具有周边高模量区的接触镜片的制作方法
【专利摘要】本发明公开了软性接触镜片，所述软性接触镜片具有在镜片的周边区域中形成一个或多个较高弹性模量区的材料区域，所述区域为接触镜片增加了硬度。在不同的区或区域中的这种增加的硬度使得接触镜片能够更容易地进行处理，并且使其自行折叠的可能性降低。
【专利说明】具有周边高模量区的接触镜片
【技术领域】
[0001]本发明涉及眼科镜片，并且更具体地涉及软性接触镜片，所述软性接触镜片包括周边区域中的一个或多个高弹性模量区，以使接触镜片变硬而获得改善的处理和接触镜片折叠趋势的降低。
【背景技术】
[0002]近视或近视眼为眼睛的光学缺陷或屈光缺陷，其中来自图像的光线在到达视网膜之前聚焦成点。近视产生的原因通常为眼球或球状体过长或者角膜的形状或轮廓过陡。可利用负光焦度的球面镜片来矫正近视。远视或远视眼为眼睛的光学缺陷或屈光缺陷，其中来自图像的光线在其到达视网膜之后或在视网膜的后面聚焦成点。远视产生的原因通常为眼球或球状体过短或者角膜的形状或轮廓过平。可利用正光焦度的球面镜片来矫正远视。散光为光学缺陷或屈光缺陷，其中个体的视力因眼睛不能将点目标在视网膜上聚焦成聚焦图像而变得模糊。不同于近视和/或远视，散光与眼球尺寸或角膜陡度无关，但相反其是由非旋转对称的角膜或者晶状体的未对准或定位引起的。绝大部分散光产生的原因为非旋转对称的角膜曲率。完好的角膜为旋转对称的，而在具有散光的大多数个体中，角膜并非为旋转对称的。换句话讲，角膜实际上在一个方向上比另一个方向上更弯曲或更陡，从而使得图像被拉伸而不是聚焦成点。可使用柱面镜片或复曲面接触镜片而非球面镜片来解决散光问题。
[0003]通常，对于散光视力矫正，将机械特征设计到接触镜片的周边，以对于所需视力矫正获得在眼睛上的旋转稳定性。这些机械特征围绕镜片周边结合不同的厚度，这可产生在包装中或在镜片处理过程中具有折叠倾向的接触镜片。除了折叠之外，接触镜片可能不像具有均匀厚度的接触镜片那样处理良好。
[0004]软性接触镜片通常比刚性透气性硬性接触镜片佩戴更舒适，这归因于制造接触镜片的材料，即有机硅水凝胶。这些材料具有低弹性模量，这使得它们硬度或刚性更低，由此使得接触镜片更难以处理并易于折叠，正如如上所述的用于散光矫正的接触镜片的情况。
[0005]因此，有利的是设计接触镜片，所述接触镜片由有机硅水凝胶制成，可能包括或不包括散光矫正，在周边区中具有增加的硬度以获得改善的处理和镜片折叠趋势的降低而不牺牲舒适度。
【发明内容】
[0006]本发明的包括周边高弹性模量区的接触镜片克服了与软性接触镜片、特别是如上简述的设计用于散光矫正的软性接触镜片相关联的多个缺点。
[0007]根据一个方面，本发明涉及一种眼科镜片。所述眼科镜片包括:被配置用于视力矫正的光学区、围绕所述光学区的周边区以及并入所述周边区的一个或多个高弹性模量区，所述光学区由具有第一弹性模量的第一材料形成，所述周边区由所述第一材料形成，所述一个或多个高弹性模量区由具有第二弹性模量的第二材料形成，所述第二弹性模量大于所述第一弹性模量。
[0008]根据另一方面，本发明涉及一种用于制造眼科镜片的方法。所述方法包括:向镜片模具的前曲面投配第一材料，以按预定图案产生具有第一弹性模量的区域；将具有第二弹性模量的第二材料添加至镜片模具的前曲面并在所述第一材料之上，所述第二弹性模量低于所述第一弹性模量；以及使镜片模具的后曲面配合至镜片模具的前曲面以形成眼科镜片。
[0009]本发明涉及一种接触镜片，所述接触镜片在接触镜片的周边区域或周边区中并入一个或多个高弹性模量区，以在这些区中选择性地使接触镜片变硬。通过在某些区域中使接触镜片变硬，所述接触镜片具有改善的处理特性和降低的镜片折叠倾向，而不牺牲由形成镜片的低弹性模量的有机硅水凝胶所提供的舒适度。可将所述一个或多个高弹性模量区并入任何类型的软性接触镜片以用于球面矫正、散光矫正和/或球面及散光矫正，以及并入平移式镜片和/或多焦点镜片以用于治疗远视。所述一个或多个高弹性模量区可按任何合适的形状以任何合适的尺寸形成，并可由任何合适的材料形成。所述一个或多个高弹性模量区可由具有比形成接触镜片的本体单体更高的弹性模量的单体形成，或者可仅仅简单地通过将添加剂添加至在特定区域中的镜片单体而形成。
[0010]在不显著增加成本或复杂度的情况下，可利用任何合适的方法来制造本发明的接触镜片。可以任何合适数量或类型的软性接触镜片来实施这种设计。在一个示例性实施例中，所述制造方法仅涉及将材料添加至模具中的期望区域中，所述材料具有比形成接触镜片的其余材料的弹性模量更高的弹性模量，并且与形成接触镜片的其余材料不可混溶或可较差地混溶，使得其在所述区域中保持固定。在其他示例性实施例中，可通过改变在整个接触镜片上的固化光的强度以及预拉伸接触镜片以产生变形阻力来制造增加硬度的区。
[0011]在整个说明书中，术语硬度应被理解为取决于材料的弹性模量、材料的厚度、材料的形状、以及构建到材料中的任何张力或应力。因此，对于给定的形状和给定的厚度而言，具有更高弹性模量的材料将比具有更低弹性模量的材料更硬。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]下文是附图所示的本发明的优选实施例的更为具体的说明，通过这些说明，本发明的上述及其他特征和优点将显而易见。
[0013]图1为根据本发明的包括并入镜片的周边区的高弹性模量区的第一示例性接触镜片的图解不意图。
[0014]图2为根据本发明的包括并入镜片的周边区的两个高弹性模量区的第二示例性接触镜片的图解示意图。
[0015]图3为根据本发明的包括并入镜片的周边区的两个高弹性模量区的第三示例性接触镜片的图解示意图。
[0016]图4为根据本发明的用于制造包括一个或多个高弹性模量区的接触镜片的一种示例性方法的图解示意图。
【具体实施方式】
[0017]接触镜片或触体仅为放置在眼睛上的镜片。接触镜片被视为医疗装置并且可被佩戴以矫正视力和/或用于美容或其他治疗原因。自20世纪50年代起，接触镜片就已被商业化利用以改善视力。早期的接触镜片由硬质材料制造或加工而成，并且相对昂贵而易碎。此外，这些早期的接触镜片由如下材料加工而成，所述材料不允许足够的氧气穿过接触镜片传输到结膜和角膜，由此可潜在地引起许多不良临床效应。尽管仍在使用这些接触镜片，但它们因其不佳的初始舒适度而并不适用于所有患者。该领域的后续发展产生了基于水凝胶的软性接触镜片，所述软性接触镜片在当今极其流行且被广泛应用。具体地，当今可用的有机硅水凝胶接触镜片将具有极高透氧度的有机硅的有益效果与水凝胶的经证实的舒适度和临床性能相结合。事实上，与由早期的硬质材料制成的接触镜片相比，这些基于有机硅水凝胶的接触镜片具有较高的透氧度并且通常具有较高的佩戴舒适度。然而，这些新型接触镜片并非完全没有缺陷。
[0018]当前可获得的接触镜片一直是用于视力矫正的高性价比装置。薄塑料镜片贴合在眼睛的角膜之上以矫正视力缺陷，包括近视或近视眼、远视或远视眼、散光(即角膜中的非球面性)、以及老花眼(即晶状体失去调节的能力)。接触镜片可以多种形式获得并且由多种材料制成，以提供不同的功能性。日戴型软性接触镜片通常由软聚合物塑料材料制成，混合有水，以用于透氧度。日戴型软性接触镜片可为日抛型的或长戴型的。日抛型接触镜片通常被佩戴一天，然后被丢弃，而长戴型接触镜片通常被佩戴至多三十天的时间。彩色软性接触镜片使用不同的材料以提供不同的功能性。例如，可视性色调的接触镜片利用浅色调来帮助佩戴者定位掉落的接触镜片，增强色调的接触镜片具有半透明色调，这意在增强个体的自然的眼睛颜色，彩色色调的接触镜片包括较暗的不透明色调，这意在改变个体的眼睛颜色，并且滤光色调的接触镜片用来增强某些颜色而减弱其他颜色。刚性透气性硬性接触镜片由有机硅聚合物制成，但是比软性接触镜片更为刚性，不包含水，并由此保持它们的形状并且更加耐用，但通常不太舒适。双焦点接触镜片专为远视患者设计，并且能够以软性和刚性种类获得。复曲面接触镜片专为散光患者设计，并且也能够以软性和刚性种类获得。结合上述不同方面的组合镜片也是可获得的，例如混合型接触镜片。
[0019]软性接触镜片通常比刚性透气性硬性接触镜片佩戴更舒适。目前可得的接触镜片由有机娃水凝胶(包括依他菲康、加来菲康(galyfilcon)、赛诺菲康(senofilcon)和纳若菲康(narafilcon))制得。其他有机娃水凝胶包括洛曲菲康(lotraf iIcon)、巴拉菲康(balafilcon)、维菲康(vifilcon)和奥马菲康(omafilcon)。这些材料通常具有低弹性模量，例如依他菲康A具有约0.3 X 106pa的杨氏模量，加来菲康A具有约0.43 X 106pa的杨氏模量，赛诺菲康A具有约0.72 X 106pa的杨氏模量，巴拉菲康A具有约1.1 X 106pa的杨氏模量，并且洛曲菲康A具有约1.4X 106pa的杨氏模量。由于这些材料的弹性模量过低，因此接触镜片的处理变得更难。例如，在散光视力矫正中，将机械特征设计至接触镜片的周边，以对于所需视力矫正获得在眼睛上的旋转稳定性。这些机械特征通常围绕镜片周边结合不同的厚度，这可产生在包装中或在镜片处理过程中具有折叠倾向的镜片。特别地，当试图从包装中取出镜片和/或试图将镜片置于眼睛上时，折叠镜片的存在可使得这些任务更难以完成。除了折叠之外，接触镜片可能不像均匀厚度的接触镜片那样处理良好。
[0020]本发明将一个或多个高弹性模量区并入接触镜片的周边区域中，这加硬了这些区中的接触镜片，用于获得改善的处理和镜片折叠倾向的降低而不牺牲舒适度。可将一个或多个高弹性模量区并入任何类型的软性接触镜片以用于球面矫正、散光矫正和/或球面及散光矫正，以及并入平移式镜片和/或多焦点镜片以用于治疗远视。所述一个或多个高弹性模量区可包括任何合适的构型和尺寸。例如，在一个示例性实施例中，所述一个或多个高弹性模量区可包括围绕镜片的周边的单个连续环。也可调控取向和方向性以获得期望的硬度响应(即，相比于具有类似尺寸和模量的轴向杆，高模量的周边区域可产生不同的响应)。环的尺寸可不同，以满足特定的设计约束或要求。在另一个示例性实施例中，所述一个或多个高弹性模量区可包括定位在接触镜片上的一个或多个离散区域，以增强这些区域。所述一个或多个高弹性模量区可使用多种材料以多种方式形成。在一个示例性实施例中，所述一个或多个高弹性模量区可由不同的材料形成，所述材料具有比形成接触镜片的本体的材料更高的弹性模量。在一个可供选择的示例性实施例中，所述一个或多个高弹性模量区可通过将改变本体材料的弹性模量的材料添加至期望区域中而形成。
[0021]尽管本发明可特别有利于用于散光矫正的软性接触镜片，但重要的是应注意高弹性模量区可用于提高任何软性接触镜片的性能。
[0022]现在参照图1，图示了接触镜片100的第一示例性实施例，所述接触镜片包括光学区102、周边区104和高弹性模量区106。光学区102为接触镜片100的通过其获得视力矫正的部分。换句话讲，光学区102提供视力矫正，并且设计用于特定需要，例如单光近视或远视矫正、散光视力矫正、双焦点视力矫正、多焦点视力矫正、定制矫正或者可提供视力矫正的任何其他设计。周边区104围绕光学区102，并且提供接触镜片100在眼睛上的机械稳定性。换句话讲，周边区104提供机械特征，所述机械特征影响接触镜片100在眼睛上的定位和稳定，包括定心和取向。当光学区102包括非旋转对称特征(如散光矫正和/或高阶像差矫正)时，取向稳定为基本要求。在一些接触镜片设计中，可使用在光学区102与周边区104之间的任选的中间区。任选的中间区确保光学区102和周边区104为平滑融合的。重要的是应注意，光学区102和周边区104两者可独立地设计，尽管有时当特定要求为必要的时它们的设计是极为相关的。例如，具有散光光学区的复曲面接触镜片的设计可需要特定的周边区以用于将接触镜片以预定取向保持在眼睛上。复曲面接触镜片具有不同于球形接触镜片的设计。复曲面接触镜片的光学区部分具有由通常彼此呈直角的曲率产生的两种光焦度(球光焦度和柱光焦度)。需要这些光焦度来以特定角度(柱镜轴)保持眼上的位置，以提供所需的散光视力矫正。复曲面接触镜片的机械或外部周边区通常包括稳定装置以在佩戴于眼上时将柱镜轴或散光轴适当地旋转和取向到特定位置。对于制备复曲面接触镜片至关重要的是，当接触镜片移动时或者当接触镜片被插入时将接触镜片旋转到其适当位置。也重要的是应注意到，尽管在该示例性实施例中元件或区为圆形或环形，但非圆形区和/或非环形构型也是可能的。
[0023]在该示例性实施例中，单个高弹性模量区106包括邻近光学区102的外周定位在周边区104中的环形环。如上所示，取决于接触镜片100的期望性能参数，高弹性模量区106可由多种材料，使用多种方法以及以多种构型形成。具有更高弹性模量的材料比具有更低弹性模量的材料更硬。组件、元件和/或部件的硬度决定其在给定负荷下挠曲或变形的程度。就材料而言，材料越硬，则使其弹性变形所需的负荷就越高；然而，重要的是应注意，通常硬度与弹性模量不同，弹性模量为固有材料性质，而硬度为弹性模量以及元件的厚度、横截面积和/或形状的函数。因此，对于给定横截面形状和厚度，材料的弹性模量越高，则在该区域中的材料的硬度就越大，作为另外一种选择，具有相同弹性模量的材料可制造为取决于几何性质而具有不同的硬度(例如，当与短边相比弯矩与矩形的长边对齐时，具有矩形横截面的物品具有更大的对弯折的抗性)。单个高弹性模量区106中的增加的硬度将使得接触镜片100折叠的可能性降低，且更易于处理。
[0024]在一个可供选择的示例性实施例中，高弹性模量区可定位在接触镜片的周边区内
的离散位置处。用于散光的Aciivue? Oasys?和用于散光的Aeuvaie? Advanee?各自具
有加速稳定设计。在该设计中，接触镜片具有定位在接触镜片的视网膜赤道部中的具有增加的厚度的四个活性区以及在周边的上部和下部中的双薄区。因此，对于该类型的设计，高弹性模量区将优选地位于关于接触镜片的垂直子午线对称的薄区处。
[0025]图2示出了接触镜片200的一个示例性实施例，所述接触镜片包括光学区202、周边区204和两个离散的高弹性模量区206和208。为了本说明书的目的，接触镜片200假设为根据上述加速稳定设计而进行设计。在该示例性实施例中，高弹性模量区206和208为定位在如上所述的更薄接触镜片材料的区域中的环形结构。如同在前述示例性实施例中，高弹性模量区206和208可具有不同的厚度、宽度、形状、取向，并可包括弹性模量大于本体接触镜片材料的弹性模量的任何合适的材料。图3示出了接触镜片300的一个示例性实施例，所述接触镜片具有如图2相同类型的薄区(加速稳定设计)，但其中高弹性模量区306和308的形状为基本上椭圆形，并且接触光学区302且占据周边区304的显著部分。
[0026]重要的是应注意，可使用任何合适的生物相容性材料来产生接触镜片中的高弹性模量区。所述材料优选为透明的、与构成接触镜片本体的单体相容并且具有相同的折射率。可易于改进用于形成接触镜片的现有方法以制造根据本发明的接触镜片。可利用单体的粘度差以在镜片制造过程中保持分离。必须考虑这两种材料的回缩率和膨胀率，以便形成合格的镜片。
[0027]现在参照图4，图示了用于产生接触镜片中的高弹性模量区的一种简单的示例性方法。在第一步骤中，定位用于接触镜片的模具的前曲面400以用于进一步加工。在第二步骤中，以期望的图案将更高弹性模量的单体402投配至模具的前曲面塑料400上。如上所述，在该步骤中可使用多种合适的材料。在第三步骤中，将本体镜片单体404投配至更高弹性模量的单体402和模具的前曲面400之上。在第四步骤中，将模具的后曲面406定位或配合至模具的前曲面402以产生镜片的形状，并且其后通过已知的方式固化以产生具有一个或多个高弹性模量区的接触镜片。
[0028]根据另一个示例性实施例，可通过受控但变化的固化过程来获得更硬的区。例如，通过改变在整个接触镜片上的固化光的强度，可在不同区域中实现不同的所得硬度。
[0029]在一个优选的示例性实施例中，用于形成接触镜片的本体材料包括纳若菲康A，并且更高弹性模量区包括具有更高弹性模量的纳若菲康A的改性型式。纳若菲康A的改性型式通过增加交联剂而产生。
[0030]尽管所示出和描述的据信是最为实用和优选的实施例，但显然，对所述和所示的具体设计和方法的变更对于本领域中的技术人员来说不言自明，并且可在不脱离本发明的精神和范围的情况下使用这些变更形式。本发明并不局限于所述和所示的具体构造，而是应该理解为与落入所附权利要求书的范围内的全部修改形式相符。
【权利要求】
1.一种眼科镜片，包括: 被配置用于视力矫正的光学区，所述光学区由具有第一弹性模量的第一材料形成；围绕所述光学区的周边区，所述周边区由所述第一材料形成；以及并入所述周边区中的一个或多个高弹性模量区，所述一个或多个高弹性模量区由具有第二弹性模量的第二材料形成，所述第二弹性模量大于所述第一弹性模量。
2.根据权利要求1所述的眼科镜片，其中所述眼科镜片包括接触镜片。
3.根据权利要求2所述的眼科镜片，其中所述接触镜片包括软性接触镜片。
4.根据权利要求3所述的眼科镜片，其中所述软性接触镜片包含有机硅水凝胶。
5.根据权利要求1所述的眼科镜片，其中所述一个或多个高弹性模量区包括围绕所述周边区延伸的单个基本上环形的环。
6.根据权利要求1所述的眼科镜片，其中所述一个或多个高弹性模量区包括被定位在所述周边区中的一个或多个离散部分。
7.根据权利要求6所述的眼科镜片，其中所述周边区包括更厚的部分和更薄的部分。
8.根据权利要求7所述的眼科镜片，其中所述一个或多个离散部分被定位在所述周边区的所述更薄的部分中。
9.一种用于制造眼科镜片的方法，所述方法包括: 向镜片模具的前曲面投配第一材料，以按预定图案产生具有第一弹性模量的区域；将具有第二弹性模量的第二材料添加至所述镜片模具的所述前曲面和所述第一材料之上，所述第二弹性模量低于所述第一弹性模量；以及 将所述镜片模具的后曲面配合至所述镜片模具的所述前曲面，以形成所述眼科镜片。
【文档编号】G02C7/04GK103969848SQ201410041526
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年1月28日 优先权日:2013年1月31日
【发明者】J.汉森 申请人:庄臣及庄臣视力保护公司