专利名称：瞳孔调节的多焦距接触透镜的制作方法
技术领域：
本发明涉及多焦距眼科透镜。具体地说，本发明提供能通过考虑到配戴者的折射方式和瞳孔尺寸而提供老花眼矫正的接触透镜。
背景技术：
随着年龄的增长，眼睛对距离观察者较近的物体的聚焦的适应能力变差，或者天然透镜弯曲。这种情况称为老花眼。相似地，对于已经除去天然透镜和插入眼内透镜作为替代品的人而，缺少适应能力。
在用于矫正眼睛适应能力变差的方法中，有具有多于一个光学放大率(optical power)的透镜。特别是，已经开发了这样的接触透镜和眼内透镜，它们提供远距离、近距离和中间距离放大率的区域。
另外，已经知道人的瞳孔尺寸随着年龄、亮度和折射方式而改变。例如，随着亮度的增加，瞳孔尺寸减小，同时随着人年龄的增加，瞳孔对亮度变化的响应减弱。对于具有用低外加放大率例如1.50屈光度的外加放大率或更低矫正的老花眼的人而言，瞳孔尺寸将比需要更大外加放大率的那些人更大。原因在于一般需要较少外加放大率的那些人是比较年轻的，并比年纪大的人在给定亮度下具有更大的瞳孔尺寸。
常规的透镜通常不会考虑瞳孔尺寸，因此在所有视觉条件下将光分配给透镜配戴者方面的有效性较差。这导致不最理想的视觉。所以，需要在设计上考虑瞳孔尺寸的透镜。
附图简述
图1显示本发明的透镜。
图2显示可以在本发明透镜中使用的放大率渐进。
图3显示可以在本发明透镜中使用的额外放大率渐进。
本发明的详细描述和优选实施方案本发明提供了多焦距眼科透镜，以及这些透镜的生产方法，这些透镜既矫正配戴者的折射方式，而且考虑了瞳孔尺寸。在一个实施方案中，本发明提供眼科透镜，它包含具有基本上旋转对称的中心区域的光学区域、基本上由该光学区域组成或由该光学区域组成，所述中心区域包含渐进附加放大率、基本上由该渐进附加放大率组成或由该渐进附加放大率组成，其中中心区域的直径是由在至少第一和第二亮度下检测的透镜配戴者瞳孔尺寸确定。
在另一个实施方案中，本发明提供眼科透镜，它包含具有基本上旋转对称的中心区域的光学区域、基本上由该光学区域组成或由该光学区域组成，所述中心区域包含渐进附加放大率、基本上由该渐进附加放大率组成或由该渐进附加放大率组成，其中中心区域的直径是约2.5mm或更低。在本发明的透镜中，中心区域可以位于透镜的前表面上，或位于物体侧面上，或位于背面，或位于眼侧一面。
“眼科透镜”表示接触透镜、眼内透镜、角膜植入透镜、镶嵌透镜等，或它们的组合。优选的是，本发明的透镜是接触透镜或眼内透镜。
在图1中显示了本发明的透镜10，具有光学区域11，该光学区域11具有中心区域12和外部区域13。中心区域12是具有渐进附加放大率的区域，在其最内点14具有近视放大率，或具有矫正配戴者近视准确性所需的放大率。当从点14向外径向移动到中心区域12的外周时，放大率连续和渐进地从近视放大率变化到中视放大率，直到达到外部区域13，在此点仅仅有远视放大率，或者是矫正配戴者远视准确性所需的放大率。
在本发明的第一步中，透镜配戴者的基本折射方式是通过任何常规方法检测。“基本折射方式”是指矫正透镜配戴者视觉所必需的远视、近视、中视、柱面放大率和棱镜放大率中的一个或多个。优选，在本发明的透镜中，提供的近视和远视放大率是矫正视觉准确性所需的放大率。所以，优选的是，进行过度折射以保证通过透镜实现所期望的放大率，或者是否需要改变放大率。
矫正配戴者远视所需的远视放大率或球面放大率是通过检测远视准确性和测定矫正准确性所需要的距离放大率来确定的。也检测了近视放大率。近视放大率是配戴者的远视球面放大率加上附加放大率，或除了远视放大率之外矫正配戴者近视准确性所需的放大率。透镜的表面使用常规的光学设计技术设计，以提供对配戴者视觉准确性的矫正。
已经知道对于成人而言，散射限制的瞳孔直径是约2mm。此时，眼睛起到针孔摄象机的作用，产生在宽范围距离上看到的清楚、清晰的物体图象。本发明发现，通过在光学区域的中心或中心区域设置近视矫正和保持该中心区域的直径优选是约2.5mm或更低，在散射限制的瞳孔直径经历的区域深度可以在本发明透镜中复制。
根据本发明设计的透镜中的中心区域的尺寸将根据在至少两个不同亮度水平上观察到的透镜配戴者瞳孔直径来确定。检测的瞳孔直径可以是个人瞳孔的实际测量值或是基于多人检测值的平均值。优选的是，在分别对应于2.5cd/m2、50cd/m2、250cd/m2的低、中和高亮度下使用任何合适的仪器检测瞳孔，例如瞳孔仪。或者，中心区域的直径是基于随着年龄、外加放大率或这两者而变化的瞳孔尺寸可得数据。瞳孔尺寸数据可以从许多来源获得，包括、但不限于美国专利5,488,312、5,682,223、5,835,192和5,929,969，将它们引入本文供参考。
在设计本发明的透镜中，也必须确定从近视放大率到远视放大率的渐进。在优选的方法中，放大率的渐进如下确定。检测个人的瞳孔尺寸并绘图，如图2所示。在图2中，垂直线A、B和C对应于高、中和低亮度瞳孔直径。水平线D是要用于透镜的外加放大率的一半处的线。确定点1，该点是在全外加放大率和高亮度瞳孔直径的一半处的点。确定额外的点2、3和4，这些点是分别在高、中和低亮度瞳孔直径下的外加放大率的一半处。最后，确定点5、6和7，这些点是0外加放大率和分别在高、中和低亮度瞳孔直径处。
射线V、X和Z从点1分别经过点7、6和5。射线W和Y是从点1分别经过点3和2。通过实验测定渐进放大率分布，最可接受的分布是基本上遵循射线Z的斜率。渐进显示在图2中的痕迹322A。可接受度可以通过任何常规方法确定。例如，临床实验可以对于高亮度、高对比度视觉准确性以及在不同图示亮度和更好对比度下的准确性进行。这些实验可以随着个人对于实验的主观响应来放大。
在图3中显示了另一个实施方案，其中点1是全外加放大率和处于0瞳孔直径，该实施方案的优选性次于图2的实施方案。图2中的实施方案允许在有限区域而不仅仅是一个点上有基本相似放大率的近视放大率区域，这与图3实施方案相同。在图3的实施方案中，最可接受的放大率分布是基本上位于射线S和射线U之间。最可接受的分布将典型地位于射线总和包围的范围内。
在本发明的透镜中，在从近视到远视的透镜光学区域内、从光学区域的中心到其外周具有放大率渐进。因此，这些透镜将具有瞬间的和平均的放大率。平均放大率将小于瞬间放大率，因此，近视放大率和远视放大率可能需要比要矫正配戴者视觉准确性所需的那些更大。例如，对于要达到+1.25外加放大率效果的透镜配戴者而言，光学区域的中心区域可能需要提供+2.50屈光度的外加放大率。因此。本发明的透镜优选具有过度折射的近视和远视放大率，或除了矫正配戴者近视准确性所需的那些之外的放大率。
也确定透镜的背面，或眼侧面。对于没有散光的配戴者，仅仅在背面需要球面放大率。对于有散光的配戴者，背面、前面或这两面包括用于矫正散光的柱面放大率。
或者，背面的光学区域可以比透镜的其余部分更硬以中和角膜散光。该方法允许使用球面背面。在该实施方案中，硬的部分必须足够硬以使透镜基本不会形成角膜形状。优选，硬的部分是基本上圆形的，并具有小于约8mm、更优选小于约6mm的直径。这种硬的背面部分也将缓解对眼睛上配戴的透镜的旋转稳定性的需要。光学区域可以通过许多方法而成为硬质的，包括、但不限于将硬质部件包埋入透镜中，使用选择性固化方法，将硬材料接枝到软材料上等，或这些方法的组合。
柱面放大率可以在透镜的背面或凹面提供以矫正配戴者的散光。或者，柱面放大率可以在前面或背面上与远视放大率和近视放大率之一或两者或者渐进外加放大率组合。在所有本发明的透镜中，远视放大率、中视放大率和近视放大率可以是球面或非球面放大率。另外，远视放大率区域可以是任何所需要的和实际可行的尺寸。
本发明中使用的接触透镜可以是软透镜，或具有与其连接或植入其中的硬部分的软透镜。优选使用软接触透镜，由任何适合于生产这种透镜的材料制成。用于形成软接触透镜的材料例如、但不限于有机硅弹性体、含硅大单体，包括但不限于美国专利5,371,147、5,314,960和5,0575,78中公开的那些，将其全部内容引入供参考；水凝胶，含硅的水凝胶等及其组合。更优选的是，表面是硅氧烷，或者含有硅氧烷官能团，包括、但不限于聚二甲基硅氧烷大单体、甲基丙烯酰氧基丙基聚烷基硅氧烷，以及它们的混合物，有机硅水凝胶或水凝胶例如etafilcon A。
优选的用于形成透镜的材料是聚甲基丙烯酸2-羟乙基酯聚合物，其具有约25000-80000的最大分子量和分别低于约1.5到低于约3.5的多分散指数，在该聚合物上共价键接有至少一种可交联的官能团。该材料描述在Attorney Docket Number VTN 588、美国系列号No.60/363,630中，将其全部内容引入供参考。适用于形成眼内透镜的材料包括、但不限于聚甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸羟乙酯、惰性透明塑料、基于硅氧烷的聚合物等以及它们的组合物。
透镜形成材料的固化可以通过任何公知的方法进行，包括、但不限于热、辐射、化学、电磁辐射固化等以及它们的组合。优选，透镜进行模塑，这是使用紫外光或使用全谱可见光进行。更具体地说，适用于固化透镜材料的准确条件将取决于选择的材料和要形成的透镜。
用于眼科透镜(包括、但不限于接触透镜)的聚合方法是公知的。合适的方法公开在美国专利5,540,410中，将其全部内容引入供参考。
本发明的接触透镜可以通过任何常规方法形成。例如，光学区域可以通过菱形转换(diamond-turning)或菱形转换到用于形成本发明透镜的模具中进行。然后，将合适的液体树脂置于模具之间，然后压缩并固化树脂，形成本发明的透镜。或者，光学区域可以菱形转化成透镜扣。
在透镜中存在硬结构的实施方案中，适用于形成该结构的材料包括用于生产接触透镜的硬或刚性的透镜聚合物，包括、但不限于硅氧烷聚合物，丙烯酸酯类，例如聚甲基丙烯酸甲酯，纤维素聚合物，碳酸酯类，硅氧烷丙烯酸酯类，含氟丙烯酸酯类，全氟化聚醚，烷基取代的炔类等，以及它们的共聚物。或者，该结构可以由软接触透镜材料制成，该材料具有比用于形成其中包埋有该结构的透镜的材料更高的模量。
优选，硬结构被包埋在透镜材料本体中以确保配戴者的舒适感。该结构可以通过任何常规方法引入透镜材料中。例如，可以首先形成要包埋的材料，然后通过将该结构插入接触透镜半模中而使该结构被透镜材料包围，然后在半模中分散透镜材料，引入另一个半模，并固化模具组件。作为另一个例子，透镜材料可以分散到一个半模中，部分固化，然后将包埋的结构插入到部分固化的透镜材料上，将另外的透镜材料分散，引入第二个半模，并固化模具组件。
权利要求
1.一种眼科透镜，它包含具有基本上旋转对称的中心区域的光学区域，所述中心区域包含渐进附加放大率，其中中心区域的直径是由在至少第一和第二亮度下检测的透镜配戴者的瞳孔尺寸确定的。
2.权利要求1的透镜，其中中心区域的直径是约2.5mm或更低。
3.权利要求1的透镜，其中透镜是接触透镜。
4.权利要求2的透镜，其中透镜是接触透镜。
5.权利要求1、2、3或4的透镜，其中中心区域位于透镜的前表面上。
6.权利要求1、2、3或4的透镜，其中中心区域位于透镜的背面上。
7.权利要求5的透镜，其中前表面还包含柱面放大率。
8.权利要求5的透镜，其中背面包含柱面放大率。
9.权利要求6的透镜，其中背面还包含柱面放大率。
10.权利要求6的透镜，其中前表面包含柱面放大率。
11.权利要求5的透镜，其中光学区域是位于透镜的前表面，和其中光学区域还包含至少一个远视放大率区域。
12.权利要求6的透镜，其中光学区域是位于透镜的前表面，和其中光学区域还包含至少一个远视放大率区域。
13.权利要求11的透镜，其中至少一个远视放大率区域和中心区域是同心的环状区域。
14.权利要求12的透镜，其中至少一个远视放大率区域和中心区域是同心的环状区域。
15.一种接触透镜，它具有包含光学区域的前表面和包含基本上圆形硬部分的背面，该光学区域具有基本上旋转对称的中心区域，所述中心区域包含渐进附加放大率，其中中心区域的直径是由在至少第一和第二亮度下检测的透镜配戴者的瞳孔尺寸确定的。
16.权利要求15的接触透镜，其中中心区域的直径是约2.5mm或更低。
17.权利要求15的接触透镜，其中背面还包含柱面放大率。
18.权利要求15的接触透镜，其中前表面还包含柱面放大率。
全文摘要
本发明提供多焦距眼科透镜，这些透镜既矫正佩戴者的折射方式，而且考虑了特定个人或多人群体的瞳孔尺寸。本发明提供的透镜包含具有基本上旋转对称的中心区域的光学区域，该中心区域包含过度折射的近视放大率和约2.5mm或更低的直径。
文档编号G02C7/04GK1708715SQ200380102547
公开日2005年12月14日 申请日期2003年10月20日 优先权日2002年10月31日
发明者J·H·罗夫曼, G·库马, P·朱宾, T·R·波林, M·吉略 申请人:庄臣及庄臣视力保护公司