Заготовка офтальмологической линзы

Заготовка офтальмологической линзы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Настоящая заявка истребует приоритет по предварительной заявке на патент США c регистрационным № 12/363138, поданной 30 января 2009 года, которая является частичным продолжением заявки на патент США с регистрационным № 12/194981, поданной 20 августа 2008 года, а также частичным продолжением заявки на патент США с регистрационным № 12/195132, поданной 20 августа 2008 года, содержание каждой из которых является основой для настоящей заявки и включено в нее путем ссылки.

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В настоящем изобретении описано устройство для изготовления офтальмологических линз, более конкретно, в ряде вариантов осуществления - изготовления заготовки линзы, которая может использоваться для изготовления индивидуальных контактных линз.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Офтальмологические линзы часто изготавливают способом литьевого формования, в котором мономерный материал помещают в полость, образованную оптическими поверхностями противоположных частей формы для литья. Составные формы для изготовления изделий из гидрогеля, таких как офтальмологические линзы, могут включать в себя, например, первую часть формы с выпуклой поверхностью, соответствующей задней поверхности офтальмологической линзы, и вторую часть формы с вогнутой поверхностью, соответствующей передней поверхности офтальмологической линзы.

Для изготовления линзы с использованием таких частей формы для литья неотвержденная композиция для получения линзы из гидрогеля помещается между одноразовой пластиковой частью, формирующей переднюю поверхность линзы, и одноразовой пластиковой частью, формирующей заднюю поверхность линзы, а затем полимеризуется. Однако конструкция изготавливаемой таким образом офтальмологической линзы ограничивается конструкцией используемой формы для литья.

Поэтому необходимы дополнительные способы и устройства для изготовления офтальмологических линз заданной формы и размера, которые можно доработать для получения индивидуальной линзы для достижения конкретной цели и (или) удовлетворения потребностей конкретного пациента.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение направлено на разработку заготовки офтальмологической линзы, при этом указанная заготовка линзы может использоваться для изготовления офтальмологической линзы. Как правило, реакционная смесь, содержащая фотопоглощающий компонент, облучается источником актиничного излучением через подложку с поверхностью изогнутой формы. По меньшей мере часть изогнутой поверхности может представлять собой поверхность оптического качества. Указанное актиничное излучение контролируется таким образом, чтобы отверждать часть указанной реакционной смеси с образованием изделия заданной геометрической формы. Заданная геометрическая форма может включать одну поверхность, сформированную на поверхности оптического качества подложки, и вторую поверхность, свободно сформированную в объеме реакционной смеси.

Различные варианты осуществления настоящего изобретения могут включать устройства для контроля актиничного излучения, такие как гомогенизатор и коллиматор. Используемый источник актиничного излучения может включать пространственный модулятор светового потока, например цифровое микрозеркальное устройство. В ряде вариантов осуществления указанный носитель может представлять собой часть формы для литья офтальмологической линзы.

В дополнительных вариантах осуществления может быть предусмотрена подложка, поддерживающая заготовку линзы и устройство удаления текучего материала, при этом указанное устройство удаления текучего материала размещается таким образом, чтобы удалять один или несколько из следующих материалов: частично прореагировавшая, прореагировавшая и непрореагировавшая реакционная смесь и материал в гелеобразном состоянии. Другие аспекты настоящего изобретения могут включать элементы контроля параметров окружающей среды, например механизмы корректировки одного или нескольких из следующих параметров: температура, влажность, аэрозольный состав, газовый состав атмосферы, условия освещенности в процессе формования заготовки линзы или линзы.

Ряд вариантов осуществления может также включать источник фиксирующего актиничного излучения, который может использоваться для формования готовой офтальмологической линзы из заготовки линзы. Другие аспекты настоящего изобретения могут включать процессоры и устройства хранения приложений, которые могут управлять описанным в настоящей заявке автоматическим устройством.

Первая часть описываемого устройства представляет собой систему для ввода необходимых оптических параметров и превращения их в изделие, которое в процессе дальнейшей обработки приобретает требуемые характеристики офтальмологической линзы. Такая первая часть включает оптико-литографическое устройство, рабочее пространство которого разбито на воксели (растровая литография). Задавая в цифровой форме интенсивность излучения и фокусируя дозированное излучение в дискретные области вдоль изогнутых поверхностей оптического компонента, описываемое устройство приводит к контролируемому и программируемому протеканию реакции фотоинициируемой полимеризации.

Один из продуктов, который может быть изготовлен с помощью растрового оптико-литографического устройства, называется заготовкой линзы. Такая заготовка линзы имеет как текучие, так и структурообразующие области. В предпочтительном варианте осуществления указанные структурообразующие области в значительной степени формируются под действием растрового оптико-литографического устройства, однако указанная текучая область может быть сформирована множеством способов во время нахождения под воздействием оптико-литографическое устройства. В альтернативных вариантах осуществления линза может быть полностью сформирована под действием растрового оптико-литографическое устройства без изготовления заготовки линзы как промежуточного продукта.

Затем полученная заготовка линзы может быть обработана во второй части описываемого нового устройства, предназначенной для обработки текучего компонента заготовки линзы. Данная капиллярная часть включает устройство, позволяющее корректировать и регулировать объем и иные характеристики текучего компонента заготовки линзы.

Другая часть описываемого устройства включает компоненты для контролируемой обработки оставшегося текучего материала под действием сил, воздействующих на аспект текучести. Контролируя текучесть материала, можно получать уникальные поверхности высокого качества после фиксации текучего компонента во втором процессе актиничного облучения.

После прохождения через различные подсистемы линзы подвергаются обработке в устройствах, позволяющих измерять параметры линзы как в разбухшем, так и в неразбухшем виде. Кроме того, еще одной частью описываемого устройства является устройство для гидратации линзы и приведения ее в разбухшее состояние. В результате этого получается офтальмологическая линза с требуемыми оптическими и функциональными характеристиками.

Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения следуют из устройства описываемой структуры (всей структуры и отдельных компонентов), которая позволяет изготавливать индивидуальные офтальмологические линзы в свободно формируемом виде.

Другие варианты осуществления вытекают из способности описываемого устройства формировать заготовку линзы на базе растровой литографии с учетом гибкости и управляемости.

Возможность изготовления офтальмологических линз высокого качества из заготовки линз разных типов является сущностью других вариантов осуществления указанного нового устройства.

Другие варианты осуществления опираются на способность растрового литографического устройства формировать офтальмологические линзы и заготовки линз, отдельные части которых имеют дополнительные особенности, помимо требуемых оптических характеристик.

Способы применения описываемого устройства указаны более подробно в заявке, озаглавленной «Способы формирования офтальмологических линз и заготовок линз», поданной одновременно с настоящей заявкой.

В соответствии с этим настоящее изобретение включает устройство для формирования индивидуальных контактных линз с варьируемыми оптическими и неоптическими характеристиками, позволяющее осуществлять это с учетом гибкости и управляемости. Получаемые таким образом офтальмологические линзы могут быть изготовлены из различных материалов, включая линзы из гидрогеля или, в ряде вариантов осуществления, линзы из силиконового гидрогеля.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ФИГУР

На фиг. 1 представлена последовательность этапов, которые могут использоваться для реализации ряда вариантов осуществления способов, составляющих предмет настоящего изобретения.

На фиг. 2 представлены дополнительные этапы, которые могут использоваться для реализации ряда вариантов осуществления способов, составляющих предмет настоящего изобретения.

На фиг. 3 представлен пример взаимосвязи поглощения и пропускания для формирующего и фиксирующего актиничных излучений.

На фиг. 4 представлен пример линзы, изготовленной в соответствии с принципами изобретения, описываемого в настоящем документе.

На фиг. 5 представлены части устройства, которые могут использоваться для реализации ряда вариантов осуществления настоящего изобретения, предусматривающих использование растровой литографии.

На фиг. 6 представлен пример компонентов системы источника излучения, которые могут использоваться для реализации ряда вариантов осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 7 представлен пример компонентов оптической системы, которые могут использоваться для реализации ряда вариантов осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 8 представлен пример компонентов цифрового зеркального устройства, которые могут использоваться для реализации ряда вариантов осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 9 представлен пример дополнительных компонентов устройства, которые могут использоваться для реализации ряда вариантов осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 10 представлен пример формирующих оптических элементов, которые могут использоваться для реализации ряда вариантов осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 11 представлен пример емкости для мономера, которая может использоваться для реализации ряда вариантов осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 12 представлен пример устройства удаления материала, которое может использоваться для реализации ряда вариантов осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 13 представлены системы грубого позиционирования для примера устройства удаления материала, которые могут использоваться для реализации ряда вариантов осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 14 представлен пример устройства стабилизации и фиксации, которое может использоваться для реализации ряда вариантов осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 15 представлен пример метрологической системы, которая может использоваться для реализации ряда вариантов осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 16 представлен пример системы гидратации и отделения от формы, которая может использоваться для реализации ряда вариантов осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 17 представлен пример заготовки линзы в поперечном сечении.

На фиг. 18 представлен пример заготовки линзы с формируемыми элементами растра (вокселами) и текучим слоем реакционной среды для формирования линзы в поперечном сечении.

На фиг. 19 представлена заготовка линзы с примерами канальных артефактов.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В настоящем изобретении описаны способы и устройство для изготовления офтальмологических линз и формования заготовок линз, предпочтительно - заготовок офтальмологических линз. В следующих разделах приведено подробное описание вариантов осуществления настоящего изобретения. Приведенные описания как предпочтительных, так и альтернативных вариантов осуществления, несмотря на детальность, представляют собой лишь примеры возможных вариантов осуществления, и подразумевается, что для специалиста в данной области будет очевидна возможность вариаций, модификаций и изменений. Таким образом, необходимо понимать, что указанные примеры возможных вариантов осуществления не ограничивают широту аспектов описываемого изобретения.

ОПРЕДЕЛЕНИЯ

В приведенном ниже описании и пунктах формулы настоящего изобретения используется ряд терминов, для которых будут использованы следующие определения.

Используемый в настоящей заявке термин «актиничное излучение» означает излучение, способное инициировать химическую реакцию.

Используемый в настоящей заявке термин «изогнутый» означает линию или изгиб, подобный согнутому луку.

Упоминаемый в настоящей заявке «закон Бэра», иногда также называемый «законом Ламберта-Бэра», говорит о том, что I(х)/I0 = exp (-αcx), где I(x) - интенсивность как функция расстояния x от входной облучаемой поверхности, I0 - интенсивность падающего на входную поверхность излучения, α - коэффициент поглощения поглощающего излучение компонента, c - концентрация поглощающего излучение компонента.

Используемый в настоящей заявке термин «коллимировать» означает ограничивать угол расходимости излучения, такого как световое излучение, которое поступает в качестве выходного потока из устройства, получающего излучение в качестве входного потока. В ряде вариантов осуществления угловая расходимость может быть ограничена таким образом, что выходящие лучи света окажутся параллельными. Таким образом, «коллиматор» представляет собой устройство, выполняющее эту функцию, а «коллимированный» описывает его воздействие на излучение.

Используемый в настоящей заявке термин «ЦМУ» (цифровое микрозеркальное устройство) относится к бистабильному пространственному модулятору света, состоящему из массива подвижных микрозеркал, функционально сопряженных и установленных на чип КМОП-памяти. Каждое зеркало управляется независимо путем загрузки данных в ячейку памяти непосредственно под данным зеркалом для направления отраженного света, позволяя отображать пиксель видеоданных на пиксель экрана. Загружаемые данные электростатически управляют углом наклона зеркала, которое может находиться в двух состояниях: под углом +X градусов (вкл.) и под углом -X градусов (выкл.). Для доступных в настоящий момент устройств номинальная величина X может составлять 10 или 12 градусов. Отраженный находящимися во «включенном» состоянии зеркалами свет проходит через проектирующую линзу и направляется на экран. Находящиеся в «выключенном» состоянии зеркала отражают свет так, чтобы создать темное поле, тем самым задавая фоновый уровень черного для изображения. Сами изображения создаются модуляцией уровня серого путем быстрого переключения зеркал между двумя состояниями с частотой, достаточной для восприятия наблюдателем. Описанное ЦМУ иногда представляет собой цифровую проекционную систему DLP.

Используемый в настоящей заявке термин «ЦМУ-скрипт» относится к протоколу управления пространственным модулятором света, а также к управляющим сигналам для любого компонента системы, например источника света или барабана с фильтрами, каждый из которых может состоять из упорядоченной по времени последовательности команд. Использование сокращения ЦМУ не предполагает ограничение использования данного термина для обозначения конкретного типа или размера пространственного модулятора света.

Используемый в настоящей заявке термин «фиксирующее излучение» означает актиничное излучение, достаточное для достижения одной или нескольких из следующих целей: по существу полная полимеризация и поперечная сшивка реакционной смеси, содержащей линзу или заготовку линзы.

Используемый в настоящей заявке термин «текучая линзообразующая реакционная среда» означает реакционную смесь, которая способна течь в первоначальной форме, прореагировавшей форме или частично прореагировавшей форме и которая при дальнейшей обработке превращается в часть изготавливаемой офтальмологической линзы.

Используемые в настоящей заявке термины «свободно образованный» и «свободно сформированный» означают поверхность, которая была образована поперечной сшивкой реакционной смеси и в формировании которой не была задействована поверхность формы для литья.

Используемый в настоящей заявке термин «точка гелеобразования» означает точку, в которой впервые наблюдается образование геля или нерастворимой фракции. Точка гелеобразования представляет собой степень превращения, при которой жидкая полимеризуемая смесь становится твердой. Точка гелеобразования может быть определена в эксперименте Сокслета: реакцию полимеризации останавливают в разные моменты времени и полимерную смесь анализируют для определения массовой доли нерастворимого полимера. Затем полученные данные экстраполируют до точки, в которой гель еще не образовался. Эта точка и является точкой гелеобразования. Точку гелеобразования также можно определить путем анализа вязкости реакционной смеси в процессе полимеризации. Вязкость может быть определена с помощью реометра с плоскопараллельным зазором, между пластинами которого помещается полимеризующаяся реакционная смесь. По меньшей мере одна пластина реометра должна быть прозрачной для излучения с длиной волны, используемой для инициации полимеризации. Точка, в которой измеряемая вязкость стремится к бесконечности, и является точкой гелеобразования. Для каждой заданной полимерной системы и условий проведения реакции точка гелеобразования всегда находится в одной степени превращения.

Используемый в настоящей заявке термин «линза» означает любое офтальмологическое устройство, расположенное в или на глазу. Подобные изделия могут использоваться для оптической коррекции или выполнять косметическую функцию. Например, термин «линза» может относиться к контактной линзе, искусственному хрусталику, накладной линзе, глазным вставкам, оптическим вкладышам или иному устройству подобного назначения, предназначенному для коррекции или модификации зрения или для косметической коррекции глаз (например, для изменения цвета радужной оболочки) без снижения зрения. В ряде вариантов осуществления предпочтительные линзы в соответствии с принципами настоящего изобретения представляют собой мягкие контактные линзы, изготовленные из силиконовых эластомеров или гидрогелей, в число которых, помимо прочего, входят силиконовые гидрогели и фторгидрогели.

Используемый в настоящей заявке термин «заготовка линзы» означает составной объект, состоящий из формы для заготовки линзы и текучей линзообразующей реакционной смеси, находящейся в контакте с формой для заготовки линзы. Например, в ряде вариантов осуществления текучая линзообразующая реакционная среда формируется в процессе изготовления формы для заготовки линзы в объеме реакционной смеси. Отделение формы для заготовки линзы и находящейся в непосредственном контакте с ней текучей линзообразующей реакционной среды от остального объема реакционной смеси, использовавшейся для изготовления формы для заготовки линзы, позволяет получить заготовку линзы. Кроме того, заготовка линзы может быть преобразована в другое изделие либо путем удаления значительного количества текучей линзообразующей реакционной смеси, либо путем превращения значительного количества текучей линзообразующей реакционной среды в нетекучий материал тела линзы.

Используемый в настоящей заявке термин «форма для заготовки линзы» означает нетекучий объект с по меньшей мере одной поверхностью оптического качества, который при дальнейшей обработке может стать частью офтальмологической линзы.

Используемые в настоящей заявке термины «смесь для изготовления линзы», «линзообразующая смесь» или «реакционная смесь мономера» (РСМ) означают мономерный или преполимерный материал, который может быть отвержден и сшит или сшит с образованием офтальмологической линзы. Различные варианты осуществления могут включать линзообразующие смеси с одной или несколькими добавками, такими как УФ-блокаторы, красители, фотоинициаторы или катализаторы, а также другими добавками, которые могут быть предпочтительны для использования в составе офтальмологических линз, например контактных линз или искусственных хрусталиков.

Используемый в настоящей заявке термин «форма для литья» означает жесткий или полужесткий объект, который может использоваться для формования линз из неотвержденных составов. Некоторые предпочтительные формы для литья состоят из двух частей, образующей переднюю криволинейную поверхность части формы для литья и образующей заднюю криволинейную поверхность части формы для литья.

Используемый в настоящей заявке термин «поглощающий излучение компонент» означает поглощающий излучение компонент, который может быть введен в состав реакционной смеси мономера и который поглощает излучение в определенном диапазоне спектра.

Используемые в настоящей заявке термины «реакционная смесь», «линзообразующая смесь», «сшиваемая среда» и «реакционная смесь мономера» эквивалентны и имеют смысл, определенный выше для термина «смесь для изготовления линзы».

Используемый в настоящей заявке термин «отделение от формы для литья» означает, что линза либо полностью извлечена из использовавшейся формы для литья, либо слабо связана с ней и может быть извлечена при умеренном встряхивании или с помощью тампона.

Используемый в настоящей заявке термин «стереолитографическая заготовка линзы» означает заготовку линзы, форма которой была образована с использованием стереолитографии.

Используемый в настоящей заявке термин «носитель» означает физический объект, на который помещаются или на котором формируются другие объекты.

Используемый в настоящей заявке термин «промежуточная линзообразующая смесь» означает реакционную смесь, которая может оставаться текучей или нетекучей на форме для заготовки линзы. Однако промежуточная линзообразующая смесь в значительной степени удаляется при проведении одной или нескольких операций: очистка, сольватирование и гидратация, перед тем как она станет частью готовой офтальмологической линзы. Таким образом, для ясности сочетание формы для заготовки линзы и промежуточной линзообразующей смеси не будет считаться заготовкой линзы.

Используемые в настоящей заявке термины «воксел» или «воксел актиничного излучения» означают элемент объема, представляющий некоторую величину на регулярной сетке в трехмерном пространстве. Воксел может рассматриваться как трехмерный пиксел, то есть трехмерный растр, однако если пиксел представляет элемент двумерного изображения, воксел имеет и третье измерение. Кроме того, хотя вокселы часто используются для визуализации и анализа медицинских и научных данных, в настоящем изобретении воксел применяется для задания границ дозы актиничного излучения, попадающего в некоторый объем реакционной смеси и тем самым контролирующего скорость сшивки или полимеризации в конкретном элементе объема реакционной смеси. В качестве примера, в рамках настоящего изобретения вокселы считаются расположенными в один слой, прилегающими к двумерной поверхности формы для литья, при этом используемое актиничное излучение может быть направлено по нормали к данной двумерной поверхности и вдоль общей для всех вокселов оси. В качестве примера, обрабатываемый объем реакционной смеси может быть сшит или полимеризован в соответствии с разбиением на 768×768 вокселов.

Используемый в настоящей заявке термин «воксельная заготовка линзы» означает заготовку линзы, форма которой была создана с использованием литографии с разбиением рабочего пространства на воксели (растровая литография).

Используемый в настоящей заявке термин «Xgel» означает степень химического превращения сшиваемой реакционной смеси, при которой доля геля в смеси становится больше нуля.

Устройство

Описываемое в рамках настоящего изобретения устройство, в целом, может быть разбито на пять основных частей, и первое обсуждение вариантов осуществления устройства будет организовано как логическое обсуждение на уровне составляющих частей устройства. Такими частями являются растровое оптико-литографическое устройство, капиллярное устройство, устройство стабилизации и фиксации, метрологическое устройство и гидратационное устройство. Тем не менее, все перечисленные подсистемы также функционируют как единое устройство, и это необходимо принимать во внимание при рассмотрении возможных вариантов осуществления.

Растровое оптико-литографическое устройство

Растровое оптико-литографическое устройство, использующее трехмерный растр (вокселы), является компонентом, который использует актиничное излучение для создания форм для линзы и заготовок линзы. В настоящем изобретении подобное устройство использует излучение с высокой однородностью интенсивности и регулирует экспозицию поверхности формирующего оптического элемента во множестве дискретных точек на поверхности формирующего оптического элемента, работая, в сущности, по принципу трехмерного растра (от воксела к вокселу). Такое управление позволяет компоненту контролировать глубину протекания реакции в реакционной смеси вдоль светового луча для конкретного положения каждого воксела, в конечном итоге определяя объем прореагировавшего материала и, таким образом, геометрическую форму создаваемой заготовки линзы.

Основные компоненты растрового оптико-литографического устройства показаны на примере варианта осуществления, представленного на фиг. 5. Каждый обозначенный на фигуре компонент будет подробно обсуждаться далее. В данной части представим только общее описание способа функционирования устройства.

В соответствии с фиг. 5 формирующее устройство 500 в данном примере функционально начинается от источника излучения 520. В подобных вариантах осуществления излучение, генерируемое указанным источником 520, представляет собой излучение в заданном диапазоне длин волн, но с некоторыми пространственными вариациями интенсивности и направленности излучения. Элемент 530, регулятор пространственного распределения интенсивности, или коллиматор, конденсирует, рассеивает и, в ряде вариантов осуществления, коллимирует излучение для создания потока излучения 540 с высокой пространственной однородностью интенсивности. Затем в ряде вариантов осуществления полученный поток излучения 540 направляется на цифровое зеркальное устройство (ЦЗУ) 510, которое разделяет поток излучения на элементы-пикселы, интенсивность каждого из которых может принимать дискретное значение - 1 или 0 («вкл.» или «выкл.»). На самом деле зеркало в каждом из пикселей просто отражает свет вдоль одного из двух направлений. Направление «ВКЛ», элемент 550, служит направлением, вдоль которого направленные фотоны достигают реакционной химической среды. С другой стороны, в ряде вариантов осуществления в состоянии «ВЫКЛ» отраженный свет направляется вдоль другого направления, которое расположено между направлениями, указанными на фигуре элементами 516 и 517. Направленные вдоль этого направления «ВЫКЛ» фотоны попадают в световую ловушку 515, которая изготовлена так, чтобы поглощать и не выпускать попадающие в нее фотоны. Излучение, направленное вдоль «ВКЛ» 550, на практике потенциально содержит множество лучей от различных пикселов, которые были установлены в состояние «ВКЛ» и которые направлены в пространстве вдоль соответствующих путей, ведущих к соответствующим пикселам. Средняя по времени интенсивность излучения от каждого из элементов-пикселов вдоль соответствующих путей 550 может быть представлена в виде пространственного профиля интенсивности 560 на пространственной решетке, задаваемой ЦЗУ 510. В альтернативном варианте при постоянной интенсивности падающего на каждое зеркало излучения элемент 560 может быть представлен в виде пространственно-временного профиля экспозиции.

Затем каждый находящийся во включенном состоянии элемент-пиксел будет направлять фотоны вдоль соответствующего пути 550. В ряде вариантов осуществления результирующий поток излучения может быть сфокусирован с помощью фокусирующего элемента. В качестве примера, в представленной на фиг. 5 системе 500 световые пути 550 проецируются таким образом, что поток излучения падает практически вертикально на оптическую поверхность формирующего оптического элемента 580. Затем несущий изображение поток излучения проходит через формирующий оптический элемент 580 и попадает в область пространства, в которой в емкости 590 находится реакционная смесь. Именно взаимодействие прошедшего света для каждого заданного элемента-пиксела определяет состояние («ВКЛ»/«ВЫКЛ») элемента-воксела в объеме емкости 590, а также вокруг формирующего оптического элемента 580. Попадающие в заданный элемент объема фотоны могут быть поглощены и могут инициировать реакцию в поглотившей их молекуле, что приведет к изменению полимеризационного состояния реакционной смеси вокруг места поглощения.

Так в общих чертах можно описать принцип работы растрового литографического устройства в одном из конкретных вариантов осуществления настоящего изобретения. Каждый из указанных выше элементов имеет собственные характеристики и варианты осуществления, в которых описываются режимы функционирования данного устройства. Для лучшего понимания принципов изобретения желательно более глубоко разобраться в принципах работы отдельных элементов и устройств.

После приведенного выше общего описания работы устройства перейдем к обсуждению системы в целом. В ряде вариантов осуществления растровые литографические системы как единое устройство могут использоваться для получения готовых офтальмологических линз (графическое изображение поверхности волнового фронта для сформированной таким образом линзы приведено на фиг. 4).

В ряде вариантов осуществления возможен контроль условий окружающей устройство 500 среды, включая температуру и влажность воздуха. В других вариантах осуществления окружающая устройство 500 среда будет определяться условиями в лаборатории, поэтому ее условия могут изменяться.

Состав окружающей устройство 500 атмосферы может контролироваться, например, путем продувки газообразным азотом. Такая продувка может использоваться для повышения или понижения парциального давления кислорода в атмосфере до заданного уровня. Влажность также может поддерживаться на заданном относительном уровне, например на уровне относительно меньшей влажности, чем в офисном помещении.

Другим внешним параметром, который может контролироваться в ряде вариантов осуществления, является уровень вибрационной энергии, который допустим для отдельных компонентов устройства. В ряде вариантов осуществления большие и массивные поддерживающие структуры обеспечивают условия работы с относительно низкими вибрациями. В других вариантов осуществления вся растровая литографическая система 500 или часть ее компонентов могут быть размещены на несущих элементах с активным подавлением вибраций. Не ограничивая общий характер возможного решения, необходимо уточнить, что специалистам в данной области хорошо известно, что поршневая развязывающая система с воздушными демпферами может значительно ослабить передачу вибрационной энергии на изолируемую систему. Другие стандартные средства вибрационной развязки также могут соответствовать целям настоящего изобретения.

Наличие аэрозольных частиц в окружающем устройство воздухе может привести к нежелательному возникновению дефектов различных типов, включая попадание посторонних частиц в изготавливаемые линзы и заготовки для линз. Например, аэрозольные частицы могут повлиять на функционирование микрозеркала, а их попадание на пути излучения могут привести к модуляции интенсивности излучения в одном или нескольких зеркалах. По этим причинам по меньшей мере процесс обеспечения мер по контролю концентрации аэрозоля в воздухе находится в рамках сферы действия настоящего изобретения. Возможным примером варианта осуществления для достижения указанной цели может служить использование высокоэффективных аэрозольных воздушных фильтров (HEPA) в зоне установки устройства и обеспечение достаточной интенсивности продувки воздуха через фильтры для установления ламинарного режима течения воздуха на открытых элементах устройства. Тем не менее, любой вариант осуществления, позволяющий значительно снизить концентрацию аэрозоля внутри и вокруг устройства, находится в рамках сферы действия настоящего изобретения.

Другим аспектом тщательного контроля условий работы для оптического устройства, составляющего предмет настоящего изобретения, является внешнее освещение и способы управления им. В ряде вариантов осуществления внешняя засветка может служить источником актиничного излучения, поэтому необходимо ограничивать побочные источники оптической энергии.

В соответствии с указанным выше в ряде вариантов осуществления устройство 500 может быть помещено в кожух из непрозрачного материала, позволяющий обеспечить указанные выше меры по контролю окружающей среды. В предпочтительном варианте осуществления в рабочей зоне устройства могут использоваться источники фильтрованного света, что может быть достаточным для защиты активных компонентов устройства от попадания на них содержащего актиничное излучение внешнего света.

На фиг. 6 крупным планом изображен источник излучения 600. Конкретные характеристики используемого излучения могут считаться фундаментальным аспектом любой литографической системы, и в предусматривающих растровое оптико-литографическое устройство вариантах осуществления настоящего изобретения природа используемого в системе источника излучения может оказаться важной.

В ряде вариантов осуществления предпочтительно, чтобы источник излучения 620 генерировал излучение в узком диапазоне спектра. Компоненты представленного на фигуре примера осуществления системы освещения 600 обеспечивают средства для получения указанного узкополосного излучения. В предпочтительном варианте осуществления источник света включает светодиод 620, который установлен на развязывающем держателе в кожухе 610. В качестве примера, в ряде вариантов осуществления светодиодный источник 620 может представлять собой источник света типа AccuCure ULM-2-365 с контроллером производства компании Digital Light Lab Inc. (Ноксвилль, штат Теннесси, США). Источник этой модели излучает свет в узкой области спектра с центром на длине волны 365 нм и шириной на полувысоте приблизительно 9 нм. Таким образом, данный доступный в продаже источник излучения обеспечивает излучение в желаемой узкой области спектра, при этом отсутствует необходимость в дополнительных компонентах. Необходимо понимать, что для этих целей может также использоваться любой светодиод или иной источник излучения с аналогичными характеристиками.

В альтернативном варианте могут использоваться источники 620 с более широкой областью излучения, например дуговая угольная лампа или ксеноновая лампа. В таком варианте может использоваться широкополосный источник излучения 620. Излучение генерируется внутри защитного кожуха 610 и проходит через барабан с фильтрами 630, установленный на источнике излучения 620. Указанный барабан с фильтрами 630 может содержать несколько фильтров 631 в разных рабочих положениях, и среди этих фильтров 631, например, может присутствовать полосовой фильтр, пропускающий излучение с центральной длиной волны 365 нм и шириной полосы пропускания на полувысоте приблизительно 10 нм. В таком варианте осуществления барабан с фильтрами может приводиться в движение исполнительным устройством с электродвигателем 640, позволяющим поворачивать барабан разными фильтрами в рабочую область, поэт