無接縫眼科透鏡及其製作方法

2023-09-20 07:50:25

專利名稱：無接縫眼科透鏡及其製作方法
相關專利申請的相互參考本專利申請是2000年11月10日提交的、專利申請No.09/709,132的繼續部分，該專利申請的公開內容整體地在此引用以供參考。
本發明總的涉及眼科透鏡設計，更具體地，涉及無接縫眼科透鏡和用於製造具有無接縫(junctionless)三維表面的眼科透鏡的方法。
接觸透鏡設計典型地牽涉到多個步驟。通常，首先根據角膜的形狀和想要的角膜-透鏡適配關係設計透鏡的背面，即後表面。透鏡的前面，即前表面的構建是要得到對眼睛的必需的折射校正和想要的透鏡性能。這樣的性能取決於多個因素，包括(但不限於)透鏡質量分布，以便提供有效的眼瞼互動以達到想要的透鏡運動和透鏡位置，其它結構性考慮，提供透鏡佩戴者的舒適性等等。
大家知道，正常人的角膜的表面構形常常不是球面的。例如，眾所周知，眼睛的角膜表面具有的曲面從角膜的中心向周圍通常是變平的。創建較平坦的透鏡表面和在透鏡的邊緣與下面的角膜/結膜之間的足夠的邊緣間隙的典型的方法是生成一系列圓錐截面曲線，每個截面具有比起前一個截面更大的曲率半徑(即更平坦)。傳統的接觸透鏡設計的前表面和後表面由一系列旋轉對稱表面分段按二維而描繪。表面分段可以或不一定是偏離對稱軸的。
按傳統設計的透鏡因此是按二維描繪的，例如通過一系列旋轉對稱的表面分段，並可以由此用數學來描繪。二維表面部分的數學描述可通過例如複合仿樣或多項式或混合這些部分而做成平滑的和連續的。這樣的平滑的和連續的表面可被看作為沒有接縫的，或無接縫的。因此，具有接縫的眼科透鏡表面在不連續處有相交的分段，它會引起不舒服和/或透鏡性能的一個或多個其它的降低。因此，提供具有一個或多個基本上無接縫表面的眼科透鏡是有利的。
Ducharme的美國專利No.5,452,031公開了一種接觸透鏡和用於製造具有平滑的、無接縫表面的接觸透鏡的方法，該專利整體地在此引用以供參考。更具體地，Ducharme的專利公開了一種把角膜表面與參考曲面相聯繫從而規定接觸透鏡表面的形狀的方法。參考曲面可以根據點坐標使用逐段多項式和仿樣而得到，並得出無接縫表面的構形。計算機控制的車床接收仿樣數據和生成表示要被切割的所需要的透鏡形狀的信號。
Vayntraub的美國專利No.5,815,237公開一種用於製作具有由指數函數規定的周圍區域表面的接觸透鏡的方法，該專利整體地在此引用以供參考。同樣地，Vayntraub的美國專利No.5,815,236公開一種用於製作具有由對數函數規定的周圍區域表面的接觸透鏡的方法，該專利也整體地在此引用以供參考。
現在的這些根據使用基於多項式和仿樣的內插或指數的與對數的數學函數的傳統的透鏡計算機輔助設計方法雖然比起先前的基於球形的接觸透鏡形式更接近地近似人的眼睛的曲面，但仍導致局限於表面構形的二維描述的透鏡。
正常人的角膜的表面構形常常是唯一的，它包括不能充分地用二維來描述的不規則性、非對稱性、和非球面性的區域。同樣地，為達到最佳透鏡性能所需要的、透鏡的前面或後面透鏡表面形狀不能用二維充分地描述。特別是在這樣的情形下，傳統的二維計算機輔助透鏡設計方法是不夠的。
當一個或多個後表面或前表面牽涉到非對稱分量，也就是旋轉非對稱分量時，用二維設計透鏡是不夠的。雖然計算機控制製造技術近年來使透鏡的製造變得容易，但這樣的技術實際上只有有限的應用，並且在具有一個或多個非對稱分量的透鏡的設計和生產方面是不夠的，特別是對用於眼科的透鏡，諸如接觸透鏡，眼內透鏡和放在角膜上的透鏡。這是因為透鏡設計的當前的技術必然會要求通過平均和組合許多二維表面而對設計作出假設和折衷。這樣的假設和折衷導致降低透鏡在光學上和在用戶舒適性方面的性能。
提供新的眼科透鏡和設計與生產眼科透鏡的方法，解決對於現有的透鏡，透鏡設計和生產方法的一個或多個關心的問題將是有利的。
發明概要已經發現新的眼科透鏡和用於眼科透鏡設計和製造的方法。本透鏡和方法通過提供具有基本上平滑的、無接縫的、可包括一個或多個旋轉非對稱分量的三維表面的眼科透鏡而提供比起傳統的透鏡和方法更重大的優點。用按照本發明的方法生產的透鏡可包括(但不限於)被構建和適配於在眼睛中或在眼睛上使用的眼科透鏡，例如所有的類型的接觸透鏡，諸如復曲面接觸透鏡，單焦距和多焦距接觸透鏡等等，眼內透鏡(IOL)，諸如前室IOL，後室IOL等等，在角膜上的透鏡，諸如附著在角膜上的透鏡，放置在或附著到角膜的透鏡等等。另外，本發明的方法可以在角膜折射雷射外科手術期間，例如在角膜成形時利用。
本發明提供用於設計和製造具有基本上平滑的、無接縫的三維表面的眼科透鏡的方法，例如，其中表面可以具有一個或多個非對稱分量。本發明的範圍還包括這樣的透鏡，用來製造這樣的透鏡的工具插件和模具部分，以及生產這樣的工具插件和模具部分的方法。
有利地，本發明提供一個或多個附加的，例如相對於現有技術的，用來控制透鏡形狀、表面輪廓、質量分布、光學度數配置(opeical powerlocation)等在透鏡設計中的參數的自由度。因此，本發明將提供例如與舒適性、適配性、視力和/或透鏡定位有關的增強了眼科透鏡性能。
將會看到，在對稱性的約束條件存在不利條件場合下將本發明應用到透鏡設計時是特別有利的。例如，本方法非常適用於復曲面接觸透鏡的設計，例如復曲面接觸透鏡包括後面復曲面光學區域和前表面，它被如此成形以便給透鏡提供具有合適的光學度數和便於實現透鏡取向與具有鎮重物(ballast)形式的穩定性的厚度分布。
而且，本發明提供了眼科透鏡尺度和表面的增強了的可重複性。本發明非常有效地完善了用來生產眼科透鏡的現代數控車床。
本發明的一個廣義方面，提供了用於生產眼科透鏡的方法，該方法通常包括從指定的表面(例如，指定的角膜面(透鏡的佩戴者的角膜的表面)或指定的或想要的前面透鏡表面)提供或規定選擇的樣本數據點；使用至少一個算法在樣本數據點之間進行內插，以規定一個模仿的三維的指定表面(優選地，它與該指定的表面具有一定的關係，例如至少部分是基於該指定的表面的)；以及形成具有模仿該三維指定表面的眼科透鏡。該模仿設計的表面優選地例如在內插步驟期間就足夠明確地被規定為平滑的、基本上無接縫的三維表面。在一個實施例中，在內插步驟期間，通過使用樣本數據點和一個或多個因素或對一個或多個透鏡設計參數的關係來規定該模仿的三維表面。有利地，形成步驟是這樣執行的，使得眼科透鏡具有想要的透鏡設計參數包括(但不限於)所需的光學校正，尺寸，結構，在角膜與透鏡的後表面之間的空間或縫隙，以及其它想要的光學配合關係等等。
有利地，本發明的方法可被使用來生產具有不受由二維旋轉表面規定的輪廓所限制的表面的接觸透鏡。進而，本透鏡優選地由一個或多個平滑的、基本上無接縫的三維表面所規定，包括對佩戴者的眼睛獨有的或定製的任何非旋轉對稱的分量。這導致改進的透鏡/角膜配合關係和/或前表面形狀，它能達到想要的物理的、生理的透鏡移動和/或視力校正的目的。
本發明的一個方面提供了眼科透鏡，它包括透鏡體，優選地被構建和被適配以便放置在眼睛內，並具有前表面和一般是相對的後表面。前表面和後表面中的至少一個表面是基本上平滑的、無接縫的三維表面。無接縫表面可以是非對稱表面。在某些實施例中，眼科透鏡具有規定鎮重物的變化的前表面構形。當透鏡放置在角膜表面時，這樣一種變化的前表面構形可以和優選地確實便於實現透鏡舒適性、透鏡取向、垂直透鏡轉換和/或透鏡穩定性中之一。另外，該透鏡可以具有一個透鏡體，它至少有一個輪廓，該輪廓規定了一個基本上無接縫的變化的徑向厚度。這樣的眼科透鏡可包括親水性矽聚合物成份，在具體的實施例中，眼科透鏡包括矽凝膠。在眼科透鏡被使用來提供校正散光視力的情形下，透鏡可以和優選地確實包括一個復曲面，諸如復曲面後表面。在必須用一個以上的光學度數來提供所需視力校正的情形下，透鏡可以和優選地包括多種度數的光學區域。換句話說，透鏡可包括多焦點的光學區域(例如，具有兩個或多個光學度數的光區域)。因此，多焦點透鏡可包括雙焦點透鏡、三焦點透鏡等等。
本發明的另一方面，提供了包括透鏡體的接觸透鏡，該透鏡體包含親水性矽聚合物成份，諸如矽水凝膠(silicone hydrogel)等等。透鏡體可按照這裡公開的的方法來成形或形成。這些接觸透鏡可包括復曲面透鏡，諸如用於提供對散光的眼睛的視力校正，並且可包括變化的表面構形，它具有至少一個輪廓，該輪廓規定基本上無接縫的變化的徑向厚度和當接觸透鏡放置在眼睛--例如活人的眼睛--的角膜表面上時，實現透鏡舒適性、透鏡取向、垂直的透鏡平移、和/或透鏡穩定性中的至少一項。
本發明的再一方面，提供了包括透鏡體的接觸透鏡，該透鏡體包括矽水凝膠並具有變化的表面構形，它具有至少一個輪廓，該輪廓規定了接觸透鏡的基本上無接縫的變化的徑向厚度。這樣的變化的表面構形可以，並優選地，當接觸透鏡放置在眼睛的角膜表面上時，實現透鏡舒適性、透鏡取向、垂直的透鏡平移、和/或透鏡穩定性中的至少一項。
雖然為了說明起見，這裡闡述的本發明的說明強調接觸透鏡和與接觸透鏡有關的方法，但應當看到，本發明適配於一般的眼科透鏡，並且優選地適配於被構建和被適配來放置在眼睛上或眼睛中的眼科透鏡以及與這樣的眼科透鏡有關的方法。所有的這樣的透鏡和方法都屬於本發明的範圍。
本發明可被適配於通過使用任何適當的處理技術或它們的組合生產眼科透鏡。在一個有用的實施例中，本發明結合傳統的鑄模技術而被應用，例如在具有大體上與所需的透鏡表面的表面的工具插件的初始設計中。正如本領域技術人員熟知的，工具插件(tooling insert)，或刀具被用來形成模具部分，它總體上規定最終透鏡產品的表面的負模槽。
例如，用本發明的方法設計的三維的基本上無接縫表面的工具插件被定位於模壓設備，諸如按傳統設計的模壓設備中。可模壓的複合物，諸如聚合物材料或聚合物材料的複合物，被引入到模壓設備，並且經受這樣的條件，即能有效地形成具有工具表面的負模槽的模具部分。由工具所形成的模具部分根據工具插件設計可以是背面模具部分，或前面模具部分。換句話說，工具的表面一般地相應於要被形成的眼科透鏡的後表面或前表面。
如傳統那樣，模具部分與互補的模具部分組合而在它們之間形成透鏡形狀的空腔。接觸透鏡的前身材料被引入到透鏡形狀的空腔中。在脫模或從模具部分取出後就得到透鏡產品。正如典型地那樣，對脫模的接觸透鏡產品可使用的成形處理步驟。這些步驟可包括水合作用、消毒、封裝等等。這些步驟是熟知的，所以不是本發明的考慮的部分。
按照本發明，工具插件可包括不規則的或非對稱的、被定製的或對佩戴者的眼睛是獨特的表面輪廓或不能用二維曲線或內插規定為基本上無接縫表面的輪廓。工具插件的設計優選地通過以下方法完成，該方法包括從指定的三維表面，例如指定的角膜表面或指定的或所需的前面透鏡表面，提供或規定選擇的樣本數據點，通過使用至少一個算法在數據點之間進行內插，規定模仿的三維指定的表面，並在工具插件，例如在工具插件坯料上，形成模仿的三維表面。
在本發明的這個實施例中，澆注模壓的眼科透鏡，例如接觸透鏡，相對於例如傳統上通過使用對稱的、圓錐或球面插件而生產的、傳統的或現有技術的澆注模壓透鏡，可以做成具有改進的適配性和/或前表面形狀和/或視力校正性能和/或其它性能。
替換的透鏡製造技術可以結合本發明的方法一起使用。例如，算法可以結合透鏡表面成形工具，包括但不限於，車床或磨床一起使用。模仿的指定的三維表面可以例如通過使用計算機驅動的表面切割工具在透鏡坯料上直接切割。
本發明的另一方面，提供了用於角膜重新成形的方法。這樣的方法包括從三維校正的角膜表面--它是要被提供到病人的角膜以得到諸如所需的視力校正那樣的所需結果的角膜表面--提供或規定樣本數據點；通過使用至少一個算法在樣本數據點之間進行內插以產生平滑的、基本上無接縫的模仿的三維表面；以及通過使角膜表面成形以近似於模仿的三維表面而提供對角膜的光學校正。在一個有用的實施例中，方法還包括從病人的未校正的角膜表面的三維表面提供樣本數據點；和通過使用至少一個算法在樣本數據點之間進行內插，以產生平滑的、基本上無接縫的模仿的三維未校正的表面，然後在提供步驟中利用它。
本方法在確定為了得到想要的視力校正需要什麼程度的角膜重新成形方面是有效的。模仿的三維校正的角膜表面是提供想要的校正(例如視力校正)的表面。根據未校正的角膜的樣本數據點而進行了內插的、未校正的表面代表在重新成形之前的角膜的表面。因此，對於所需要的校正，從原先未校正的角膜形狀變為想要的或校正的形狀的角膜所需要的重新成形的程度就可得到確定。
重新成形本身可以通過使用適合於按照本發明而被控制的任何適當的方法來執行。在一個特別有用的實施例中，提供校正的步驟包括通過使用計算機驅動的雷射系統燒蝕角膜表面，就像在重新成形角膜表面時傳統所使用的。提供校正的步驟可包括在角膜表面上(例如在對稱角膜表面上)產生非對稱表面。
這裡描述的每個特性，以及兩個或多個這樣的特性的每種組合屬於本發明的範圍，如果在這樣的組合中包括的特性沒有互相不一致的話。
附圖簡述通過參考以下的說明當結合附圖考慮時將更容易理解本發明的優點，其中

圖1顯示在眼睛表面上的接觸透鏡的簡化的截面圖；圖2a，2b和2c分別顯示包括厚度數據，通過透鏡中心的水平截面的標稱徑向厚度分布的正視圖和按照本發明的方法設計的旋轉對稱的、球形接觸透鏡的側視圖。由虛線(2a)限定的區域表示在基本上不同的表面類型的相鄰的區域之間的過渡區域；圖3a，3b和3c分別顯示包括厚度數據，通過透鏡中心的水平截面的標稱徑向厚度分布的正視圖和按照本發明的方法設計的旋轉非對稱的、復曲面接觸透鏡的側視圖。由虛線(3a)限定的區域表示在基本上不同的表面類型的相鄰的區域之間的過渡區域；圖4顯示包括按照本發明的方法設計的、複雜設計的接觸透鏡的厚度數據的正視圖，截面圖。由虛線限定的區域表示在基本上不同的表面類型的相鄰的區域之間的過渡區域；圖5a和5b分別顯示對於圖2a-2c的徑向對稱透鏡的後表面/角膜分隔(α)和徑向厚度(δ)分布的三維圖；圖6a和6b分別顯示對於圖3a-3c的復曲面透鏡的後表面/角膜分隔(α)和徑向厚度(δ)分布的三維圖；圖7a和7b分別顯示對於圖4的複雜設計的透鏡的後表面/角膜分隔(α)和徑向厚度(δ)分布的三維圖；以及圖8顯示按照本發明的、用於生產透鏡的一個方法的示意圖。
附圖詳細說明本發明是針對眼科透鏡和用於設計與生產這樣的透鏡的方法，包括但不限於，單焦點、多焦點和復曲面接觸透鏡、眼內透鏡、放置在角膜的透鏡和其它眼科鏡片。
已經發現，按照本發明的製造眼科透鏡的方法對於由親水性透鏡材料，包括但不限於，親水性矽聚合物等等，以及它們的混合物，製成的透鏡是特別有利的。
通過參考這裡的公開內容，聚合的水凝膠包括水凝膠形成的聚合物，諸如水膨脹的聚合物。水凝膠本身包括這樣的用水來膨脹的聚合物。可用作為眼科透鏡例如接觸透鏡的聚合水凝膠典型地具有約30％到約80％重量的水，但可以具有約20％到約90％重量的水，它的折射率處在約1.3與約1.5之間，例如約1.4。公開的透鏡的適當的水凝膠形成的聚合物材料和成份的例子包括(但不限於)聚(2-羥乙基化甲基丙烯酸酯)PHEMA，聚(丙三醇甲基丙烯酸酯)PGMA，高分子電解質材料，聚乙烯氧化物，聚乙烯醇，polydioxaline，聚(丙烯酸)，聚(丙烯醯胺)，聚(N乙烯基吡咯烷酮)等和它們的混合物。許多這樣的材料是公開可得到的。另外，本身不產生諸如異丁烯酸甲酯(MMA)，其它甲基丙烯酸酯，丙烯酸酯等等和它們的混合物的水凝膠形成的聚合物的均勻聚合物的一個或多個單體，也可包括在水凝膠形成的聚合物材料內，如果存在來自這樣單體的單元不影響聚合水凝膠的想要的形成的話。
按照本發明的眼科透鏡也可以用生物配伍的非水凝膠材料或成份進行製造。非水凝膠材料的例子包括(但不限於)丙烯聚合物，聚烯烴類，氟聚合物，矽，苯乙烯樹脂，乙烯聚合物，聚酯，聚氨酯，多碳酸鹽類，纖維素，包括基於膠原材料的蛋白質，等等和它們的混合物。
優選地，按照本發明的透鏡是親水性的。親水性透鏡可以由一個或多個單體單元成份，即單體的成份，被構建。例如，但不是限制，單體單元成份可包括親水性單體，它提供-OH，-COOH，-NCO(CH2)3，(例如，吡咯烷酮)和類似的組。有用的親水性單體成份包括，但不限於，烴基烷基甲基丙烯酸酯，諸如烴乙基甲基丙烯酸酯，甲基丙烯酸N-乙烯基吡咯烷酮，丙烯醯胺，烷基丙烯醯胺，乙烯基乙醇單體，諸如親水性(甲基)丙烯酸酯等等和它們的混合物，包括在親水性矽聚合材料中是有用的，例如矽水凝膠，用於聚合成親水性矽聚合物的含矽單體，矽氧烷，諸如有機矽氧烷等等和它們的混合物，含矽的丙烯酸酯，含矽的甲基丙烯酸酯等等和它們的混合物。優選地，透鏡是含水凝膠的透鏡，更優選地是含矽水凝膠的透鏡。
為了簡單性和說明清晰性起見，以下的詳細說明主要針對接觸透鏡的設計。本領域的一般技術人員將會看到，按照本發明的方法，可能帶有一個或多個適當的修正方案，可以在這些和其它類型的透鏡設計中使用。
按照本發明方法，通過使用數學算法和有限數目的技術規範設計眼科透鏡，以便得到在三維空間中的單個、連續的、非組合的數學表面。
更具體地，在確定群體或某一選擇的病人的角膜形狀後，接觸透鏡的後表面是這樣設計的使用數學算法對樣本的分散的數據點進行內插，最好要包括針對一個或我個參數之間的關係來進行這種內插，以便所得到的透鏡具有例如在這裡到處都描述過的角膜和透鏡的後表面之間所需的空間或間隙，以產生一個模仿的三維表面(透鏡後表面)，例如，它是至少部分地基於角膜形狀的，譬如說緊密地近似角膜的一個或多個變化的曲率。在某些實施例中，透鏡按具有相應於角膜的表面構形的後表面而形成，以使得在透鏡的後表面與角膜之間保持基本上均勻的距離。通過減小在透鏡與角膜之間的距離的變化，可得到增強的透鏡適配性和/或透鏡佩戴者舒適性。如這裡描述的，提供了厚度數據以及技術指標或關係式或對於一個或多個透鏡性能要求或參數，並且與選擇的數學算法相結合，規定具有想要的厚度分布的三維表面(前面的透鏡表面)。
模仿的三維表面可以通過使用傳統的製造技術，例如通過澆注模壓技術，而形成在透鏡上。而且，本發明補充以使用現代CNC車床。
通過使用如這裡描述的這個方法，前面和/或後面透鏡表面可被設計，優選地，不用很大的折衷。
現在參照圖1，圖上顯示在x和z坐標軸上所取的接觸透鏡10和角膜12的簡化的垂直截面，y軸指向紙裡面。透鏡10包括背面(即後表面)14，它在(0，0，0)處與x和y軸相切。角膜12在透鏡10的背面14的中心的下面，距離αmm，前表面(即前表面)18在角膜12的上面距離δmm。角膜具有表面22，它是具有半軸長R0和R1的橢圓，正如這裡進一步描述的。
任何接觸透鏡通過使用本發明可被設計。然而，正如這裡描述的，已經發現，包括一個或多個親水性矽聚合物成份的透鏡特別能從這裡公開的方法獲益。例如，具有變化的表面構形的、按照本發明的接觸透鏡，諸如包含矽水凝膠成份的接觸透鏡，當放置在角膜表面時，有效地實現增強的透鏡舒適性、增強的透鏡取向、增強的透鏡垂直平移、和/或增強的穩定性中的至少一項。用包含矽水凝膠的透鏡得到一個或多個這樣的增強是特別有利的，因為這樣的透鏡可被使用於延長佩戴，例如，在至少約1星期或約2星期到約1個月或更多的期限內在眼內使用，而不用取下。包括本發明的一個或多個特性的透鏡作為延長的佩戴的透鏡是特別有用的。這樣的接觸透鏡包括復曲面接觸透鏡或多焦點透鏡。因此，通過本發明的透鏡得到例如在舒適性、取向、和穩定性方面的很大的好處。這是特別重要的，因為包括親水性矽聚合物成份的透鏡相對於其它的水凝膠透鏡典型地具有高的模數。
另外，本發明的透鏡可以具有一個透鏡體，這個透鏡體的一部分或幾部分比其它部分相對更厚。例如，透鏡體可以具有比起外面部分更厚的裡面部分。或，透鏡體可以包括從表面例如透鏡的前表面延伸的多個凸起部分，這導致在這些凸起部分比起透鏡體的其餘部分有更厚的厚度。這樣的加厚的部分在提供增強的垂直透鏡平移的復曲面透鏡和/或多焦點透鏡中是特別有用的。因此，例如，對於延長佩戴的接觸透鏡，具有加厚的區域的矽水凝膠透鏡，相對於非矽水凝膠透鏡，有利地提供增強的透氣性。矽水凝膠透鏡，相對於其它(不包含矽)水凝膠透鏡，通常具有增強的氧和二氧化碳透氣性。
例如，現在轉到圖2a-2c，圖上顯示旋轉對稱、單視力接觸透鏡30，它代表最簡單的接觸透鏡設計之一。
本發明在更複雜的、旋轉非對稱透鏡的設計和生產方面是特別有利的。例如，圖3a-3c顯示按照本發明設計的復曲面接觸透鏡40，具體地，稜鏡鎮重物復曲面透鏡。
圖4顯示按照本發明生產的、非常複雜的透鏡設計。這個複雜的透鏡包括非對稱三維表面分量，這是通過使用傳統的二維方法和技術不能滿意地設計的。
使用本發明的透鏡設計，更具體地，包括以下步驟。首先確定病人的角膜形狀。通過使用傳統的裝置提供選定數目的、代表角膜的樣本數據點。然後規定透鏡後表面與角膜的想要的適配的關係，以滿足佩戴者的生理的、物理的和/或光學的要求。然後通過使用算法在數據點之間進行內插而規定模仿的三維表面。這個模仿的三維表面可以在工具插件上形成，或例如通過使用計算機驅動的表面切割工具、磨床或車床被直接形成在透鏡後表面上。
接著，設計透鏡的前表面。具體地，規定關鍵的透鏡厚度數據點，以便達到想要的臨床性能，例如視力校正，復曲面透鏡的旋轉取向等等。用於三種透鏡類型的這樣的厚度數據的例子顯示於圖2a-2b，圖3a-3b，和圖4。這時可使用算法並結合關鍵的厚度數據來設計透鏡的前表面。
在某些實施例中，透鏡的設計是要校正或減小病人的眼睛的波前像差。波前像差是在光的中心斑點的實際的光波前與參考面，例如理想的球面之間的距離的三維分布，如美國專利No.6,585,375的圖1所顯示的，以及如Mierdel等，「Der Ophthalmologe」(眼科學)，No.6，1997中描述的，這些文件的每個文件的整個公開內容在此引用以供參考。波前像差可以被理解為在眼睛的瞳孔中的任何點在實際的圖像波前與在圖像點的中心的理想的參考波前之間的光程差。測量波前像差的方法是本領域一般技術人員熟知的。
概述地，以及如在Nader，N.，Ocular Surgery News，「Learninga new languageunderstanding the terminology of wavefront-guided ablation」(學習新語言理解波前導引蝕刻的名詞)(February1，2003)中描述的，像差表(例如，測量眼睛的像差的儀器)可被用來測量留在眼睛中的、像差失真的圖像，或可被用來測量投影在視網膜上的網格的形狀。例如，當病人把視線固定在目標時，相對較窄的輸入雷射束可以指向通過瞳孔並聚焦在病人眼睛的視網膜上，在視網膜上生成點光源。光線從視網膜反射回通過瞳孔，從眼睛傳出的光線的波前被傳送到波前傳感器。正如本領域技術人員可以看到的，波前可被定義為連接離光源等距離的、電磁波的所有的場點的表面。光線離開眼睛，並且穿過用來檢測光線的偏差的透鏡陣列。波前由眼睛的折射媒體--諸如透鏡、角膜、水晶體、和玻璃體--的折射特性的非均勻性造成偏差或畸變。最後得到的圖像然後典型地例如被電荷耦合器件(CCD)照相機記錄。
波前然後典型地被重建，並且以三維形式用數學來描述偏差。波前偏差至少部分可以通過分析光線的方向而被計算。一般說，平行光束表示具有小的像差(如果有的話)的波前，而非平行光束表示具有不能給出等距離聚焦點的像差的波前。
典型地，Zernike多項式用來測量或分析眼睛的像差。每個Zernike多項式描述一個形狀或三維表面。正如本領域技術人員看到的，Zernike多項式是無窮組，但在眼科學，Zernike多項式通常限於頭15個多項式。二階Zernike多項式代表傳統的像差，諸如散焦和散光像差。在二階像差以上的像差被稱為高階像差。高階像差典型地不能用傳統的球柱面透鏡被校正。高階像差的例子包括，但不限於，彗形、球形像差、三葉形(具有三重對稱的波前)，和四葉形(具有四重對稱的波前)。許多高階像差是不對稱的，但某些高階像差，諸如球面像差，可以是對稱的。
按照本發明，病人眼睛的波前像差可被測量和分析，以實現適當的透鏡結構。在考慮到病人的角膜表面的結構或構形以及任何波前像差的情況下，於是本發明的透鏡如這裡討論的那樣被成形。例如，首先形成透鏡體，得到相應於眼睛的角膜表面構形的後表面，然後成形透鏡體來校正與病人眼睛有關的任何波前像差。這樣，通過把透鏡體構造成校正病人眼睛的波前像差而得到接觸透鏡。有利地，提供的接觸透鏡可以是對於特定的病人考慮到諸如角膜表面構形、散光、波前像差、和光學度數的變化那些因素而配製的。在一個實施例中，接觸透鏡配備有鎮重物和包括波前像差校正表面的光學區域。波前像差校正表面可被提供在前表面或後表面或同時在前表面與後表面。因此，在某些實施例中，本透鏡校正或減小高階波前像差。在高階波前像差是非對稱的情形下，透鏡被配置成基本上保持想要的取向以校正波前像差。在某些實施例中，通過利用在透鏡上的鎮重物，得到波前像差校正取向。在其它實施例中，透鏡可包括多個變厚的區域或部分，這些部分實現適當的取向，以校正或減小波前像差。
三種透鏡類型的、按照本發明的方法的、後表面與前表面的結構的結果，由圖5a-7b的三維示意圖來顯示。更具體地，圖5a，6a和7a顯示三種透鏡類型的後表面/角膜的分隔，以及圖5b，6b和7b顯示三種透鏡類型的徑向厚度分布。
現在具體轉到圖7a和7b，圖上顯示複雜透鏡設計為平滑的和基本上無接縫的，儘管它有變化的表面構形。本領域技術人員將會看到，這種複雜透鏡設計不能通過使用傳統的基於二維數學的透鏡設計技術與方法來產生。還應當指出，圖7b顯示的透鏡表面的輪廓不能通過使用偏移旋轉對稱曲線和其它精巧的當前的設計方法來產生。
提供樣本數據點的步驟可以通過使用傳統的技術與設備來完成，其中可指定、提供或選擇樣本數據點，例如，彎矢深度，以代表指定的表面。
正如本領域技術人員將會看到的，在給定有限數目的分散的數據點和技術規範後，數學上以三維方式平滑地表示表面的任務對特定的形狀和設計技術規範可以通過許多方法來完成。眾所周知，一個算法可以比另一個算法提供更好的描述，例如通過提供不同的精度。本發明可以通過此後給出的三個算法來說明，雖然可以看到，本發明不限於任何具體的算法或算法的組合。
形成具有三維輪廓的透鏡表面的步驟可包括通過使用計算機驅動的磨床或車床或其它適當的切割工具來使透鏡成形。模仿的三維表面可以用數字形式輸入到計算機驅動的車床，而車床則被編程來把無接縫的三維表面切割成透鏡毛坯、工具插件(例如，在澆注模壓的透鏡中)、或角膜(例如，在雷射外科期間)。
眼科透鏡的中心部分典型地被稱為透鏡的「光學區域」，因為它提供光學校正。取決於佩戴者，光區域可以由球形圓錐截面來描述，或它可以是另一個更加複雜的結構，諸如復曲面光區域。本發明在復曲面接觸透鏡的設計以及甚至更複雜的設計中是特別有利的。
具有諸如復曲面光區域的復曲面表面的接觸透鏡(通常稱為「復曲面接觸透鏡」)通常用來校正與散光有關的眼睛的折射異常。散光可以是與諸如近視(近視)、遠視(遠視)、老花等等的其它的折射異常有關的。復曲面接觸透鏡可以用一個或多個球面校正來規定。
雖然球面接觸透鏡可以在眼睛上自由轉動，但復曲面接觸透鏡典型地包括鎮重物或變厚的透鏡部分，以便禁止或減小透鏡在眼睛上的旋轉，從而使得復曲面區域的圓柱軸通常與散光的軸保持對準。鎮重物給可以由本發明解決的透鏡提供一個非對稱分量。在某些實施例中，鎮重物是用改變透鏡體的前表面來規定的。在其它實施例中，通過同時改變透鏡體的前表面和後表面來規定鎮重物。
多焦點接觸透鏡可以提供變化的表面構形以實現垂直透鏡的平移。變化的表面構形可包括鎮重物，或可包括在透鏡的前表面、後表面或同時在前表面與後表面上的另一個結構特性，諸如一個或多個隆起或凸起部分來實現垂直透鏡平移。隆起部分的例子包括凸耳、山脊、凸緣和凸條。山脊和凸條可以作為透鏡體的區域而提供，它從透鏡體的前表面向前突出。凸耳可以作為透鏡體的區域而提供，其中透鏡體快速而平滑地從變厚的區域過渡到較薄的區域。
垂直透鏡平移，正如這裡被使用的，是指接觸透鏡在眼睛上相對眼睛的瞳孔相對地上下或垂直地運動。因此，垂直透鏡平移可以是指由透鏡的運動，眼睛的運動，或透鏡與眼睛的運動的組合所造成的、接觸透鏡相對於眼睛的瞳孔的相對位置的改變。
作為例子，以及不是作為限制，多焦點透鏡，諸如二焦點透鏡，可包括具有兩個光學度數的光學區域。因此，光學區域可以包括具有第一光學度數的次要部分和具有第二光學度數的主要部分。光學區域的次要部分可以具有適用於閱讀的光學度數，由此規定閱讀或近區。典型地，當具有多焦點光學區域的眼睛正在朝前看時(例如，朝水平方向)，閱讀區域將位於眼睛的瞳孔中心的下面或基本上在它的下面，以及基本上所有的視力校正由透鏡的光學區域的上面部分提供。當眼睛向下移動例如看書時，本發明的透鏡將典型地有效地垂直向上移動，這樣，閱讀區域至少覆蓋一部分瞳孔，根據閱讀區域的光學度數提供視力校正。
在某些實施例中，透鏡的有效的向上運動可以通過在眼睛向下轉動時把透鏡基本上保持在固定的位置而達到，這樣，當眼睛向下運動時，瞳孔被透鏡的下面部分覆蓋。在其它實施例中，透鏡的有效的向上運動可以通過透鏡向上的運動，例如通過由眼睛的一個或多個眼瞼對透鏡施加的作用而達到。在又一個實施例中，下部的眼瞼可以與鎮重物或透鏡的表面上的其它部分接合以保持透鏡在相對固定的位置。當眼睛向下看時，例如通過轉動，下部眼瞼可以使得透鏡稍微向下，但眼睛的轉動比起透鏡的移動是相對較大的，造成瞳孔被光學區域的下面區域的至少一部分覆蓋。
這樣的透鏡的變化的表面構形可以具有鎮重物的形式，它可以通過改變透鏡體的前表面和/或後表面的厚度或形狀而形成。在某些實施例中，通過控制透鏡厚度的變化率來得到有效的垂直透鏡平移。與復曲面接觸透鏡相比較，具有鎮重物的多焦點透鏡在鎮重物區域中可以具有相對較大的變化率。因此，按照本發明的多焦點透鏡可以具有鎮重物，它們被配置成提供如上所述的有效的垂直透鏡平移。
具體地參照圖8，本發明還包括工具，或工具插件112和113，它們對於分別澆鑄壓制眼科透鏡的後表面與前表面是有用的。工具插件112和113適配於放置在模具設備115和116，以便形成第一模具的半型117和第二模具的半型118，每個具有各個工具插件的表面的負的模槽。插件112和113的表面是分別相應於想要的眼科透鏡後表面與前表面的基本上平滑的、無接縫三維非對稱表面。模具的半型117和118被組裝在一起，形成組裝的模具120，它規定了透鏡形狀的空腔。可聚合的/可固化的單體的組合被放置在空腔中並被加工，例如，被聚合和/或固化，形成接觸透鏡。這樣的加工可以是慣用的以及在技術上是熟知的，所以，不需要詳細地描述。透鏡被脫模，以及可以受到常規的附加處理步驟，諸如消毒，封裝等等。
工具插件和由這樣的工具插件產生的模具半型，正如這裡描述的，屬於本發明的範圍。
在本發明的另一個方面，提供了用於使眼睛的角膜重新成形的方法。方法總的包括選擇或指定代表病人(例如人類)的眼睛的校正的角膜表面的樣本數據點，以及使用至少一個算法在樣本數據點之間進行內插，產生基本上平滑的、連續的三維表面。優選地，從病人的角膜的未校正的表面的三維表面得到樣本數據點，並且通過使用至少一個算法在數據點之間進行內插以產生平滑的、基本無接縫的、模仿的三維未校正的表面。通過使用配備了模仿表面輪廓的傳統計算機驅動的雷射系統，和優選地模仿的未校正的表面輪廓，角膜被重新成形，以接近模仿的表面輪廓。在本發明的這個實施例中，本方法可與傳統的角膜折射雷射外科系統結合使用，通過選擇地部分切削或重新成形角膜基質組織而改變眼睛的折射能力，以及在某些情形下，在之前先臨時去除前面角膜瓣。本方法在產生諸如角膜表面的非對稱表面以便校正散光，在提供定製角膜成形用於改進的光學校正，在角膜頂點的中心(常常沒有與瞳孔中心對準)提供校正等等方面是有用的。
以下的非限制性例子說明本發明的某些方面。
實例根據本發明的方法設計復曲面透鏡按照本發明設計復曲面透鏡所用的步驟包括(1)確定角膜形狀。
(2)選擇和表示想要的透鏡/角膜適配關係。
(3)規定包括復曲面光學區域的後表面。
(4)使用算法X表示在三維空間中的透鏡的後表面。
(5)規定透鏡的中心厚度。
(6)選擇透鏡的光學度數。
(7)確定透鏡質量分布(選擇的樣本點)。
(8)使用算法X表示在三維空間中的透鏡的前表面，包括圖形表示。
算法X可以是用於內插以提供想要的模仿的三維表面任何有效的適當的算法。
內插方法一般地說，規定n個數據點和它們的數值(z1，...，zn)＝[z(xi，yα)1...z(xn，yn)]的表，這個表構成未知的基礎表面f*(x，y)的不完整的表示。總體上，選擇一個插值函數f(x，y)，對於它，f(xi，yi)＝zi，i＝1，...，n以及當n→∞時，f單調地f→f*。
假設基礎表面f*的平滑度總的被看作為至少是C1(或可能逐段C1)，並且把這個假設建成數學結構式。
I.Shepard方法(Shepard 1968)在基本的Shepard方法中，在任意點(x，y)處的內插值用數據點的加權和來定義，其中權重正比於在(x，y)與數據點之間的距離的平方的倒數。
以它的最簡單的形式，算法可以由以下公式表示(x,y)=i=1Nhi|(x,y)-(xi,yi,)|-2i=1N|(x,y)-(xi,yi)|-2]]>
其中hi是第個數據點，(xi，yi)是它的位置，以及N是數據點的數目。
II.內插方法(Cline與Renka，1984)下面是此後被稱為CR方案的內插方法的概要的說明；這個方法在以下文獻中更詳細地說明Cline A.K與Renka R.J.，「AStorage-efficient Method for Construction of A ThiessenTriangulation」(構造三角剖分的存儲高效的方法)，Rocky MountainJ.Math.14(1)，119-139(1984)；Renka R.J.與Cline A.K，「ATriangle-based C1Interpolation Method」(基於三角C1的內插法)，Rocky Mountain J.Math.14(1)，223-237(1984)；和Renka R.J.，「Algorithm 624Triangulation and Interpolation At ArbitrarilyDistributed Points In The Plane」(算法624在平面中任意分布點的三角剖分和內插)，ACM Trans.Math.，Software 10(4)，440-442(1984)。這些文獻的每個文獻在此引用以供參考。
CR方案包括以下步驟a.把與已知的數據點組{(x1，y1)，...(xn，yn)}相關聯的凸表面劃分成三角形(CR步驟1)。
b.估計在每個數據點處的內插函數f(x，y)的偏導數(CR步驟2)。
c.對於在凸表面上的任意點(x0，y0)，可以通過使用在包含(x0，y0)的三角形的每個頂點處的數據值和偏導數計算內插函數f(x0，y0)的數值。計算是基於覆蓋三角形的三次曲面(CR步驟3)。
步驟1.三角剖分令S是節點(數據點)的組((x1，y1)，...(xn，yn))，其中對於i≠j，n≥3，和(xi，yi)≠(xj，yj)。Ni用來表示節點(xi，yi)。令H是S的凸表面。
S的三角剖分是具有以下特性的三角形的組T(i)每個三角形正好包含三個節點，(ii)三角形的裡面區域是逐對不相交的，以及(iii)H上的每個點被包含在T的某個三角形中。
為了使得以上的步驟(ii)和(iii)的精度最大化，構建儘可能接近等角的三角形。為了做到這一點，定義弧為連接T的三角形的兩個頂點的、無方向線段NiNj，i≠j。弧NiNj是局部最佳的，如果它位於H的邊界上，或如果由共享節點的一對相鄰的三角形規定的四邊形不是嚴格凸出的話。
所需要的三角剖分是其中所有的弧是局部最佳的三角形。最終得到的三角剖分被稱為Thiessen三角剖分，或Delaunay三角剖分。C和R(1984)給出以下的用於產生T三角剖分的算法。
·對於每個節點Ni，定義與Ni有關的Thiessen區域為滿足|(x，y)-Ni|(x，y)-Nj|的、對於所有的i≠j的點(x，y)的組。
·一對節點N1，N2被稱為Thiessen鄰居，如果它們的相應的Thiessen區域共享至少一個點的話。如果區域正好共享一個點，則N1和N2被稱為弱Thiessen鄰居，如果它們共享兩個或多個點，則它們被稱為強Thiessen鄰居。
·當k個節點位於公共圓時(k≥4)，連接強Thiessen鄰居的所有的點，並任意選擇k-3個連接弱鄰居的不相交的弧。
步驟2.估計在每個數據點處的內插函數f(x，y)的偏導數。
在執行三角剖分後，在CR方案中下一個步驟是確定在每個節點處的內插函數的偏導數。
要找出以下的偏導數向量的值(1)D(x,y)=(f(x,y)(x1,y1),...,f(x,y)(xn,yn))]]>這樣的向量使得內插函數f(x，y)在H的線性化曲面上的L2範數最小化。這直接導致找出使得四邊形泛函最小化的偏導數的數值(1)的問題，(2)Qk(Dx,Dy)=Pk{(2fx2)2+2(2fxy)2+(2fy2)2}dxdy]]>其中Pk是包含節點k的三角形的貼片。正如在Renka R.J.與Cline A.K(1984)中描述的，公式(1)導致線性系統
(3)QkDx=0,QkDy=0]]>它可用塊Gauss-Seidel方法來求解以恢復需要的導數Dx和Dy。
步驟3採樣對於在凸表面上的任意點，可以使用包含任意點的三角形的每個頂點處的數據值和偏導數來計算內插函數的數值。計算是基於覆蓋三角形頂端的三次曲面。
以上的兩個步驟構建在表面的已知的數據點處內插函數的構架。當不存在基礎表面的基本公式時，當表示f(x，y)的算法返回到感興趣的區域中的任何的(x，y)＝(x0，y0)的合理的數值時，表面的數學描述將是完整的。
這個過程在內插與有限元分析中是共同的，所以，這裡不詳細地描述。概述地，根據Lawson(1976)的過程計算對於某些(x0，y0)＝H的f(x0，y0)的數值。在包含(x0，y0)的三角形T上，f的局部結構由跨越三角形的三次單元F(x，y)表示，這樣，f(x，y)＝F(x0，y0)。局部單元F具有以下的特性1.在通過連接包含(x0，y0)的三角形的頂點到重心而形成的、相等面積的三個子三角形的每個子三角形中，F是真實的三次函數(而不是雙三次的)。
2.F是C13.在每個三角形邊緣，NiNj，F是zi，zj和在末端點Ni和Nj處它們的方向導數的厄密特三次內插。而且，F在垂直於NiNj的方向上的導數對在Ni和Nj處的法嚮導數作內插。
最後兩個性質保證跨越三角形邊界的(因此在整個區域H)C1連續性，因為在三角形邊上任意點的導數完全由它們在邊的末端點上的數值所確定。
通過構建局部的三次單元F，可以確定位於局部已知的數據點之間的值。因此，在由數據覆蓋的區域中的任何點處，該表面是已知的。
III.內插方法(雙三次仿樣)在Dierck，P.，「An Algorithm for Surface Fitting With SplineFunction」(用仿樣函數進行表面擬合的算法)，IMA Journal ofNumerical Analysis，v.1，pp.267-283(1981)中描述的這個內插方法計算了對分散數據點(xi，yi，hi)的組加權因子wi的平滑的、雙三次仿樣近似(x，y)，其中i＝1...N。仿樣以B仿樣表示給定(4)(x,y)=k1ck1Qk(x)P1(y)]]>其中Qk(x)和P1(y)是在相互計算的結點組上規定的、歸一化的三次B仿樣，以及係數ck1是需要確定的。
在第k次迭代時，當前的結點組用來使得雙向三次仿樣在最小平方的意義上與數據擬合。然後計算剩餘方差(5)=i=1Nwi2(hi-k(xi,yi))2]]>如果θ大於用戶規定的非負的極限S，則結點組通過在擬合為最差(也就是其中θ是最大的)的區域加上額外的結點以產生對於第(k+1)次迭代的結點組而求精。在多次這樣的迭代後，θ＜S的準則得以滿足，則結點組是可接受的。
上述的P.Kiorck的文章整體地在此引用以供參考。
然後計算表面的最後的近似，作為對於尋找在θ＜S的約束條件下使得全局平滑性度量最小化的、在公式(4)中的係數的最佳化問題的解。
雖然以上描述按照本發明的具有無接縫的三維表面的特定的眼科透鏡及其生產方法，其目的是顯示本發明可被使用來獲益的方式，但應當看到，本發明不限於此。
雖然本發明是對於各種具體的例子和實施例描述的，但應當看到，本發明不限於此，並且它可以在以下的權利要求的範圍內以不同的方式被實踐。
權利要求
1.一種接觸透鏡，包括透鏡體，包括矽水凝膠，並且被構建和適配於設置在眼睛上，並具有前表面和通常相對的後表面，其中前表面和後表面中的至少一個表面是基本上平滑的、無接縫的三維非對稱表面，該接觸透鏡具有變化的表面構形，其具有至少一個輪廓，該輪廓規定了接觸鏡片的基本上無接縫的變化的徑向厚度，當接觸透鏡放置在眼睛的角膜的表面時，變化的表面構形實現透鏡舒適性、透鏡取向、垂直透鏡平移和透鏡穩定性中的至少一項。
2.權利要求1的接觸透鏡，其中後表面是基本上平滑的、無接縫的三維非對稱表面。
3.權利要求1的接觸透鏡，其中前表面是基本上平滑的、無接縫的三維非對稱表面。
4.權利要求1的接觸透鏡，其中前表面和後表面兩者都是基本上平滑的、無接縫的三維非對稱表面。
5.權利要求1的接觸透鏡，其中接觸透鏡具有規定鎮重物的變化的前表面。
6.權利要求1的接觸透鏡，其中透鏡體具有變化的前表面和規定鎮重物的變化的後表面。
7.權利要求1的接觸透鏡，其中透鏡體包括復曲面表面。
8.權利要求1的接觸透鏡，其中當透鏡體放置在眼睛的角膜的表面時，透鏡體的前表面被構建成近似角膜表面的曲率。
9.權利要求1的接觸透鏡，其中透鏡體包括多焦點光學區域。
10.權利要求1的接觸透鏡，其中透鏡體被配置成校正或減小病人眼睛的波前像差。
11.一種接觸透鏡，包括透鏡體，包括親水性矽聚合物成份，透鏡體具有復曲面表面，和變化的表面構形，其具有至少一個輪廓，它規定了接觸透鏡的基本上無接縫的變化的徑向厚度，當接觸透鏡放置在眼睛的角膜的表面時，變化的表面構形實現透鏡舒適性、透鏡取向、垂直透鏡平移和透鏡穩定性中的至少一項。
12.權利要求11的接觸透鏡，其中透鏡體包括矽水凝膠。
13.權利要求11的接觸透鏡，其中親水性矽聚合物成份包括來自一個組中選出的至少一個單體的單元，該組由從用於聚合成親水性矽聚合物的含矽的單體和它們的混合物所組成。
14.權利要求13的接觸透鏡，其中至少一個單體是從矽氧烷，含矽的丙烯酸鹽，含矽的甲基丙烯酸酯，和它們的混合物組成的組中選出的。
15.權利要求11的接觸透鏡，其中透鏡體被構建成校正眼睛的散光。
16.權利要求11的接觸透鏡，其中透鏡體包括鎮重物。
17.權利要求11的接觸透鏡，其中變化的表面構形是在接觸透鏡的前表面上提供的。
18.權利要求11的接觸透鏡，其中透鏡體包括基本上平滑的、無接縫的三維非對稱後表面。
19.權利要求11的接觸透鏡，其中透鏡體包括基本上平滑的、無接縫的三維非對稱前表面。
20.權利要求11的接觸透鏡，其中透鏡體包括後表面，該後表面被構建成近似於當透鏡體放置在眼睛的角膜的表面時的角膜表面的曲面。
21.權利要求20的接觸透鏡，其中後表面被構建成當透鏡體放置在眼睛的角膜的表面時透鏡體的後表面與角膜表面之間保持基本上均勻的距離。
22.權利要求11的接觸透鏡，其中透鏡體被配置成校正或減小病人眼睛的波前像差。
23.一種接觸透鏡，包括透鏡體，被構建成和適配於放置在眼睛上，並具有前表面和通常相對的後表面，其中前表面和後表面中的至少一個表面是基本上平滑的、無接縫的三維非對稱表面，接觸透鏡具有變化的表面構形，該構形規定了鎮重物，和具有至少一個輪廓，該輪廓規定了基本上無接縫的變化的徑向厚度，當接觸透鏡放置在眼睛的角膜的表面時，變化的表面構形實現透鏡舒適性、透鏡取向、垂直透鏡平移和透鏡穩定性中的至少一項。
24.權利要求23的接觸透鏡，其中透鏡體包括親水性矽聚合物成份。
25.權利要求24的接觸透鏡，其中透鏡體包括矽水凝膠。
26.權利要求23的接觸透鏡，其中透鏡體包括復曲面表面。
27.權利要求23的接觸透鏡，其中後表面是基本上平滑的、無接縫的三維非對稱表面。
28.權利要求23的接觸透鏡，其中前表面是基本上平滑的、無接縫的三維非對稱表面。
29.權利要求23的接觸透鏡，其中前表面和後表面都是基本上平滑的、無接縫的三維非對稱表面。
30.權利要求23的接觸透鏡，其中透鏡體被配置成校正或減小病人眼睛的波前像差。
31.一種接觸透鏡，包括透鏡體，包括親水性矽聚合物成份，透鏡體具有多焦點光學區域，和變化的表面構形，其具有至少一個輪廓，它規定了接觸透鏡的基本上無接縫的變化的徑向厚度，當接觸透鏡放置在眼睛的角膜的表面時，變化的表面構形實現透鏡舒適性、透鏡取向、垂直透鏡平移和透鏡穩定性中的至少一項。
32.權利要求31的接觸透鏡，其中透鏡體包括矽水凝膠。
33.權利要求31的接觸透鏡，其中親水性矽聚合物成份包括來自從用於聚合成親水性矽聚合物的含矽的單體和它們的混合物所組成的一個組中選出的至少一個單體的單元。
34.權利要求33的接觸透鏡，其中至少一個單體是從矽氧烷，含矽的丙烯酸鹽，含矽的甲基丙烯酸酯，和它們的混合物所組成的組中選出的。
35.權利要求31的接觸透鏡，其中透鏡體包括鎮重物。
36.權利要求31的接觸透鏡，其中變化的表面構形是在接觸透鏡的前表面提供的。
37.權利要求31的接觸透鏡，其中透鏡體包括基本上平滑的、無接縫的三維非對稱後表面。
38.權利要求31的接觸透鏡，其中透鏡體包括基本上平滑的、無接縫的三維非對稱前表面。
39.權利要求31的接觸透鏡，其中透鏡體包括後表面，其中該後表面被構建成近似於當透鏡體放置在眼睛的角膜的表面時的角膜表面的曲面。
40.權利要求39的接觸透鏡，其中後表面被構建成當透鏡體放置在眼睛的角膜的表面時在透鏡體的後表面與角膜表面之間保持基本上均勻的距離。
41.權利要求31的接觸透鏡，其中透鏡體包括雙焦點光區域。
42.權利要求31的接觸透鏡，其中透鏡體包括變化的前表面和規定鎮重物的變化的後表面。
43.權利要求31的接觸透鏡，其中透鏡體被配置成校正或減小病人眼睛的波前像差。
全文摘要
提供用於生產無接縫眼科透鏡的方法。另外，還提供具有無接縫、三維表面(例如非對稱前表面和或後表面)的眼科透鏡以及在生產這樣的透鏡時使用的模壓工具。該方法總體上包括提供用來規定表面輪廓的樣本數據點，以及通過使用一個算法在這些數據點之間進行內插，以產生模仿的三維表面。模仿的三維表面用來生產眼科透鏡，例如澆注模壓製造接觸透鏡。
文檔編號B29D11/00GK1856729SQ200480027276
公開日2006年11月1日 申請日期2004年6月8日 優先權日2003年7月21日
發明者A·侯, A·貝克 申請人:眼科科學公司