JPH09501876A - トーリックコンタクトレンズの注型成形法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 トーリック後方表面を備えたトーリックコンタクトレンズの注型成形法により、型部品の整合が、多数の回転位置で可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】 トーリックコンタクトレンズの注型成形法 発明の背景 本発明はトーリックコンタクトレンズの注型成形法に関する。 トーリック光学域を有するコンタクトレンズ(一般的には「トーリックコンタ クトレンズ」と呼ばれる)は、乱視に関連する眼の屈折異常の矯正に用いられる 。トーリック光学域により、乱視を補償するための円柱矯正が得られる。視覚矯 正を必要とする乱視は、通常、近視(近眼)あるいは遠視(遠視眼)などの他の屈折 異常と関連しているため、トーリックコンタクトレンズは、近視性乱視あるいは 遠視性乱視を補償するために、一般的に、球面矯正を伴った処方がなされる。現 在、バックトーリックレンズ(トーリック表面は後方レンズ表面に形成される)な らびにフロントトーリックレンズ(トーリック表面は前方レンズ表面に形成され る)がある。 球面コンタクトレンズが、眼球上で自由に回転し得るのに対して、トーリック コンタクトレンズは、眼球上でのレンズの回転を抑制するためにバラストを有し ているので、トーリック域の円柱軸は乱視の軸に総体的に整合した状態を保つ。 例えば、レンズの周辺部は、バラストとなる別の部分よりも厚い(もしくは薄い) 。トーリックコンタクトレンズは、トーリック光学域の円柱軸とバラストの配置 の方向との間に、ある選択された関係(あるいはずれ)を持たせて製造される。こ の関係は、円柱軸とバラストの方向軸とのずれの度数(回転角度)で表される。 球面コンタクトレンズと同様に、トーリックコンタクトレンズは、通常、数個 の異なるベースカーブ、レンズのフィット特性に関連するレンズパラメータおよ び数個の異なる球面度で提供される。しかし、トーリックコンタクトレンズは、 トーリック光学域およびバラストを含むだけでなく、様々な乱視症状をもった患 者に適応するために、円柱軸方向に範囲を持たせて提供される。例えば、あるベ ースカーブと球面度が与えられたとき、円柱軸は５°または10°刻みで増加する 0°から180°の範囲で提供される。トーリックコンタクトレンズはしばしば「特 別レ ンズ」商品と呼ばれる。これは、個人に対して多くの処方がなされるのに対して 、一人分の処方によって製造される個人のレンズの数が、球面コンタクトレンズ レンズに比べて非常に少ないからである。 コンタクトレンズの製造には、様々な方法が用いられる。トーリックコンタク トレンズの大部分は、ボタン(あるいはレンズブランク)もしくは半製品のボタン (片面が完成してる)を旋盤して製造される。例えば、米国特許第4,680,998号(Co uncil，Jr.)を参照されたい。 広く知られているもう一つのコンタクトレンズ製造方法は、注型成形法である 。コンタクトレンズの注型成形法は：重合可能なモノマーから成る硬化可能な混 合液を二つの型部品により形成される型キャビティに充填する工程；モノマー混 合液を硬化させる工程；型アセンブリを分解する工程；および、レンズを取り出 す工程を含む。ヒドロゲルレンズの場合における水和などの他の工程を行う場合 もある。一つの型部品により前方レンズ表面が形成され(前方型部品)、もう一方 の型部品により後方レンズ表面が形成される(後方型部品)。 コンタクトレンズの注型成形法より以前は、各型部品は、射出成形装置のキャ ビティ内に樹脂を射出成形することにより形成されていた。型部品上に光学表面 を形成するためのツールが、射出成形装置内に搭載される。型部品が、一般的に 一度のレンズ注型にのみ用いられるのに対して、射出成形ツールは、何百もの型 の製造に用いられる。いかなる粗さあるいは表面の欠損もそれから製造される型 部品に転写しないようにツールは極度に高い規格で製造されなければならない。 なぜなら、このような型表面上の欠損は、全て、成形されるコンタクトレンズに 転写してしまうからである。一般的にツールは真鍮、ステンレス鋼、ニッケルあ るいはその組合せから製造される。 公知である数種の注型成形法は、完成したコンタクトレンズを成形する能力を 有する。例えば、米国特許第5,271,875号(App1etonら)はこのような注型成形法 を開示している。これらの方法は、旋盤などの時間がかかりかつ大きな労働力を 必要とする作業を回避できるため、球面コンタクトレンズの製造にかかる製造時 間ならびに生産コストを低減する能力を提供するものであることが知られている 。 しかし、トーリックコンタクトレンズの製造における注型成形技術の採用は、 様々な問題に直面している。 注型成形法によってトーリックコンタクトレンズ商品を製造する場合、非常に 多数の特有のツールを設計、製造ならびにストックしなければならない。例えば 、あるベースカーブおよびオプティカルパワー(optical power)が与えられたと きに、トーリックコンタクトレンズが、10°刻みで増加する０°から180°の範 囲の、円柱軸とバラストとのずれで提供されると仮定した場合、前方および後方 型部品のセットを製造するためのツールのセット数は、同じベースカーブおよび パワー(power)の球面コンタクトレンズに必要な数の18倍程度になる。１人分の 処方に対する需要が球面レンズの場合に比べて非常に低いこともあり、考慮すべ き問題はさらに複雑である。 米国特許第5,252,056号(Hornerら)は、二つの型半体を用いたコンタクトレン ズ注型成形法を開示している。二つの型半体が接合されると、一方の型半体上の 垂直のリブ状固定エレメントと、もう一片方の型半体上の円柱状突出延長部とが 、摩擦接触で互いに付く。この開示の記載によれば、二つの型半体は、互いに関 して厳密に特定の方向でのみ接合され得るため、トーリックコンタクトレンズの 製造が可能である。この方法によれば、二つの型部品を特定の方向で整合させる ことができるが、トーリックレンズ商品の注型成形に必要となるツールのセット 数は、依然として非常に多い。 発明の要旨 本発明は、円柱軸を有する後方トーリック中央域と、選択された回転角だけ円 柱軸からずれた方向の軸を有するバラスト(ballast)を形成する前方レンズ表面 とを含むトーリックコンタクトレンズの注型成形法を提供する。 この方法は：表面を規定する前方および後方型キャビティをそれぞれ有する前 方および後方型部品を用意する工程であり、後方型キャビティが規定する表面は トーリック中央域を含み、前方型キャビティが規定する表面はバラストを提供す るように成形され、型部品は多数の回転位置で整合可能である工程；前方および 後方型部品の回転整合を互いに関して調整し、これにより、該型部品を選択され た回転角に対応する回転位置に型部品を整合し、その後、該前方および後方型部 品を該対応する回転位置で組立て、これにより、型部品間にレンズ形の型キャビ ティを形成する工程；および、重合可能なレンズ形成用混合液を組み立てられた 型部品のレンズ形のキャビティ内で硬化させて、トーリックコンタクトレンズを 形成する工程を含む。 この方法によれば、二つの型部品が確実に特定の回転位置で整合され、これに より、その中で成形されたトーリックコンタクトレンズの円柱軸とバラストは、 選択された回転角でずれる。これに加え、型部品は多数の回転位置で整合可能で あるため、軸のずれが異なるトーリックコンタクトレンズを成形するのに同じ型 の型部品を使用することが可能であり、これにより、設計、製造ならびにストッ クしなければならない特有のツールの数を大幅に低減できる。 図面の簡単な説明 図１は、トーリックコンタクトレンズの概略断面図である。 図２は、型アセンブリの概略分解図である。 図３は、組み立てられた型アセンブリの概略断面図である。 好ましい実施態様の詳細な説明 図１は、本発明の方法により製造され得る代表的なトーリックコンタクトレン ズ１を模式的に示す。 後方表面３の中央域11はトーリックである。つまり、この域は望ましい円柱矯 正を提供するトーリック表面を有する。後方表面３は、中央トーリック域11を囲 む周辺カーブ12を少なくとも一つ以上任意に含んでもよい。記載される実施態様 において、前方表面４の中央域21は球面であり、その球面カーブは中央域11と適 合し、これにより、レンズに対して望ましい球面矯正が得られる。前方表面４は 、中央域21を囲む周辺カーブ22を少なくとも一つ以上任意に含んでもよい。 レンズが眼球上で望ましい回転方向を保つように、レンズ１にはバラストが設 けられる。例えば、図１に模式的に示したように、周辺部31は、レンズ周辺の対 向する周辺部32と異なる厚みをとり得る。当該分野において公知であるように、 バラストは軸を中心に方向づけられ、トーリックコンタクトレンズの処方により 、 選択された回転角(通常、度数で表される)での軸と円柱軸とのずれが規定される 。ここに用いられているように、用語「ずれ」は０°あるいは180°の回転角を 含み、その場合、円柱軸はバラストの軸と一致する。 本発明による方法の代表的な型アセンブリ25を図２および図３に示す。該型ア センブリは、表面31(成形されるレンズの後方表面を形成する)を規定する後方型 キャビティを備えた後方型30と、表面41(成形されるレンズの前方表面を形成す る)を規定する前方型キャビティを備えた前方型40とを含む。各型部品は、射出 成形装置内でプラスチック樹脂から射出成形される。 型部品が組み立てられると、二つの規定表面の間に、その中で成形されるコン タクトレンズの所望の形状に対応する型キャビティ32が形成される。したがって 、本発明による方法においては、表面31を規定する後方型キャビティは、円柱軸 を有するトーリック中央域(トーリックコンタクトレンズのトーリック後方表面 を形成する)を備え、表面41を規定する前方型キャビティは型キャビティ32内で 成形されるレンズに対してバラストを提供する構成である。もちろん、表面31お よび41は、レンズ上に望ましい周辺カーブを形成するカーブを含んでもよく、表 面31および41の中央域は、成形されるトーリックレンズに対して望ましい球面矯 正を提供するように設計されてもよい。 後方および前方型部品から成る型アセンブリから球面コンタクトレンズを注型 成形する場合、二つの型部品は、型部品の相対的な回転位置を問わず組み立てる ことができる。なぜなら、両方の型部品の表面を規定する型キャビティは、球面 カーブのみを有するからである。しかし、トーリックコンタクトレンズを成形す るための型部品がこのように「ランダム」に位置決めあるいは組立された場合、 円柱軸とバラストとの間に「ランダム」なずれが生じる。このような方法により トーリックコンタクトレンズを注型成形するのは、完成成形品に関する予測がで きないため、実用的ではない。 可能性のある代替手段としては、どのセットの型部品も一つの位置でのみ接合 (あるいは適合)するような、後方および前方型部品の特有のセットを、全ての個 人処方(ベースカーブ、球面矯正、円柱矯正およびずれに基づく)に対して設計す ることである。この手段は、前述の型部品の互いに対するランダムな位置決めを 回避できる可能性を提供するが、トーリックレンズ商品のために設計、製造なら びにストックしなければならない特有のツールの数は、非常に多くなる。 本発明は、トーリックコンタクトレンズの注型成形法に帰する問題に向けられ る。第一に、前方および後方型部品の回転整合は、円柱軸およびバラスト間の選 択されたずれに対応するように調整でき、これにより、相対的にランダムな型部 品の位置決めが回避される。第二に、同じ型の前方および後方型部品を、多数の 回転位置で整合できる。したがって、同じ型の前方および後方型部品を、異なる 軸ずれを有するトーリックレンズの成形に用いることができ、これにより、必要 となる特有のツールの数を大幅に低減することができる。 例として図２に模式的に示したように、重合可能なモノマーから成る硬化可能 な混合液を前方型部品40内に充填した後、後方型部品30を、この型部品が後方型 部品40に対して選択された回転位置で整合するまで、軸50を中心に回転させる。 型部品は、その後組み立てられ、あるいは完全に一体とされ、これにより、選択 された回転位置を保持したまま、図３に示した構成となる。あるいは、前方型部 品40を、選択された回転位置で整合が得られるまで軸50を中心に回転させ、その 後、選択された回転位置を保持したまま型部品を組み立てる。 型部品の望ましい回転位置決めを確実にする一つの方法を、図２に図示した実 施態様を参照しながら説明する。前方型部品40は、注型成形システムの支持部材 上の突起と係合可能なノッチ42を含むことができ、これにより、前方型部品40が 支持部材に対して特定の位置で整合し得ることが確実なものとなる。後方型部品 30は一個以上の検知可能な目印35を含むことができ、これにより、軸50を中心と する後方型部品30の回転が、検知および制御可能となる。選択された回転位置で 整合されるまで後方型部品30を軸50を中心に回転させた後、選択された回転位置 を保持したまま型部品を組み立てる。 本実施態様の改変例として、後方型部品がノッチを含み、前方型部品が一つ以 上の目印を含んでもよい。 型部品の望ましい回転位置決めを確実にするもう一つの方法を説明する。前方 型部品40のための支持部材は回転可能であってもよく、その場合、前方型部品40 のノッチ42は、回転可能な支持部材と係合可能である。検知可能な目印35によっ て後方型部品の位置を検知した後、前方型部品およびその支持部材を、選択され た回転位置が得られるまで、軸50を中心に回転させることができ、これにより、 選択された回転位置を保持したまま型部品が組み立てれらる。 本実施態様の改変例は明白である。例えば、前方型部品とその支持部材とは、 ５°または10°刻みでのみ回転可能であってもよい。 記載した実施態様の別の改変例によれば、前方および後方型部品の両方が、型 部品上の特定の位置に検知可能な目印を含んでもよく、あるいは、両方の型部品 が特定の位置にノッチを含んでもよい。二つの型部品の回転整合の調整を、多数 の位置で可能にする他の改変例および実施態様は、当業者にとって自明であり、 本発明の範囲内である。 型部品の組立てに続いて、モノマーの混合液を、紫外線あるいは熱にさらすな どの方法により重合し、次に、型アセンブリを分解して、成形されたレンズをそ こから取り出す。特定の処理方法によっては、他の処理工程を含む場合があり、 これには、レンズ検査、ヒドロゲルコンタクトレンズの場合における水和および レンズの梱包が含まれる。 後方および前方型部品は、当該分野において公知の方法によって射出成形され る。射出成形のためのツールは、一般的に真鍮、ステンレス鋼、ニッケルあるい はその組合せから製造される。ツール上に所望の表面を機械加工した後、ツール を研磨して精密な表面品質を達成し、これにより、そこから射出成形される型部 品には、いかなる表面の不完全性も転写しない。 後方型部品の射出成形のためのツールは、後方型部品上にトーリック表面を形 成するための凹面のトーリック表面を有する。このツール上にトーリック表面を 機械加工した後、機械加工された凹面のトーリック表面の「過剰研磨」を避ける ために注意が払われる。つまり、この表面は球面ではないため、研磨作業により トーリック表面の部分を除去してしまう可能性がある。 ツール表面から機械加工傷を磨き取るのに十分な剛体であり、かつツール表面 のカーブを変化させないために十分な可撓性を有する研磨機を用いることにより 、過剰研磨を最小限に抑えることができる。シリコンポリマーから成り、研磨ス ピンドル上に搭載されたドーム形の研磨ヘッド(Silastic E RTV，Dow Corning) は、 これに適した研磨機である。ドーム形の研磨ヘッドは、一般的に、研磨されるツ ール表面に対応する大きさである。研磨中は、水性研磨組成物などのポリシング コンパウンドを研磨ヘッドに付与し、研磨ヘッドをツール表面に対して回転させ る。好ましくは、ドーム形の研磨ヘッドおよびツールの両方が、回転可能なスピ ンドルに搭載され、これにより、研磨作業中の二つのエレメントの回転が最適化 され得る。 本発明による方法の別の利点は、より複雑な幾何学的形状を有するトーリック コンタクトレンズ、特に多焦点トーリックコンタクトレンズの、実用的かつ低コ ストな注型成形法が可能になることである。 本実施態様においては、トーリックコンタクトレンズは前方多焦点表面を有す る。したがって、多焦点光学(multifocal optics)およびバラストの両方が、レ ンズの前方表面に「組み込まれ」ている。 説明のために、多焦点コンタクトレンズは二種類に分類される。 第一の多焦点レンズには、同心二焦点コンタクトレンズなどの、レンズの直径 について放射相称であるものが含まれる。この種のトーリック多焦点コンタクト レンズを本発明により注型成形するためには、前方型部品40の表面41を規定する 型を、バラストを提供するだけでなく、多焦点光学表面も提供するような形状に する。前方型部品は、従来の方法によるこの望ましい光学表面を有する注型成形 ツールから注型成形される。 第二の多焦点レンズには、転換多焦点コンタクトレンズ(translating multifo cal contact lenses)あるいは区別された近接および遠方視覚域を含むレンズな どの、放射相称でないのもが含まれる。この種のレンズは、適正な多焦点の視覚 を得るために、一般的に眼球上の特定の方向に保たれなければならない。したが って、この後者の種類のトーリック多焦点コンタクトレンズを注型成形するため に、表面41を規定する型には、上述のように望ましい多焦点光学表面が設けられ 、かつ表面41には、多焦点光学表面が表面41に設けられたバラストに対して方向 づけされるような設計がなされる。多焦点光学およびバラストの両方が、前方型 部品により設けられるため、後方および前方型部品は、依然として、多数の回転 位置で回転整合され得る。 特定の好ましい実施態様について述べたが、本発明はこれに制限されるもので はなく、当業者にとって、変形例および改変例は明らかである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ)，ＡＭ， ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＮ，ＣＺ，Ｅ Ｅ，ＦＩ，ＧＥ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＸ， ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，Ｔ Ｔ，ＵＡ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者 エリックソン， ポール エム. アメリカ合衆国 ニユーヨーク 14477, ケント，レイクショアー ロード 15918

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．円柱軸を有するトーリック光学域および該円柱軸からずらした方向の軸を 有するバラストを備えたトーリックコンタクトレンズの注型成形法において、該 方法が、重合可能なレンズ形成用混合液を、前方および後方型部品の間に形成さ れるレンズ形のキャビティ内で硬化させて、トーリックコンタクトレンズを形成 する工程を包含し、 レンズ形成用混合液を硬化させる工程の前に、表面(41および31)を規定する前 方および後方型キャビティをそれぞれ備えた前方および後方型部品(40および30) を用意する工程であって、該表面(31)を規定する後方型キャビティがトーリック 中央域を備え、かつ該表面(41)を規定する前方型キャビティがバラストを提供す るような形状であり、該型部品が多数の回転位置で整合可能である工程と、 該前方および後方型部品(40および30)の互いに対する回転整合を調整すること により、選択された回転角に対応する回転位置に該型部品を整合し、その後、該 前方および後方型部品(40および30)を該対応する回転位置で組み立てることによ り、その間にレンズ形の型キャビティ(32)を形成する工程とによって、改良が特 徴づけられる、方法。 ２．前記型部品が前記対応する回転位置で整合されるまで、該型部品の一つを 回転させ、その後、該対応する回転位置を保持したまま該型部品を組み立てる、 請求項１に記載の方法。 ３．前記型部品が、５°または10°刻みの増加で変化する回転位置でのみ整合 可能である、請求項１に記載の方法。 ４．前記型部品が、あらゆる回転位置で整合可能である、請求項１に記載の方 法。 ５．表面(41)を規定する前記前方型キャビティが、球面中央域をさらに備えた 、請求項１に記載の方法。 ６．表面(41)を規定する前記前方型キャビティが、多焦点中央域をさらに備え た、請求項１に記載の方法。