用于生产人工晶状体的方法以及生产装置与流程

用于生产人工晶状体的方法以及生产装置
1.本发明涉及一种用于生产人工晶状体的方法和一种用于生产人工晶状体的生产装置。
2.人工晶状体常规通过车削来生产。为此，首先通过聚合来生产人工晶状体的材料，随后由材料切割出毛坯。然后使用蜡将毛坯紧固到车床上，并且配备有金刚石端头的、计算机控制的机械臂由在车床中旋转的毛坯切割出人工晶状体。不利地是，这是一种复杂且因此昂贵的方法。另一个缺点是，在用金刚石端头车削期间，在人工晶状体的表面上会出现凹槽，这些凹槽会损害人工晶状体的光学质量。
3.us 10 111 746 b2描述了一种用于生产人工晶状体的方法。
4.因此，本发明的目的是提供一种用于生产人工晶状体的方法和一种用于生产人工晶状体的生产装置，其可以用于克服上述问题。
5.根据本发明的用于生产人工晶状体的方法包括以下步骤：-提供容器，该容器对电磁辐射透明并且该容器中布置有可通过该电磁辐射固化的液体；-用由该电磁辐射形成且各自描绘人工晶状体的一组图像照射该液体，其中该组图像中的每个图像以相对于延伸穿过该液体的参考平面不同的入射角被辐射到该液体中，其结果是该液体被固化并且所固化的液体形成该人工晶状体。这是用于生产人工晶状体的有利简单的方法。此外，由于该方法，在人工晶状体的表面上没有出现凹槽。
6.作为示例，该组图像可以根据包含人工晶状体形状的三维数据记录来计算出。这是与用于断层成像的过程相关的相反过程。作为示例，断层成像用于计算机断层扫描。作为示例，断层成像可以利用拉东变换(radon transform)。
7.作为示例，该液体可以包含聚丙烯酸酯单体或硅酮单体。此外，该液体可以包含光引发剂，例如樟脑醌。
8.该人工晶状体优选为可调节人工晶状体。该可调节人工晶状体的特点在于它包括光学体，该光学体特别柔软并且因此具有变形能力，并且因此使其焦点移位。人工晶状体的材料具有一定的最小刚度，这是人工晶状体常规借助于车削来生产的前提条件。然而，这种最小刚度不允许该人工晶状体设计得如此柔软以至于无法以这种方式创建可调节人工晶状体。然而，在根据本发明的方法中省略了对最小刚度的要求，并且因此可以生产出可调节人工晶状体。作为示例，人工晶状体的特性、特别是人工晶状体的刚度可以通过单体的选择、单体的质量比、催化剂、液体的温度和/或反应时间来设定。
9.该液体优选包含氧和/或自由基清除剂，其中该氧和/或该自由基清除剂溶解在该液体中。自由基清除剂被理解为是指有机或无机物质，其与活性自由基的化学反应产生更稳定的化合物，其中这里氧不被认为是自由基清除剂。液体的固化可以由自由基聚合引起。为此，液体可以包含光引发剂并且单体可以被配置为经历自由基聚合。当液体被照射时，光引发剂分解并在该过程中形成自由基。这些自由基与单体反应，并且由单体通过链增长形成聚合物。氧和/或自由基清除剂确保链增长终止或甚至不开始，并且因此抑制了液体的固化。这通过以下反应方程式以示例性方式说明，其中a表示单体，并且i-i表示光引发剂：
10.a)
11.b)i
·
a
→
i a
·
12.c)a
·
a
→
a-a
·
13.d)
14.反应方程式a)表示引发剂的分解。单体的自由基在反应方程式b)中产生并且链增长在反应方程式c)中说明。反应方程式d)说明分解光引发剂的自由基的猝灭(quenching)。液体只有在氧和/或自由基清除剂被消耗后才可以固化。氧和/或自由基清除剂最初在液体的那些比液体的其他区域受到更强烈照射的区域中被消耗。结果，只有液体的应该形成人工晶状体的区域被固化。
15.在第一实施例中，液体可以具有以下组成：按重量计96.97％的具有末端乙烯基的聚二甲基硅氧烷、按重量计3.00％的(巯基丙基)甲基硅氧烷-二甲基硅氧烷以及按重量计0.03％的樟脑醌。
16.在第二实施例中，液体可以具有以下组成：按重量计99.98％的脂肪族氨基甲酸酯二丙烯酸和按重量计0.02％的樟脑醌。
17.为了用氧使液体饱和，在第一示例和第二示例中，将2小时的气态氧引导通过液体。使用这种液体允许生产出如此柔软的人工晶状体，以至于它适合作为可调节人工晶状体。
18.这些图像优选同时辐射到液体中。这允许特别快速地生产人工晶状体。
19.替代地，这些图像优选地在该容器旋转时相继地辐射到该液体中，其中该参考平面与该容器一起旋转。有利地，这仅需要单个投射仪来用该组图像照射液体。该组特别优选地被重复辐射，并且重复辐射组的相同图像在相同入射角下辐射到液体中。
20.根据本发明，致动器、太阳能模块和/或传感器布置在该液体中，并且该人工晶状体形成在该致动器、该太阳能模块和/或该传感器周围。结果，除了所述人工晶状体的成像功能之外，还可以在该人工晶状体中加入另外的功能。
21.该方法优选地包括以下步骤：-在该人工晶状体已形成之后对该人工晶状体进行后处理。车削和/或激光烧蚀特别优选用于所述后处理。结果，可以改善人工晶状体的成像特性。
22.人工晶状体优选地包括光学体和至少两个袢，其中每个袢具有第一袢臂和第二袢臂，该第一袢臂和该第二袢臂附接到光学体的相同部位并且包括在布置有光学体的光轴的平面中大于零的角度。这些是无法以常规方式通过车削产生的袢。
23.人工晶状体优选具有腔体。腔体无法以常规方式通过车削来生产。
24.根据本发明的用于人工晶状体的生产装置包括容器和投射装置，该容器对电磁辐射透明，该投射装置被配置为用由该电磁辐射形成且各自示出该人工晶状体的一组图像照射该容器的内部，并且该投射装置被配置为以相对于延伸穿过该内部的参考平面不同的入射角将该组图像中的每个图像辐射到该内部。
25.根据本发明，该生产装置包含液体，该液体布置在该内部并且可通过该电磁辐射固化。
26.根据本发明，致动器、太阳能模块和/或传感器布置在该液体中，并且该生产装置被配置为在该致动器、该太阳能模块和/或该传感器周围形成该人工晶状体。
27.该生产装置优选地包括存储图像的存储单元。在这种情况下，可以想象，该存储单元是该投射装置的一部分。
28.该投射装置优选地包括针对该组图像中的每个图像的相应投射仪，相应投射仪被配置为用与该投射仪相关联的图像照射该容器的内部。在这种情况下，可以想象，每个投射仪具有存储单元的一部分。
29.替代地，该生产装置优选地包括车削装置，该车削装置被配置为使该容器与该参考平面一起旋转，所述旋转的对称轴线贯穿该容器，并且该投射装置优选地包括投射仪，该投射仪被配置为相继地将该组图像辐射到该容器中。在这种情况下，特别优选地，该生产装置包括多个所述容器和针对每个容器的车削装置，该车削装置被配置为使相关联的容器旋转，所述旋转的对称轴线贯穿该相关联的容器，并且该投射装置被配置为将由该电磁辐射形成且各自示出人工晶状体的相应一组图像辐射到这些容器中每一个容器的内部，其中该投射装置被配置为同时照射这些容器。结果，可以同时生产多个所述人工晶状体。在这种情况下，可以想象，该投射装置包括针对每个容器的相应投射仪，其中相应投射仪被配置为照射相关联的容器。结果，多个所述人工晶状体可以以不同的形状来生产。替代地，可以想象，该投射装置包括单个投射仪，该投射仪的光束路径借助于至少一个分束器被分成部分光束路径，这些部分光束路径各自被配置为照射这些容器之一。有利地，仅需要一台投射仪来同时生产多个所述人工晶状体。
30.下面参考示意性附图更详细地解释本发明。
31.图1示出了穿过根据本发明的生产装置的第一实施例的水平截面。
32.图2示出了穿过第一实施例的竖直截面。
33.图3示出了穿过根据本发明的生产装置的第二实施例的水平截面。
34.图4阐明了人工晶状体的生产。
35.图5示出了人工晶状体的第一实施例。
36.图6示出了人工晶状体的第二实施例。
37.图7示出了人工晶状体的第三实施例。
38.图8示出了人工晶状体的第四实施例。
39.图9示出了人工晶状体的第五实施例。
40.从图1至图3明显看出，根据本发明的用于人工晶状体10的生产装置1包括容器3和投射装置23，该容器对电磁辐射透明，该投射装置被配置为用由电磁辐射形成且各自示出人工晶状体10的一组图像11照射容器3的内部。此外，投射装置23被配置为以相对于延伸穿过内部的参考平面20不同的入射角θ将该组图像11中的每个图像辐射到内部。图1和图3示出，入射角θ可以定义为入射在容器3上的电磁辐射的光束路径5的光轴19之间的角度。从图1至图3明显看出，容器3的壁可以具有圆柱侧表面的形状，从而使得容器3的内部具有圆柱形状。因此，容器3的内部具有对称轴线4，该对称轴线是圆柱的轴线。可以想象，对称轴线4位于参考平面20中，如图1和图3所示。
41.光束路径5的像平面可以被布置成使得像平面位于容器3的内部，特别是像平面可以被布置成使得对称轴线4位于像平面中。此外，可以想象，从所述像平面开始在像平面的上游和下游延伸的景深长于光轴19在内部中的范围。此外，可以想象，光束路径5至少完全照亮内部的圆形截面。作为示例，电磁辐射可以是可见光和/或紫外线辐射。
42.生产装置1可以包括存储图像11的存储单元。作为示例，存储单元可以是投射装置23的一部分。
43.图1至图3示出，生产装置1可以包含液体7，该液体布置在内部并且可通过电磁辐射固化。作为示例，液体7可以包含聚丙烯酸酯单体或硅酮单体。此外，该液体可以包含光引发剂，例如樟脑醌。液体7可以包含氧和/或自由基清除剂，其中氧和/或自由基清除剂溶解在液体中。自由基清除剂被理解为是指有机或无机物质，其与活性自由基的化学反应产生更稳定的化合物，其中这里氧不被认为是自由基清除剂。液体7的固化可以由自由基聚合引起。为此，液体7可以包含光引发剂并且单体可以被配置为经历自由基聚合。
44.根据图1和图2的生产装置1的第一实施例包括车削装置21，该车削装置被配置为使容器3与参考平面20一起旋转，所述旋转的对称轴线4贯穿容器3，并且投射装置23包括投射仪2，该投射仪被配置为相继地将该组图像11辐射到容器3中。在这种情况下，参考平面20和容器3以相同的角速度旋转。旋转的对称轴线4可以与容器3的对称轴线重合。示例性的旋转方向6绘制在图1和图2中。旋转装置21可以包括保持器8，该保持器从上方接合在容器3周围。此外，车削装置21可以具有旋转轴9，该旋转轴牢固地附接至保持器8并且被配置为在所述车削装置21操作时由车削装置的马达来旋转。
45.在第一实施例的情况下，可以想象，生产装置1包括多个所述容器3和针对每个容器3的车削装置21，该车削装置被配置为使相关联的容器3旋转，所述旋转的对称轴线4贯穿相关联的容器3，并且可以想象，投射装置23被配置为将由电磁辐射形成且各自示出人工晶状体10的相应一组图像11辐射到这些容器3中每一个容器的内部，其中投射装置23被配置为同时照射这些容器3。在这种情况下，可以想象，投射装置23包括针对每个容器3的相应投射仪2，其中相应投射仪被配置为照射相关联的容器3。在这种情况下，可以想象，投射仪2被配置为在各自情况下将不同的所述图像11组辐射到相应的内部。替代地，可以想象，投射装置23包括单个投射仪2，该投射仪的光束路径5借助于至少一个分束器被分成部分光束路径，这些部分光束路径各自被配置为照射这些容器3之一。
46.在根据图3的生产装置1的第二实施例中，投射装置23包括针对该组图像11中的每个图像的相应投射仪2a、2b、2c，相应投射仪被配置为用与该投射仪2相关联的图像11照射容器3的内部。从图3明显看出，具有相应光轴19a、19b、19c的相应光束路径5a、5b、5c属于每个投射仪2a、2b、2c，其中每个光轴19a、19b、19c在各自情况下包括相对于参考平面20不同的入射角θ1、θ2、θ3。
47.图4阐明了可用于生产人工晶状体10的一组示例性所述图像11a至11d，很明显，每个图像11a至11d由不同的光束路径5a至5d形成，并且每个光束路径5a至5d以相对于参考平面20不同的入射角θ来辐射。作为示例，该组图像11可以根据包含人工晶状体10形状的三维数据记录来计算出。这是与用于断层成像的过程相关的相反过程。作为示例，断层成像用于计算机断层扫描。作为示例，断层成像可以利用拉东变换。
48.图5示出了人工晶状体10的第一实施例，其是通过将致动器13布置在液体7中和将人工晶状体10形成在致动器13周围来生产的。在人工晶状体10的第一实施例中，在将所述人工晶状体10插入眼睛的囊袋中之后，人工晶状体10的袢16可以弯曲。这使得能够回顾性地修改人工晶状体10的位置，例如以便使所述人工晶状体10居中或旋转。为此，人工晶状体10包括环14和针对每个袢16的、牢固地附接至环14的可弯曲臂12，并且针对每个袢16，还包
括一个致动器13。每个致动器13被配置为改变可弯曲臂12与环14之间的角度。由环14、可弯曲臂12和致动器13构成的布置(如要被插入液体7中)描绘在图5的左侧。完成后的人工晶状体10描绘在图5的右侧，其中每个袢16已形成在可移动臂12之一周围，并且人工晶状体10的光学体15已形成在环14周围。此外，在为了给致动器13供电，人工晶状体10可以包括太阳能模块，该太阳能模块布置在液体7中，并且人工晶状体10形成在该太阳能模块周围，并且该太阳能模块被配置为将光转换成电流。
49.图6示出了人工晶状体10的第二实施例，其是通过将传感器18布置在液体7中并且将人工晶状体10形成在传感器18周围来生产的。此外，人工晶状体10可以包括电路17和/或太阳能模块，该太阳能模块被配置为将光转换成电流并向传感器18和/或电路提供电流。由传感器18和可选的电路17和/或太阳能模块构成的布置(如要被插入液体7中)描绘在图6的左侧。完成后的人工晶状体10描绘在图6的右侧。
50.图7描绘了人工晶状体10的第三实施例，并且图8描绘了人工晶状体10的第四实施例，其中人工晶状体10包括光学体15和至少两个袢16，其中每个袢16具有第一袢臂16a和第二袢臂16b，该第一袢臂和该第二袢臂附接到光学体15的相同部位并且包括在布置有光学体15的光轴的平面中大于零的角度。从图7明显看出，根据第三实施例的每个袢16可以由第一袢臂16a和第二袢臂16b构成。从图8明显看出，根据第四实施例，每个袢16可以具有第三袢臂16c，该第三袢臂与第一袢臂16a和第二袢臂16b附接到光学体15的相同部位并且布置在第一袢臂16a与第二袢臂26b之间。
51.图9描绘了人工晶状体10的第五实施例，其具有腔体22。作为示例，腔体22可以布置在人工晶状体10的光学体15中。替代地或另外地，可以想象，腔体22布置在人工晶状体的袢16中。
52.附图标记清单
53.1 生产装置
54.2 投射仪
55.2a 投射仪
56.2b 投射仪
57.2c 投射仪
58.3 容器
59.4 对称轴线
60.5 光束路径
61.5a 光束路径
62.5b 光束路径
63.5c 光束路径
64.5d 光束路径
65.6 旋转方向
66.7 液体
67.8 保持器
68.9 旋转轴
69.10 人工晶状体
70.11 图像
71.11a 图像
72.11b 图像
73.11c 图像
74.11d 图像
75.12 可弯曲臂
76.13 致动器
77.14 环
78.15 光学体
79.16 袢
80.16a 第一袢臂
81.16b 第二袢臂
82.16c 第三袢臂
83.17 电路
84.18 传感器
85.19 光轴
86.19a 光轴
87.19b 光轴
88.19c 光轴
89.20 参考平面
90.21 车削装置
91.22 腔体
92.23 投射装置
93.θ 入射角
94.θ
1 入射角
95.θ
2 入射角
96.θ
3 入射角