接触镜的飞秒激光微加工方法及由此制造的接触镜技术

本发明专利技术涉及一种在接触镜上提供结构特征的方法，包括：施加飞秒激光束以烧蚀接触镜的至少一部分，从而在接触镜上提供结构特征。在一个实施方式中，飞秒激光束的脉冲宽度在１０×１０↑［－１５］秒和２００×１０↑［－１５］秒之间，波长在１００ｎｍ和１５００ｎｍ之间。本发明专利技术还提供了一种包括至少一个窗孔的接触镜，所述窗孔流体连通接触镜的前表面和后表面，利用飞秒激光器以使得围绕该窗孔的区域实质上无热损伤的方式而形成所述窗孔。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种制造接触镜(contactlenses)的方法。具体地 说，本专利技术涉及一种激光微加工(micromachining)接触镜以在其 上设置结构特征的方法。此外，本专利技术还涉及一种根据该方法制 造的接触镜。
技术介绍
近年来，接触镜一直被人们广泛用来校正视力。多种接触镜 可以供消费者使用，包括日戴型与长戴型软性接触镜，以及硬性 接触镜。接触镜包括透镜体，该透镜体具有前表面和接触眼睛表 面的后表面。还公知的是，接触镜上设置有窗孔(fenestrations)。 这些窗孔限定了如下开口，即，其延伸穿过透镜体以便为流到眼 睛表面的新鲜含氧眼泪提供通道，从而提高接触镜配戴者的舒适 性。授予Stoyan的美国专利No. 6010219显示和描述了一种接触 镜的实施例，该专利公开的接触镜包括具有前表面和后表面的透 镜体。Stoyan公开了如下接触镜，即，其后表面具有中央部分和 泪液部分，该泪液部分在接触镜和眼睛的表面之间限定出用于储 存泪液的泪液池。该文献还公开了限定如下开口的窗孔，即，其 延伸穿过透镜体并且对于泪液池是打开的。并且，所述窗孔允许 接触镜的前表面和后表面之间流体连通和压力释放。已经提出了多种技术用于在接触镜上设置某种结构特征。例 如，授予Kampfer等人的美国专利No. 4563565公开了 一种利用激 光在接触镜上形成外围边缘的方法。授予Bmcker的美国专利No. 3833786和授予Marschalko等人的美国专利No. 3971910描述了利 用激光在接触镜上设置窗孔的装置。Brucker和Marschalko等人描 述的激光器是C02型激光器，其中激光聚光束用来烧穿透镜以提 供窗孔。然而，所述装置在商业上不能得到推广，这是因为如下 事实，即，激光聚光束也导致接触镜的周围区域被激光热量所损 坏。授予Seden等人的美国专利No. 5293186也公开了一种接触 镜，其中，特定类型的激光用来在该接触镜中设置窗孔。具体地 说，Seden等人公开了一种受激准分子激光器的使用，其工作在紫 外线波长范围内的几个固定波长193 nm、 248 nm和308 nm，优选 的是在160 nm和230 nm之间。该文献还公开了所述激光器是脉 冲型的，这样激光束的脉冲宽度通常为10纳秒(10X10"秒)的 级别。该文献认为紫外线输出和高峰值功率的独特组合可以通 过烧蚀去除接触镜的材料。因此，Seden等人认为，利用受激准分 子激光器可以以极高的精度去除材料，并且在接触镜的周围区域 几乎不存在热影响部分。已经发现Seden等人描述的受激准分子激光器优于诸如通过钻孔或者利用传统C02激光器等在接触镜上设置某种结构特征的传统方法。利用激光器不会产生钻孔所导致的锋利边缘、毛口或 者已去除材料的其它微粒。这些锋利边缘、毛口或者已去除材料 的微粒可以导致接触镜配戴者感觉不适。然而，虽然受激准分子 激光器优于传统方法，但是已经发现其不适用于设置窗孔。具体 地说，即使当Seden等人公开的受激准分子激光器用于在接触镜 上设置窗孔时，对接触镜周围区域的较小的热相关损坏也会导致 消极地影响接触镜的性能。因此，仍然需要一种如下方法，即，其用于激光微加工接触 镜以在其上设置诸如窗孔等结构特征，并且对接触镜的周围区域 产生的热相关损坏最小。
技术实现思路
鉴于上述内容，本专利技术的优点在于，提供了一种用于激光微 加工接触镜以在其上设置诸如窗孔等结构特征的方法。本专利技术的另一个优点在于，提供了一种如下方法，即，其中 在对接触镜的周围区域产生的热相关损坏最小的情况下将结构特 征设置在接触镜上。这些和其它优点由根据本专利技术的在接触镜上设置某种结构特征的方法提供。具体地说，所述方法包括将飞秒(femtosecond) 激光束施加到接触镜上以烧蚀接触镜的至少一部分，从而在接触 镜上提供结构特征。为了实现这一点，可以将接触镜定位在夹具 中。本专利技术可以用来在由弹性硅氧垸(elastomeric silicone)、硬硅 氧垸(rigid silicone)或者其它接触镜材料制成的接触镜上设置结构 特征。根据本专利技术方法的一个实施方式，飞秒激光束的脉冲宽度在 10X10"5秒和200X l(T15秒之间，优选60X10"5秒和100X10—15 秒之间。在另一个实施方式中，飞秒激光束的波长在100 nm和 1500 nm之间，优选在266 nm禾卩1060 nm之间。用激光束烧蚀接触镜可以包括切割、熔化和/或蒸发掉接触镜 的一部分，并且在不显著地提高接触镜的周围区域的温度的情况 下得以完成。本专利技术的方法可以用来在接触镜上设置任何适当的结构特征。例如，该方法可以用来在接触镜上设置窗孔、沟槽和/或角状部分(angulations),或者用来形成接触镜的外围边缘。在一个实施方式中，所设置的结构特征是在接触镜的前表面 和后表面之间延伸穿过接触镜的窗孔。该窗孔可以具有任何预期 的尺寸。例如，本专利技术可以用来设置直径在4)im和24pm之间且 优选在8 iim和12 pm之间的窗孔。该窗孔在接触镜的前表面处的 直径可以不同于在后表面处的直径。根据本专利技术的另一个方面，所提供的制造接触镜的方法包括 将接触镜定位在夹具中，以及将飞秒激光束施加到已定位的接触 镜上以烧蚀接触镜的至少一部分。在一种实现方式中，飞秒激光 束具有60 X 10"5秒和100 X 10"5秒之间的脉冲宽度以及266 nm和 1060 nm之间的波长。该方法还可以用来形成直径在8 pm和12 pm 之间的窗孔。仍然根据本专利技术的另一个方面，所提供的接触镜包括中央 部分，其具有前表面和后表面；外围部分，其具有外围边缘；以 及至少一个流体连通所述前表面和后表面的窗孔，利用飞秒激光 器以使得围绕该窗孔的区域实质上免受热损伤的方式而形成所述 窗孔。根据一个实施方式，所述窗孔的直径在4 )am和24 iim之间。 在一个优选实施方式中，飞秒激光器产生脉冲宽度在10X10'"秒 和160X10-"秒之间、波长在266nm和1060 nm之间的激光束。附图说明图1是利用本专利技术的方法制造的接触镜的正视图。图2是利用本专利技术的方法制造的图1所示接触镜的剖视图。具体实施例方式图1示出了适合于利用本专利技术的方法制造的接触镜io的正视 图。图2是利用本专利技术的方法制造的图1所示接触镜10沿线2 — 2 剖切而得到的放大剖视图。如下所述，本专利技术的优点在于提供了 一种用于激光微加工接触镜10以在其上设置各种结构特征的方 法。在这点上，本专利技术允许在接触镜IO上设置诸如窗孔、沟槽和 /或角状部分等结构特征，这些结构特征基本上不会使周围区域受 到热相关损坏。当然，本专利技术的方法可以用来在接触镜上设置不 同的结构特征，例如，加工接触镜的外围边缘。如图1和图2所示，所示实例的接触镜IO包括由图1所示的 虚线圆示意性地限定的中央部分12，该中央部分12覆盖该接触镜 配戴者的角膜以纠正配戴者的视力。接触镜10还包括外围部分 14，该外围部分14包围中央部分12且具有外围边缘16。接触镜 IO的外径大约为10mm，但是在其它实施方式中，根据配戴者眼 睛的尺寸和矫正规则可以在大约5 mm至20 mm之间变化。接触 镜10还具有0.05 mm本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在接触镜上提供结构特征的方法，包括：将飞秒激光束施加到接触镜上以烧蚀所述接触镜的至少一部分，从而在所述接触镜上形成所述结构特征。

【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：PM埃里克森，JF孔茨勒，JC萨拉莫内，
申请(专利权)人：博士伦公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]