JPH10202761A - トーリック表面キャスト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 レンズのタイプとレンズの材料に関して制約
され、また、手仕上がりブランクを誂えるための費用が
高く、さらに、末端消費者にとって非効率的でありコス
ト高である。 【解決手段】 光学プレフォームはその凹表面の所定の
距離球面カーブと凸表面の所定の距離球面カーブと近視
追加度数とを含む。薄い樹脂が前記光学プレフォームの
凹表面に形成され、トーリック凸面モールド表面を有す
るモールドによりトーリック層を形成するためにモール
ドされる。次いで、樹脂層は硬化され、モールドが取り
除かれ眼科用レンズが仕上げられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は眼科用レンズに関
し、特に、プレフォームの凹面側上にトーリック層を形
成する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】眼科用レンズの製造に関係する製造方法
と流通径路は、過去１５０年間、劇的には変化していな
い。最近は、層化ウェーハ、前面側凸面Surface Castin
g(『表面キャスト』）と高速硬化全レンズキャスト技術
のような、眼鏡用レンズの効率的な製造方法を導入する
ための試みがなされてきているが、大体のところ、伝統
的な製造方法は変化していない。レンズ製造業者は、均
質材料から作られた半仕上りブランクのキャストを継続
しており、前記キャストされた半仕上りブランクは、そ
の後、レンズ表面処理工場に販売され、レンズ表面処理
工場が前記半仕上りブランクを研磨して、所要の処方に
誂えられた光学レンズにしている。この光学レンズは、
その後、客に転売する小売業者に販売される。

【０００３】この製造方法とこの製造方法を支持する流
通経路が、世界中において確立されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ただし、この方法は、
レンズのタイプとレンズの材料に関して、技術的可能性
を制約している。さらに、半仕上りブランクを誂えるた
めに必要とされる表面仕上げと研磨の機器、スペースの
要件と熟練労働者を得るための費用は非常に高い。ま
た、眼鏡を購入して着用する末端消費者にとって、多階
層の流通経路方式は非効率的であり、コスト高である。

【０００５】上記の通り、製造法と流通経路を合理化す
るための努力において、光学界においては、技術の進歩
を持ち込むための試みが多数なされてきている。新しい
アプローチそれぞれについて、使用の容易さ、システム
進出価格、仕上りレンズのコスト、システムの規模、光
学品質と顧客の需要を均衡させるための試みがなされて
いる。例えば、層化ウェファ技術は非常にユーザ・フレ
ンドリーであり、進出機器コストが低いが、作られるレ
ンズは、伝統的な製造法によって作られるレンズより厚
い。修正型表面仕上げ法は伝統的な製造法の延長に過ぎ
ず、部分的に予備表面仕上された半仕上りブランクの研
磨を必要とする。

【０００６】高速硬化全レンズキャスト法は、仕上がっ
たレンズの厚さ全体を紫外線放射線線によって急速に硬
化させ、要求される最終処方に形成することによって、
伝統的な表面仕上げと研磨のプロセスの中の多くのステ
ップを切り捨てる。ただし、この切り捨てを実行するた
めには、屈折率が相違する材料毎に数百のモールドとガ
スケットが必要になる。したがって、このアプローチは
ユーザ・フレンドリーでもなく、容易に利用することも
できない。所要のモールドは高価であり、このシステム
の販売価格を構成する資本費の大部分を占める。現在の
ところ、このシステムは約30,000ドルから40,000ドルで
販売されている。

【０００７】成功している一つの製造法は前面凹面多焦
点モールドを使用しており、患者の距離処方を有するプ
ラスティック製光学プレフォームの凹表面上に光硬化性
樹脂層をキャストする。このアプローチは必要とされる
モールドの数を高速硬化全レンズ硬化プロセスの場合の
モールド数から大幅に減少させ、ガスケットの必要性を
無くす。所要のモールド数が大幅に削減され、ガスケッ
トが不要になるのであるから、その結果として、このシ
ステムの購入費用ははるかに低くなる。ただし、このア
プローチをもってしても、+5.50Dから-6.00Dまでの範囲
の処方をカバーするためには、-2.00Dまでの円柱モール
ド、および、+3.00Dまでの追加度数モールドが要求され
る。材料コストが高価なモールドの数と関連するので、
このシステムは、通常、約15,000ドルから20,000ドルで
販売されている。

【０００８】商業環境において商品化されているのは、
前面凸面層アプローチを採用する『表面キャスト』のみ
である。プレフォームの前面凸面カーブを規定された通
りに変動させながらプレフォームの凸表面上に所定の球
面カーブを作る本発明の知識がないかぎり、プレフォー
ムの背後凹表面を『表面キャスト』するために必要とさ
れる長球面トーリック・モールドと球面モールドの数
は、このプロセスの商業的実行可能性を疑問にする程度
にまで材料コストを高くするはずであるからである。さ
らに、そのようなシステムのユーザ・フレンドリー性が
犠牲にされることになる。また、必要とされる多数のモ
ールドを減少させるための努力が、表面のカーブ性を大
幅にミスマッチさせ、したがって、異なったガスケット
多数の使用が必要になることがある。例えば、Stoerr
（米国特許5,288,221 号）（以下"Stoerr"という）は、
典型的な場合、本明細書において説明される発明の知識
がないときに要求されるはずである多数のモールドの使
用ではなく、背後凹表面上をキャストするためのガスケ
ットと機器の使用を開示した。Stoerrは、必要とされる
モールドの数を原因とする商業的制約因子を解決するた
め、プレフォームとモールドを分離して整合する１個の
機器を利用した。Stoerrが開示した方法は実現可能では
あるが、必要とされる機器を手段として別のレベルの費
用と複雑さが加えられ、このプロセスのユーザ・フレン
ドリー性を減少させる。

【０００９】上記に鑑み、必要とされるモールドの数を
最少にする代替製造法を提供することは望ましいことで
あるはずである。この代替製造法は、最終製品の光学品
質を維持しながら進出資本費を減少させ、製品歩留まり
を高くし、ユーサ・フレンドリーなシステムを提供する
はずである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明に従ったレンズ製
品は、距離球面度数と近視用追加度数とを有する光学プ
レフォームを含んでいる。前記光学プレフォームの凹表
面にはトーリック層が取り付けられている。前記レンズ
製品は、距離球面度数を作るため所定の特定の球面カー
ブの凹背表面を有する光学プレフォームを提供すること
によって作られる。さらに、前記光学プレフォームは近
視用追加度数を有している。その後、前記光学プレフォ
ームの凹表面上に光硬化性樹脂がキャストされ、トーリ
ック層を形成するために成型される。そのことによっ
て、与えられた処方のための乱視用補正が提供される。
その後、前記樹脂が硬化されて、仕上りレンズ製品を形
成する。本発明の一つの代替実施例においては、トーリ
ックおよび球面距離度数の少なくとも一部が前記光学プ
レフォームの凹表面に追加される。

【００１１】適切な距離球面度数を有する光学プレフォ
ームの凹表面に乱視の補正のためにトーリック層だけを
キャストすることによって、必要とされるモールドの数
を大幅に削減することができる。さらに、光学プレフォ
ームの前面凹表面上に樹脂層をキャストするシステムと
ともに典型的に使用される前面多焦点モールドと比較す
ると、背後トーリック・モールドは比較的経費が安いの
であるから、追加のコスト削減を実現することができ
る。+5.50Dから-6.00Dまでの球面、-2.00Dまでの円柱と
+3.00Dまでの追加度数の度数範囲をすべて0.25D のステ
ップでキャストする前面凹面キャストを使用する現行の
商業システムにおいては、４つの基本的カーブをカバー
するためには、各多焦点設計について７２個の前面多焦
点モールドが必要とされる。したがって、フラット・ト
ップ二重焦点と漸進性追加レンズのような２つの設計の
ためには合計１４４個のモールドが必要になる。第三の
多焦点設計が加わると、モールドの総数はさらに７２個
増大することになる。それとは対照的に、本発明は所定
の特定の球面凹面カーブを有する光学プレフォームを使
用するのであるから、モールド数を１４４個から３６個
という少数にまで減少させることができ、多焦点設計を
追加しても所要のモールド数は増加されない。さらに、
トーリック・モールドを製造するためのコストは、前面
漸進性追加モールドを製造するためのコストより大幅に
少ない。

【００１２】

【発明の実施の形態】現在のところ、『表面キャスト』
は、球面または長球面のトーリック・プレフォームの凹
球面表面上に前面凹表面をキャストすることによって商
品化されている。Blum（米国特許5,178,800 号）、Blum
（米国特許5,147,585 号）、Blum（米国特許5,219,497
号）、Gupta(米国特許5,470,892 号）、Blum（米国特許
5,358,672 号）、Blum（米国特許5,316,702 号）、Gupt
a(米国特許5,480,600号）、Gupta（米国特許5,531,940
号）、Greshes(米国特許4,190,621 号）、および、Gres
hes(米国特許4,474,355 号）はこのプロセスを詳細に説
明し、教えている。上記各特許は、参照によって本明細
書に組み込まれている。

【００１３】図１に示されている通り、プレフォーム１
０は、所要の凹面球面カーブ２０を有しており、トーリ
ック層３０は、プレフォーム１０のあらかじめ設計され
た凹面球面カーブ２０上にキャストされている。さら
に、プレフォーム１０は、プレフォーム１０の前面凹表
面５０上にあらかじめ設計された凸面球面カーブ４０を
有している。図２、３に示されている通り、トーリック
層３０のトーリック・カーブは、トーリック・モールド
６０によって形成される。このアプローチは所要のモー
ルド数を最少にするのみならず、乱視を補正するために
適切な軸方位におけるモールドのトーリック表面７０と
プレフォーム１０の凹表面とのミスマッチを最少にす
る。例えば、本発明の方法を使用すると、トーリック・
モールド６０の基本カーブ８０は、基本カーブ８０がプ
レフォーム１０の凹面球面カーブ２０の約±0.12ジオプ
ター以内で整合するように設計される。トーリック・モ
ールド６０のトーリック表面９０は、所要のトーリック
度数を作るために適切な量だけミスマッチしている。成
型の間、ガスケットまたはシーリング・リングを使用す
ることができる。ただし、トーリック・モールド６０と
球面プレフォーム表面２０によって固着された領域から
樹脂が大量に逃げ出すのを毛管引力が防止する場合は、
ガスケットまたはシーリング・リングの使用が不必要に
なることがある。

【００１４】一つの好適実施例においては、１個ないし
５個の異なった特定の凹面球面表面２０が、トーリック
・モールド６０の基本カーブ８０の±0.12D 以内である
カーブを有するプレフォーム１０の上に形成される。プ
レフォーム１０は所定の前面基本カーブ４０多数を有し
ており、前記前面基本カーブ４０は、１個ないし５個の
背後凹面球面カーブ２０と組み合わされたとき、必要と
される球面度数すべてを作り出す。この好適実施例にお
いては、プレフォーム１０の前面凸面表面４０は４８回
変動し、+5.50Dから-6.00Dまで、４８個の異なった球面
距離度数を可能にする。また、+5.50Dを越えるかまたは
-6.00Dを越える距離球面度数のため、プレフォーム１０
の凸面表面４０は0.25D 毎に変動し続ける。

【００１５】他の実施例においては、５個を越える特定
の凹面球面カーブ２０が利用される。プレフォーム１０
の前面凹面カーブ４０の変動の数は、プレフォーム１０
の異なった凹面球面カーブ２０を提供することによって
減少され、したがって、前面プレフォーム凸面カーブ４
０の数も少なくすることができる。

【００１６】したがって、本発明は、プレフォームの後
ろ凹表面の容易であって経済的なキャストを商品化する
ことができるようにする。現行の商業前面凸面キャスト
プロセスと比較すると、プレフォームの背後凹表面のキ
ャストには大量の直接および間接の恩恵がある。これら
の恩恵には、進出価格が安くなることだけでなく、使用
の容易さの向上、および、ブランド付き製品を製作する
能力が含まれる。例えば、本発明の方法を使用すると、
代表的なレンズ製造業者が製造したブランド付き半仕上
りレンズ・ブランクからプレフォームを作ることができ
る。

【００１７】図４に示されている通り、レンズを形成す
るとき、モールド６０の重量は、プレフォーム１０の凹
表面２０上にキャストされた樹脂の薄層１００上を浮遊
している。図５に示された代替実施例においては、厚さ
が約０．１〜０．５mmである薄いテープ片１１０が、プ
レフォーム１０とモールド６０の表面との間のインター
フェイスにおいて、モールド６０またはプレフォーム１
０の二つのエッジ上に置かれており、したがって、非ト
ーリック・コンポーネント上に加えられる厚さを最少に
することができるようにするためプレフォーム１０とモ
ールド６０を分離している。このアプローチを使用する
場合、テープ１１０は、トーリック・モールド６０とプ
レフォーム１０との間の、プレフォーム１０の球面凹面
カーブ２０に従ったインターフェイスに置かれる。樹脂
の粘度と密度は、テープによって描かれたプレフォーム
の軸に対するモールドのトーリック軸の角度方位が他の
支持物なしで維持されるように調節される。すべての事
例において、樹脂の粘度と密度は、プレフォームとモー
ルドとの間に適量の樹脂が維持される粘度と密度であ
る。他の実施例においては、トーリック・モールドとプ
レフォームの凹表面との間のインターフェイスの整合の
みならず適切な偏心をも維持するため、整合リングが利
用される。また別の実施例においては、樹脂層の厚さ
は、モールドとプレフォームとを所要量だけ分離するガ
スケット状のハウジングによって維持される。ただし、
ガスケットを使用することなく樹脂層を成型することが
できる。また、プレフォームの凹表面上の樹脂のキャス
トに加え、部分的にポリマ化した層として、モールド表
面かまたはプレフォームの凹表面に当初において取り付
けられるトーリック層を追加することができる。

【００１８】トーリック・モールドの直径はプレフォー
ムの直径よりも小さくもしくは大きくすることができ、
または、プレフォームと同じサイズにすることができ
る。

【００１９】許容されないほどの量のプリズムを背負い
込むことなくレンズ・ブランクの使用を大幅に効率化す
ることができるようにするため、モールド６０に対して
プレフォーム１０を偏心させることもできる。このステ
ップを遂行する場合、必要であるのは、モールド６０と
プレフォーム１０が、片側上または反対側上の厚さに対
する整合における大幅な変化を制限するかまたは最少に
し、不要なプリズムを回避しながら、カーブの自然水平
整合を維持するように、樹脂１００上でモールド６０を
移動することだけである。このアプローチは、単純に、
多焦点ゾーンの近視用点偏心のために必要とされる適切
な量だけトーリック・モールド６０を右または左に水平
に移動させながら、右レンズまたは左レンズを作るため
に、単独の、中心に置かれた、前面多焦点スタイルを使
用することができるようにする。

【００２０】したがって、プレフォーム１０の凹表面上
にトーリック・カーブをキャストすることによって、患
者の処方のニーズのために適切な軸方位において適切な
量の乱視を補正するために本発明の方法を使用すること
ができる。この補正は、多焦点レンズにおいてのみなら
ず、単焦点レンズにおいても行うことができる。さら
に、適切な多焦点偏心を達成するため、プレフォーム１
０上の中心多焦点ゾーンに対してトーリック・モールド
６０を偏心させることができる。最後に、ひとたび、ト
ーリック・モールド６０が乱視軸方位、乱視度数補正と
近視用点多焦点偏心のためにプレフォーム１０に対して
適当に整合された後は、モールド６０、樹脂１００とプ
レフォーム１０を収容するアセンブリを、樹脂層１００
を硬化させ、新しく硬化されたプラスティック・トーリ
ック層３０をプレフォーム１０に接着する適切な手段で
硬化させることができる。

【００２１】以下の例は、本発明の方法と本発明の方法
の様々な実施例を示す。例：+2.00Dの距離球面度数と+
2.00Dの近視用追加度数を有する球面多焦点プレフォー
ム１０を、分度器を装備したトレーの中に、凹面側を上
にして装着する。レンズ・プレフォーム１０の凹表面上
に液体ポリマ樹脂１００を堆積させる。たわみ性がある
金属蒸着テープ（厚さ約0.15mm）２片を、使用されるト
ーリック・モールド６０の直径の両端に置き、各テープ
片１１０をモールドキャスト表面に対して約1.00mm突出
させる。モールド６０は、トーリック表面９０を凹面側
上に有している。基本カーブは4.00D であり、トーリッ
ク・カーブは2.00D である。モールド６０は、取り付け
られた２片のテープ１１０とともに、樹脂の堆積１００
の中深くの凸面表面上に置かれることによって、樹脂が
広がってモールド６０とレンズ・プレフォーム１０との
間の空間を満たすことができるようにする。分度器の助
けを得て、トーリック軸は３５度に設定される。モール
ド・アセンブリは光硬化オーブンの中に置かれ、３３０
〜５００nmの波長範囲内の可視紫外線放射線にさらさ
れ、同時に、約１００゜Ｆにおいて始まり約２００゜Ｆ
において終わる温度傾斜に、約１６分間、さらされる。
その後、レンズはモールドから外され、約２００゜Ｆの
水に約２分間浸漬することによって焼きなましされる。
光学センターにおいてレンズメータ上で読み取られたこ
のレンズの度数は、OS+1.95D、-2.05D×35、Add1.95Dで
あった。

【００２２】本発明の具体的実施態様は以下の通りであ
る。 （１）前記光学プレフォームの凹面側が球面カーブを有
する、請求項１に記載の光学プレフォーム。 （２）前記光学プレフォームの前記所定の距離球面処方
が所望の距離球面レンズ処方の約±0.12D 以内である、
請求項２に記載の光学プレフォーム。 （３）前記光学プレフォームの前記凹面側が球面カーブ
を有する、請求項３に記載の乱視用多焦点レンズ。 （４）前記光学プレフォームの前記距離球面処方コンポ
ーネントが所望の距離球面レンズ処方の約±0.12D 以内
である、請求項５に記載の乱視用多焦点レンズ。 （５）前記光学プレフォームの凹面側が球面カーブを有
する、請求項６に記載の方法。

【００２３】（６）前記樹脂が光硬化性である、実施態
様（５）に記載の方法。 （７）約±0.12D の精度で前記光学プレフォームの凹面
カーブと整合する基本カーブを有するトーリック・モー
ルドで前記樹脂層を成形するステップをさらにふくむ実
施態様（５）に記載の方法。 （８）前記光学プレフォームのカーブと、前記トーリッ
ク・モールドとの水平整合を維持しながら、前記トーリ
ック・モールドに対して前記光学プレフォームを偏心さ
せるステップをさらに含む実施態様（７）に記載の方
法。 （９）前記樹脂が、前記光学プレフォーム、樹脂層及び
トーリック・モールドを可視紫外線放射線にさらすこと
によって硬化される、実施態様（７）に記載の方法。 （１０）前記光学プレフォームの前記距離球面処方コン
ポーネントが所望の距離球面レンズ処方の約±0.12D以
内である、請求項７に記載の方法。

【００２４】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、必要
とされるモールドの数を最小にする代替製造方法を得る
ことができ、この代替製造方法により、最終製品の光学
品質を維持しながら進出資本を減少させ、製品歩留まり
をより高くし、ユーザ・フレンドリーなシステムを得る
ことができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の一好適実施例に従った追加トー
リック層を有するプレフォームの断面図である。

【図２】図２はトーリック・モールドの断面図である。

【図３】図３はトーリック・モールドのトーリック表面
の図である。

【図４】図４はプレフォーム、樹脂とトーリック・モー
ルドのアセンブリの断面図である。

【図５】図５はプレフォームとトーリック・モールドの
アセンブリの断面図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 597149607 5568 Ａｉｒｐｏｒｔ Ｒｄ．，Ｒｏａｎ ｏｋｅ，Ｖｉｒｇｉｎｉａ 24012，Ｕ. Ｓ．Ａ.

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 乱視用多焦点レンズのための光学プレフ
   ォームであって、前記光学プレフォームは所定の距離球
   面処方と多焦点部分とを含み、前記光学プレフォームの
   凹面側は非トーリック・カーブを有する光学プレフォー
   ム。
2. 【請求項２】 乱視用レンズのための光学プレフォーム
   であって、前記光学プレフォームは非トーリック凸表面
   と非トーリック凹表面とを有し、前記光学プレフォーム
   は所定の距離球面処方を含む光学プレフォーム。
3. 【請求項３】 乱視用多焦点レンズのための光学プレフ
   ォームであって、前記光学プレフォームは非トーリック
   凸表面と非トーリック凹表面とを有し、前記光学プレフ
   ォームは所定の距離球面処方を含む光学プレフォーム。
4. 【請求項４】 所定の距離球面処方と多焦点部分とを有
   する光学プレフォームを有し、前記プレフォームの凹面
   側には非トーリック・カーブが形成され、更にトーリッ
   ク層を形成するため前記光学プレフォームの凹表面上に
   直接接着されたポリマ樹脂層を有する乱視用多焦点レン
   ズ。
5. 【請求項５】 多焦点部分と所定の距離球面処方コンポ
   ーネントとを有する光学プレフォームを有し、さらに、
   前記光学プレフォームの凹表面上に直接接着されたポリ
   マ樹脂層を有し、前記樹脂層がトーリックであり所定の
   乱視用処方コンポーネントを提供する乱視用多焦点レン
   ズ。
6. 【請求項６】 所定の距離球面処方と多焦点部分とを有
   するプレフォームを提供し、前記光学プレフォームの凹
   面側が非トーリック・カーブを有するステップと、トー
   リック層を形成するため、前記光学プレフォームの凹表
   面上に樹脂層を形成するステップと、乱視用多焦点レン
   ズを形成するため、前記樹脂を硬化させるステップから
   なる乱視用多焦点レンズの製造方法。
7. 【請求項７】 多焦点部分を有する光学プレフォームを
   提供し、前記光学プレフォームが所定の距離球面処方コ
   ンポーネントを有するステップと、トーリック層を形成
   するため、前記光学プレフォームの凹表面上に樹脂層を
   形成するステップと、さらに乱視用多焦点レンズを形成
   するため、前記樹脂層を硬化させ、硬化された樹脂層が
   乱視用処方コンポーネントを提供するステップからなる
   乱視用多焦点レンズの製造方法。