CN1902527A - 由响应聚合物凝胶制造的多焦点接触透镜 - Google Patents

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Abstract

一种多焦点接触透镜，其中透镜至少部分地由一响应聚合物凝胶制造。

Description

由响应聚合物凝胶制造的多焦点接触透镜
技术领域
本发明涉及透镜，例如接触透镜、内目镜、植入式透镜、嵌入式透镜、镶嵌式透镜或任何其他眼的骨再折(refracture)装置。为便于参考，这些透镜将统称为“接触透镜”，因此，任何所提到的“接触透镜”(复数)，“接触透镜”(单数)，“透镜”(复数)，“透镜”(单数)等等，将包括至少以上所述的透镜。
在一种实施方案中，本发明涉及由所谓的智能聚合物形成的双焦点或多焦点接触透镜。
背景技术
由于接触透镜的普及超过了利用眼镜来矫正视力，因而，需要解决那些要矫正视力(包括近视和远视)的用户所遇到的问题。因此需要发展双焦点，优选多焦点的接触透镜。
双焦点接触透镜的实施方式的例子是已知的。一种作为交替影像双焦点透镜或交替视觉双焦点透镜而已知的方案，具有一个位于透镜上部的远视区和一个位于透镜底部的近视区。透镜的这两部分通过横跨透镜的一条线隔离，该线可以是直的或弯曲的。这些透镜的典型设计的说明可以从Ruben M.& Guillon M.(1994)，第33章的Presbyopia & Influence of Aging onPrescription of Contact Lenses(WJ Benjamin，IM Borish)Chapman &Hall，London，UK中发现。
这些双焦点的接触透镜通过在正前方视线和在下方视线取得不同的位置而起作用。从理论上讲，在正前方视线时，瞳孔被远区覆盖，在下方视线时，接触透镜比较高，瞳孔被近区覆盖。然而，这种方案有某些缺点。
这种方案的一个缺点是，它难以精确控制透镜的移动，以使瞳孔交替地被近距位置和远距位置覆盖。实现这个目的是一种耗时的有技巧的过程，并且不会始终成功。不能实现最佳的瞳孔覆盖度具有以下缺点，即用户通过远距位置和近距位置同时看时，导致有时会立即产生两种影像，被称为“重像”，其与使用眼镜相比，通常会使视敏度下降。
对于交替视觉双焦点透镜，另一个缺点是，它在使用时需要明显移动而不是为舒适而优化，因此用户可能觉得不适。另外，必须在透镜上提供控制其转动的零件。然而，这些零件可能增加接触透镜的厚度和不平整度，与常规的简单设计的透镜相比，这可能降低了它的舒适度。
这种方案的还有一个缺点是，隔离线在接触透镜的表面上形成了不连续性。如果该线位于接触透镜的前面，它会碰到眼皮，产生不适，并将透镜从原有位置上拉出，至少暂时削弱用户的视力。如果隔离线位于透镜的背面，它可能对眼睛组织产生机械性创伤。
可选的透镜方案是以通用术语是同时影像双焦点透镜或多焦点透镜而已知。典型地，这些接触透镜由远距焦度和近距焦度交替的两个或多个同心区或连续改变焦度(渐进式)的单一区形成。有两种方案。在第一种方案中，中心近距接触透镜是已知的，其中近距焦度在透镜的中心。在第二种方案中，具有相反设置的中心远距接触透镜是已知的。典型地，对于渐进式设计，近距部分将位于中心，但是相反的设置是已知的。通常，同中心区设计在中心近距或中心远距设计中均是有用的。(Ruben M.& GuillonM.(1994)，Chapter 33 Presbyopia and Influence of Aging on Prescription ofContact Lenses(WJ Benjamin，IM Borish)Chapman & Hall，London，UK.)
这些透镜的一个益处是，不需要移动来作为双焦点透镜使用。然而，在远距和近距视线中，它们都需要优异的对焦。和单视接触透镜相比，在使安装更准确方面，这种需要是一个缺点。这些设计的主要缺点是由于，为发挥作用，它们始终将远和近的影像聚焦在视网膜上。
另一个缺点是，它们生成的视网膜影像的质量比那些由单视接触透镜或眼镜得到的要差。例如，在远的视线时，只有部分瞳孔被形成清晰影像的远光所覆盖，其余瞳孔被模糊的中间区和/或近区覆盖，这降低了视网膜上生成的影像的质量，因此降低了视觉效果。
另一个缺点是，患者(更重要的，对每个患者)的瞳孔大小随着不同水平的亮度而改变。这使得不能控制形成远的影像和近的影像的光线的准确的百分比。为解决这个问题，人们提出各种建议，即通过使用“智能瞳孔”方案和/或通过使用“双目镜对”，其中一个接触透镜有利于近景，另一个有利于远景。例如，一个透镜可以有中心近距设计，另一个有中心远距设计。然而，即使有了这些改良，上述的缺点仍没有解决。
在另一个可选方案中，人们建议使用具有不同折射率的两种材料，来生成交替视觉或同时视觉双焦点透镜或多焦点透镜。然而这些不同的制造方法没有克服前者的机械问题和后者的视觉问题。
在另一个可选方案中，同时视觉双焦点透镜是利用衍射而不是折射原理制造的。这两种透镜的折衷视觉的缺点相似，另外，与折射接触透镜相比，大量光线的损失使得在夜晚成像更成问题。
现有技术的接触透镜实例可以参考US6511178、US6364482、US5835192、US6179420、US5835192、US5485228和US5448312。
发明内容
因此，需要提供克服上述缺点和劣势的双或多-焦点接触透镜。为本申请的目的，为便于参考，双或多-焦点接触透镜将统称为多焦点透镜。
另外，需要提供一种多焦点接触透镜，其能提供其他的优点，例如下述的一个或多个：对于远距和近距视觉，都能提供常规单视接触透镜可达到的视觉质量；对于任何中间视距，视觉质量与单视接触透镜可达到的质量类似；当视线方向从远距到近距时，不需要接触透镜做明显的移动，反之亦然，就能使用户获得预期的视觉效果；和普通的单视透镜一样容易安装。
具有某些或所有这些所需特性的接触透镜可以通过利用一响应聚合物凝胶来得到。这些响应聚合物又名“聪明聚合物”或“智能聚合物”。
因此本发明提供了一种多焦点接触透镜，其中透镜至少部分地由一响应聚合物凝胶制造。
响应聚合物为人所知已经有一段时间了，这种聚合材料具有响应外界刺激，例如温度、PH、离子强度、光、电场、磁场、剪切力或一化学引发的能力。通常，该响应聚合物是聚合物网络。这些网络是聚合物-聚合物组合物，在组成的聚合物之间存在有利的相互作用。该相互作用可能是共价键、库仑引力、氢键、范德华引力、和物理的相互作用，例如缠结。这些响应聚合物的例子可以参考下述文献：US 5503893、WO 97/00275、US4188373、US 5252318、WO 95/24430、Katoaka K等人的Journal of theAmerican Chemical Society.Dec 1998、TanakaT等人的Faraday Discuss，101，201(1995)、Li Y，Hu Z，Chen Y.″Shape memory gels made by themodulated gel technology、J Appl Poly Sci 63：1173-1178(1997)、Hu Z.Science 269：525(1995)、Tanaka等人的Collapse of gels in an electric fieldScience 218：457-469(1982)、Osada Y，Ross-Murphy SB.Intelligent gelsScientific American，May 1993pp42、以及Karauchi T等人的″Deformationbehaviors of polymer gels in electric field″In Polymer Gels.Ed.D.DeRossi等人的Plenum Press，NY，1991，pp237，这些文献在此通过参考结合进本发明。
本发明可以使用任何适当的响应聚合物凝胶。聚合物凝胶优选与眼睛组织相容。如果聚合物凝胶与眼睛组织不相容，它可以包含在接触透镜内，以避免在聚合物和眼睛组织之间直接的相互作用。尤其优选那些在环境条件变化和/或施加一刺激例如电或磁场时，它的形状和/或折射率会产生变化的聚合物。
用于改变透镜形状的刺激可以由围绕接触透镜的眼睛环境来提供，或者通过任何接触透镜内的人造装置来提供。
该装置可以包括一检测器和一单独的用于产生刺激的装置。
一个方案中，埋在一个或两个接触透镜内的装置将产生局部化的变化，这些变化将引发响应聚合物可逆地改变它的形状。
在本发明的一个方案中，接触透镜的形状随着刺激的改变而改变。该形状的改变将改变透镜的聚焦距离。
接触透镜的形状的改变可以局限于正面和/或背面和/或接触透镜内的埋入区。
在一个可选方案中，响应聚合物仅仅包含视觉区和/或被埋在接触透镜的前部或后部。
可以确认的是，本发明克服了所有与现有技术的透镜有关的问题，使用户能够在任何所需的距离聚焦。特别是，在改变视线过程中，不需要为控制幅度而移动。另外，在视线的每个距离，影像穿透整个透镜，因此避免了现有技术方案记载的视觉失真和/或复杂的头移动的缺点。
本发明的另一个优点是，透镜比现有技术的透镜更容易安装，因为它们除了后顶点距离的补偿，既不需要一种复杂的机械装备，也不需要从最佳球形眼镜校正和近距离附加来调整接触透镜的光学焦度。
具体实施方式
用于改变接触透镜表面形状或透镜的埋入部分形状的刺激可以由一埋在接触透镜自身中的装置产生的电场来提供。可以使用任何合适提供电场的装置。在一个方案中，可以将芯片埋人接触透镜中。该芯片可以是一种纳米或微米芯片，通常要使它构成为用户看不见它。芯片可以是通过任何合适的方法引发来发射电场。
用于改变接触透镜表面形状或透镜的埋入部分形状的刺激可以由一埋在接触透镜自身中的装置产生的磁场来提供。可以使用任何合适的提供磁场的装置。在一个方案中，可以将芯片埋人接触透镜中。该芯片可以是一种纳米或微米芯片，通常要使它构成为用户看不见它。芯片可以通过任何合适的方法引发来发射磁场。
在一个方案中，芯片将监控眼睛运动，眼睛运动的改变将促使芯片发射促使响应聚合物改变形状所需的电场。眼睛运动的监控可以通过芯片自身或通过与芯片联系的分离的检测器来进行。
例如，用户向内的注视时可能引发芯片，而且透镜会改变形状，以使用户能清晰地聚焦于近物。
在一个可选方案中，芯片或分离的检测器可以识别瞳孔间距，瞳孔间距是左右眼睛瞳孔之间的距离。当用户向正前方看时，两眼之间的距离处于最大值。在一个实施方案中，需要设置芯片在该环境下不发射任何电场，或可以发射一个最大或最小的电场。当用户注视靠近他的一点时，眼睛的瞳孔同时向内靠拢，这将被检测到。芯片将对瞳孔距离的改变作出反应，并调节当前的电场，以使响应聚合物的形状作出改变，这样聚焦就可以完成了。当用户注视更近的点时，眼睛同时向内靠拢，由芯片产生的电流将改变强度，从而在接触透镜正面发生比例变化，这将改变透镜的焦度。当用户再眺望远景时，电场将改变强度，透镜将回复到眺望远景所需的形状。
在另一个可选方案中，芯片将监控一对接触透镜的相对距离。当用户的视线从远距到近距时，接触透镜与眼睛一起移动并同时靠拢。两个接触透镜之间相对距离的改变将引起焦度的改变。
因此在最优选实施方案中，透镜将为所有聚焦距离提供准确的校正。对于具有足够快的反应时间的响应聚合物，特别可能的是，这种改变对用户而言是不明显的，所以用户体验到的是清晰的影像。
在一个可选的优选方案中，一旦刺激中的一套阈值或一系列套阈值已经达到，透镜将提供聚焦距离的校正。
另外的或可选的导致形状改变的电流，电场可以引起折射率的改变。
虽然上文已经特别描述了参考一种产生电场的芯片，但可以确认的是，也可以采用产生合适刺激的其他方式。

Claims (10)

1.一种多焦点接触透镜，其特征在于，所述透镜至少部分地由一响应聚合物凝胶制造。
2.根据权利要求1所述的多焦点接触透镜，其特征在于，所述响应聚合物凝胶改变形状和/或折射率。
3.根据权利要求1或2所述的多焦点接触透镜，其特征在于，所述响应聚合物凝胶响应刺激的应用。
4.根据权利要求3所述的多焦点接触透镜，其特征在于，所述刺激是一电场。
5.根据权利要求3所述的多焦点接触透镜，其特征在于，所述刺激是一磁场。
6.根据权利要求3到5中任一项所述的多焦点接触透镜，其特征在于，所述刺激由埋在接触透镜自身中的装置产生。
7.根据权利要求3到6中任一项所述的多焦点接触透镜，其特征在于，提供所述刺激的装置是一种纳米或微米芯片。
8.根据权利要求7所述的多焦点接触透镜，其特征在于，所述芯片监控眼睛运动，以使眼睛运动的改变促使芯片发射所述刺激。
9.根据权利要求7所述的多焦点接触透镜，其特征在于，所述芯片监控瞳孔间距，而且当瞳孔间距改变时，所述芯片发射一种刺激。
10.根据权利要求7所述的多焦点接触透镜，其特征在于，所述芯片监控左右接触透镜之间的距离，而且当所述距离改变时，所述芯片发射一种刺激。
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