专利名称：稳定接触镜片的方法
稳定接触镜片的方法
背景技术：
可通过对接触镜片的一个或多个表面赋予非球形的校正方面，例如圆柱形、双焦点或多焦点特性，来实现某些光学缺陷的校正。当佩戴于眼睛上时，这些镜片必须大体上保持具体的取向才有效。通常通过改变镜片的机械特性来实现镜片在眼睛上保持取向。棱镜稳定化是稳定化方法的例子，其包括使镜片的前表面相对于背表面偏心、加厚镜片的下周边、在镜片表面上形成凹陷或凸起以及缩短镜片边缘。另外，已使用动态稳定化，其中通过使用薄区或镜片周边厚度减小的区域来稳定镜片。通常，薄区位于两个区域，从其在眼睛上放置的有利位置来看，这两个区域关于镜片的垂直轴线或水平轴线对称。评价镜片设计涉及对镜片在眼睛上的性能作出判断，然后在必要和可能时对设计进行优化。此过程通常通过在患者中对测试设计进行临床评价而完成。然而，此过程是耗时且昂贵的，原因是其需要大量的患者来进行测试，因为必须考虑患者与患者之间的差异。一直需要改进某些接触镜片的稳定性。
发明内容
本发明为接触镜片，其设计成具有相对于标称稳定化设计而言改进的稳定性。在本发明的另一方面，稳定接触镜片的方法包括提供具有标称稳定区参数集的镜片设计；评价该镜片设计的佩戴性能；根据此性能计算价值函数；以及通过应用该价值函数优化稳定区参数。此过程可通过虚拟模型(例如基于软件的模型)迭代执行，该模型模拟诸如眨眼的眼睛机能的影响并相应地调整稳定化方案。在本发明的另一个方面，根据这样的方案稳定接触镜片，其中对作用于眼睛上的镜片的扭矩的动量矩进行平衡。在本发明的另一个方面，通过形成一个或多个区来稳定接触镜片，这些区具有与镜片的其余部分不同的厚度，并且其中这些区在镜片上的位置使得当镜片佩戴在眼睛上时作用于镜片的扭矩的动量矩将得到平衡。在本发明的另一个方面，接触镜片具有稳定化区，其大部分长度位于镜片的水平轴线之下。在本发明的另一个方面，接触镜片具有稳定化区，其在一个方向相对于另一个方向具有不同的斜度(相对于其峰)变化率。在本发明的另一个方面，接触镜片在水平轴线之上与在水平轴线之下具有不同的高度轮廓。
图I是稳定化接触镜片的前视图或对象视图。图2A-C是具有插入的镜片的眼睛的示意图，其标出了旋转轴线和作用于镜片的多种扭矩。图3是流程图，显示了根据本发明的稳定化优化过程。
图4A-C是对应于实例I的具有稳定化区的稳定化镜片的前视图以及周向和径向厚度坐标图。图5A-C是对应于实例2的具有稳定化区的稳定化镜片的前视图以及周向和径向厚度坐标图。图6A-C是对应于实例3的具有稳定化区的稳定化镜片的前视图以及周向和径向厚度坐标图。图7A-C是对应于实例4的具有稳定化区的稳定化镜片的前视图以及周向和径向厚度坐标图。图8是显示出旋转速度测量值的坐标图。
具体实施例方式本发明的接触镜片具有基于对作用于镜片上的多种力进行平衡而优化稳定化的设计。这涉及应用一种设计过程，该过程平衡作用于眼睛上、眼睛的组成部分上、以及最终地置于眼睛上的稳定化镜片上的扭矩。优选地，改进的稳定性通过用包括稳定化元件的标称设计开始改进过程来实现。例如，具有关于穿过中心的水平轴线和垂直轴线两者对称的两个稳定化区的镜片设计是一种便利的基准，通过它可根据本发明的方法优化镜片的稳定性。所谓“稳定化区”是指镜片周边区的区域，其厚度值大于周边区的其余区域的平均厚度。所谓“周边区”是指周边环绕镜片光学区并延伸直到镜片边缘但不包括镜片边缘的镜片表面的区域。作为有用起点的另一种稳定化设计在美国专利公布20050237482中有所描述，该专利以引用方式并入本文，但是任何稳定化设计均可用作标称设计，然后根据本发明对其进行优化。稳定化设计的改进过程还可以包括用下述眼睛模型测试所述改进；评价测试的结果；以及以迭代方式继续实施改进过程，直到实现所需的稳定化水平。图I示出了稳定化镜片的前表面或物侧表面。镜片10具有光学区11。镜片的周边围绕光学区11。两个厚区域12位于周边中且为稳定化区。优选用于该过程以产生新设计的模型包括多种因素和假设，这些因素和假设模拟机械操作及其对镜片稳定性的影响。优选地，根据熟知的编程技术使用标准编程和编码技术将该模型简化为软件。概述之，通过模拟在规定次数的眨眼中下述力的施加而将该模型用于设计稳定化镜片的过程。相应地确定镜片旋转和偏心的程度。然后以旨在使旋转和/或向心达到更期望水平的方式改变设计。然后使模型再次经历该过程，以确定预定次数的眨眼后眨眼时的平移。通过应用下文更详细描述的价值函数完成设计的改变。模型假定眼睛优选地由代表角膜和巩膜的至少两个球面部分组成，并且x-y-z坐标轴的原点位于代表角膜的球体的中心。也可以使用诸如非球面的更复杂表面。镜片的基部形状由球面部分组成，但允许镜片的基弧从镜片的中心向边缘变化。可使用不止一个基弧来描述背表面。假定置于眼睛上的镜片呈现出与眼睛相同的形状。镜片的厚度分布不一 定旋转对称，并且实际上根据本发明镜片的一些优选实施例不对称。镜片边缘的厚区可用于控制镜片的位置和取向行为。在镜片和眼睛之间存在均匀的液体薄膜(泪膜)，其典型厚度为5μπι。此泪膜被称为镜片后泪膜。在镜片边缘，镜片和眼睛之间的液膜的厚度要小得多，并且被称为粘蛋白泪膜。在镜片与下眼睑和上眼睑之间存在典型厚度为5. Ομ 的均匀液体薄膜(也为泪膜)，并且这些被称为镜片前泪膜。上下眼睑的边界均位于χ-y平面内具有单位法向量的平面中。因此，这些边界在垂直于Z轴的平面上的投影为直线。在眼睑运动过程中也作出此假设。上眼睑在接触镜片上施加均匀的压力。这种均匀的压力施加在由上眼睑覆盖的接触镜片的整个区域上或具有均匀宽度的上眼睑边界附近的该区域的一部分上，该宽度在垂直于通过沿眼睑边缘划出的曲线的平面的方向上测量。下眼睑在接触镜片上施加均匀的压力。此压力施加在由下眼睑覆盖的接触镜片的整个区域上。由眼睑施加在接触镜片上的压力通过接触镜片的非均匀厚度分布(厚区)而产生作用于镜片的扭矩，尤其是在边缘附近。此压力对作用于接触镜片的扭矩的影响被称为瓜籽效应。当镜片相对于眼睛移动时，在镜片后泪膜中存在粘滞摩擦。当镜片相对于眼睛移动时，在镜片边缘和眼睛之间的粘蛋白泪膜中也存在粘滞摩擦。另外，当镜片移动和/或眼睑运动时，在镜片前泪膜中存在粘滞摩擦。由于镜片的变形而在镜片中产生应变和应力。这些应变和应力导致镜片的弹性内能。当镜片相对于眼睛移动且镜片的变形变化时，弹性内能变化。镜片趋向于弹性内能最小的位置。描述眼睛(角膜和巩膜)几何形状、镜片基部形状和眼睑运动的参数示于图2中。镜片的运动是作用于镜片的动量矩的平衡的结果。忽略惯性效应。那么，所有作用于镜片的力矩的总和为零。因此，
权利要求
1.一种稳定接触镜片的方法，其包括a)提供具有标称稳定化区参数集的镜片设计，b)基于动量矩的平衡向所述镜片设计应用价值函数，以及c)基于将所述价值函数应用到具有标称稳定化区参数集的所述镜片设计，形成具有改进的稳定化的接触镜片设计。
2.根据权利要求I所述的方法，其中迭代执行步骤b和步骤C。
3.根据权利要求2所述的方法，其中使用模拟眼睛机能的影响的虚拟模型来验证接触镜片设计。
4.根据权利要求3所述的方法，其中眨眼为所述眼睛机能之一，并相应地调整稳定化方案。
5.一种稳定接触镜片的方法，其包括a)提供具有标称稳定化区参数集的镜片设计，b)评价所述镜片设计在眼睛上的性能，c)基于所述性能计算价值函数，以及c)通过应用所述价值函数优化所述稳定化区参数。
6.根据权利要求5所述的方法，其通过虚拟模型迭代执行。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述模型模拟眼睛机能的影响。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述机能包括眨眼。
9.一种根据权利要求I所述的方法制作的接触镜片。
10.一种根据权利要求2所述的方法制作的接触镜片。
11.一种根据权利要求3所述的方法制作的接触镜片。
12.—种接触镜片，所述接触镜片相对于标称稳定化设计成具有改进的稳定化，其中对动量矩进行平衡。
全文摘要
本发明提供了一种稳定接触镜片的方法，所述方法包括提供具有标称稳定化区参数集的镜片设计，基于动量矩的平衡向所述镜片设计应用价值函数，以及基于将所述价值函数应用到具有标称稳定化区参数集的所述镜片设计形成具有改进的稳定化的接触镜片设计。
文档编号G02C7/04GK102656506SQ201080057271
公开日2012年9月5日 申请日期2010年12月17日 优先权日2009年12月17日
发明者V. 梅内泽斯 E., 热利兰 P. 申请人:庄臣及庄臣视力保护公司