部分化學地粘接于所述大致剛性的部分。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中形成大致剛性的中心部分的步驟包括將剛性的透氣的材料的棒用機器加工或車床加工為初級毛坯。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中處理大致剛性的部分以形成涂層的步驟包括將大致剛性的部分浸泡在化學溶液中預定量的時間。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中化學溶液包含MMA并且預定量的時間為從5秒到20秒。
25.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中處理大致剛性的部分以形成涂層的步驟包括應(yīng)用紫外線催化劑于大致剛性的部分。
26.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中涂層減緩化學溶液滲透入大致剛性的部分中；有利于大致剛性的中心部分和大致柔性的外部部分之間的化學粘接；并防止大致剛性的中心部分的物理性質(zhì)的更改。
27.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，還包括處理涂層以軟化涂層的步驟，從而促進剛性的中心部分和大致柔性的外部部分之間的化學粘接。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其中處理涂層的步驟包括將大致剛性的部分浸泡在包含MMA的化學溶液中預定量時間。
全文摘要
一種混合隱形眼鏡，包括中心區(qū)域、相對軟質(zhì)的外圍區(qū)域和包括膜或涂層的中間區(qū)域，其中所述中心區(qū)域包括具有至少30(×10
文檔編號G02C7/04GK1930513SQ200580004859
公開日2007年3月14日 申請日期2005年2月11日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月13日
發(fā)明者阿里·達希, 巴里·陳, 喬·柯林斯, 杰羅姆·雷澤頓, 拉麥贊·本拉斯德 申請人:科特爾蘭巴達技術(shù)公司