重复调节的光学元件制造技术

本发明专利技术涉及到光学元件，其光学属性能重复调整。通过改变组分，能够在刺激下引发聚合，同时刺激吸收剂和引发剂混合。当暴露在超过吸收剂吸收能力的刺激下时，元件的光学性能可以重复调节。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本申请提出要求优先权，本优先权根据2001.10.28提出的美国申请第60/344,182号及2002.12.19日提出的美国申请第＿＿＿号。专利技术概要本专利技术涉及光学属性能够在很长一段时间内重复调节的光学元件。在具体实施方案中，提供一种移入眼睛后光学属性能多次改变的人工晶体。
技术介绍
在美国，每年有大约两百万名白内障患者做了外科手术。这些手术通常是在患者眼睛的前晶体切开一个口，切去变浑浊的晶状体，然后在其位置植入人工晶体。选择这种人工晶体(根据手术前对视力(ocular lenghth)和角膜曲率的测量来选择)可以使患者在不用其他矫正装置(例如眼镜或隐形眼镜)的情况下看东西。不幸的是，由于测量错误和/或晶状体位置的变化，手术伤口愈合等的原因，大约有一半的白内障患者在手术以后如果不经过矫正，就不会有最佳的视力。。由于以前人工晶体一旦被植入眼内就不能被矫正，患者就必须用另一个具有不同功能的晶体来代替植入的人工晶体，或者用如眼镜或隐形眼镜等其它矫正装置。由于前者的危险性通常超过其好处，因此几乎不被采用。最近，一种新的人工晶体被公布出来，这种新晶体的特征是在手术后能够矫正其光学属性。这种术后矫正能够使患者获得最佳视力。在外界刺激下(比如光)，晶体特定区域的可变组分(MC)聚合，实现术后矫正。通过特定区域MC聚合，晶体的光学性能可调整到期望的光学性能。然而，为了防止光学属性进一步改变，晶体的剩余MC也都聚合，从而使其光学属性被“锁定”。不幸的是，这阻止了在以后时间里晶体的进一步调节。例如，当晶体植入给孩子，晶体没法重新调解来补偿由于年龄增加等原因引起的视力的改变。这种情况下，患者需要在更换晶体手术和使用其他矫正工具(如眼镜)之间进行选择。因此，需要一种能够多次调解其光学性能的人工晶体。专利技术概要本专利技术涉及一种光学元件，它的光学性能在生产出来以后能够改变，并且可以多次调节。在一个具体实施方案中，提供的人工晶体的光学性能在植入后能够多次调节。这种元件光学性质的调节是通过局部刺激分散在光学元件中可变成份(“MC”)的聚合实现的。当MC在特定区域聚合时，元件的光学性质改变，其实现是由于聚合发生的地方元件反射率的改变，或元件形状的改变，或两者都有。本专利技术关键的一个方面就是元件光学性能的改变是通过元件物质的增加或减少实现的。如上所述，MC的聚合是受刺激引发的。通常的，这是指光聚合；然而，其他的外部刺激也可以使用。刺激引发的聚合是在一种或多种引发剂存在时产生的，当处在适当的刺激下时，引发剂诱导或引发MC的聚合。本专利技术涉及引发剂引发MC聚合的条件控制。已经发现通过使用不同的刺激吸收物质和引发剂化合物，聚合反应产生的条件是可以控制的。因此，可以控制在通常的环境中元件碰到的任何外部刺激条件下都不产生MC的聚合。 附图说明图1是光强与波长的关系图，给出了自然光水平和ANSIMPE的水平。图2是紫外吸收与本专利技术实际应用中紫外吸收剂和引发物对应波长的关系图。图3是本专利技术中部分光学元件的横截面。图4是本专利技术中的光学元件在紫外光照射下的横截面。图5是本专利技术的光学元件的一部分在紫外光下照射以后的一个横截面。专利技术详述本专利技术涉及的光学元件，在使用寿命以内，其光学性能可以连续改变或调节。这种调节是通过自身带有的系统实现的，不需要对元件增加或减少物质。专利技术范围内的典型光学元件包括数据存储元件，包括压缩盘、数字视频盘；晶体，包括但不限于柔性焦距晶体；隐形眼镜，人工晶体；玻璃，棱镜等等。在优选实施方案中，光学元件是一种人工晶体。光学元件的准备通常是从第一种聚合物基质开始的。这个聚合物基质提供了元件的形状以及它的物理性质，如硬度、弹性等。光学元件也含有一种分散在其中的MC。这种MC可能是单一的化合物或化合物的组合，能够在诱导引发下聚合，优选光聚合。第一种聚合物和MC的性质将根据光学元件的最终用途改变。然而，作为一般规律，第一种聚合物基质和MC的选择要使包含MC的组分能够分散在第一种聚合物基质内。另一种方法是，松散的第一种聚合物基质倾向于配以较大的MC组分补偿，而紧密的第一种聚合物基质倾向于配以较小的MC组分补偿。在适当能量照射下(如，热和光)，光学元件被照射部分的MC通常形成第二种聚合物基质。光学元件中第二种聚合物基质的存在能改变光学元件该部分的材料性质，以调整它的折射能力。通常，第二种聚合物基质的形成总会增加光学元件受影响那部分的折射率。照射后，没有照射部分的MV会随时间的变化而移动到照射的部分。MC迁移到照射部分的量是依赖于时间的，可以精确控制。如果时间总够长，MC组分会在整个光学元件(如包括照射部分的第一种聚合物基质)内重新达到平衡并重新分布。当被照射的部分重新在能量源下照射，来已经迁移到这部分的MC(可能少于MC达到重新平衡时的量)会聚合，进一步增加第二种聚合物基质的形成。这个过程(照射后间歇适当时间进行扩散)可能需要重复，直到光学元件被照射部分达到了期望的性能(如，能量，折射率，或形状)。此时，因为有紫外吸收物质的存在，不会再发生进一步的聚合，直到光学元件在特殊的波长和光强下照射聚合才会发生。因此，对于人工晶体，在自然光及相似光照下照射，晶体不会有进一步的改变。如果需要调节，例如年龄增加或病人健康变化，晶体可以在适当能源下照射得到调节。第一种聚合物基质是一种具有光学元件功能的共价或物理连接的结构，是由第一种聚合物基质组分(FPMC)形成的。通常，第一种聚合物基质组分包含一种或多种单体，通过聚合形成第一种聚合物基质。第一种聚合物基质组分任选包括大量的辅助组分，可以调节聚合反应或改善光学元件的性能。合适的FPMC单体的例子包括丙烯酸、甲基丙烯酸酯、磷氮烯、硅氧烷、乙烯基及其单聚物和共聚物。这里使用的“单体”指任何单元(本身可能是单聚物或共聚物)，能够连接在一起形成同一重复单元的聚合物。如果FPMC单体是个共聚物，它可能由同一类型的单体组成(如，两种不同的硅氧烷)，也可能由不同类型的单体组成(如，硅氧烷和丙烯酸)。在一个具体实施方案中，在MC存在时，一种或多种单体聚合并交叉连接形成第一种聚合物基质。另一个具体实施方案中，在MC存在时，聚合原料交联形成第一种聚合物基质。这两种情况下，MC组分必须适合于第一种聚合物基质的形成，而不能有明显的干涉。类似地，第二种聚合物基质的形成也要适合于已存在的第一种聚合物基质。换而言之，第一种聚合物基质和第二种聚合物基质不能处在不同相，光学元件的光传导不能受到影响。如前所述，MC可以是单一组分和多种组分，只要符合(i)适合第一种聚合物基质的形成；(ii)第一种聚合物基质形成后，还能够在刺激诱导下聚合；(iii)在第一种聚合物基质中自由分散。在优选实施方案中，刺激诱导聚合是光诱导聚合。通常，有两种类型的人工晶体(“IOLs”)。第一种类型的人工晶体取代眼睛的自然晶体。采取这种方式的最普遍的原因是白内障。第二种类型的人工晶体是修补已存在的晶体及其功能，成为永久的矫正晶体。这种晶体(有时更倾向于成为晶状体人工晶体)被植入眼睛前室或后室来矫正眼睛的任何折射错误。理论上讲，这两种人工晶体达到正常眼所需的强度(即，远处的光线能够很好的聚焦在视网膜上)都能够精确的计算出来。但实际上，由于角膜曲率计算的失误和/或晶体位置及伤口愈本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学元件，其特征在于包括：第一种聚合物基质；分散在聚合物基质中可变物质，这种ＭＣ能够刺激引发聚合；刺激吸收剂和刺激引发剂的混合物，所述混合物能在没有达到预定的刺激强度之前，延缓聚合的引发。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：JM耶斯马拉尼，SH常，
申请(专利权)人：卡尔豪恩视觉公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]