[发明专利]接触镜的飞秒激光微加工方法及由此制造的接触镜

说明书

技术领域

本发明涉及一种制造接触镜(contact lenses)的方法。具体地说，本发明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，本发明还涉及一种根据该方法制造的接触镜。

背景技术

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Brucker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CO₂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193nm、248nm和308nm，优选的是在160nm和230nm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(10×10^-9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CO₂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。

发明内容

鉴于上述内容，本发明的优点在于，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。

本发明的另一个优点在于，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发明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。本发明可以用来在由弹性硅氧烷(elastomeric silicone)、硬硅氧烷(rigid silicone)或者其它接触镜材料制成的接触镜上设置结构特征。

根据本发明方法的一个实施方式，飞秒激光束的脉冲宽度在10×10^-15秒和200×10^-15秒之间，优选60×10^-15秒和100×10^-15秒之间。在另一个实施方式中，飞秒激光束的波长在100nm和1500nm之间，优选在266nm和1060nm之间。