本开发方案涉及设计着色隐形眼镜(tinted contact lenses)的方法。尤其是，本发明提供一种无需将镜片放置在眼睛上就能评估着色隐形眼镜设计的方法。

　　背景技术

　　使用结合虹膜图案以改变虹膜自然颜色的着色或彩色隐形眼镜是众所周知的。通常，在着色镜片中使用的图案可源自人类虹膜图案的艺术绘制。但是这种设计方法的缺陷在于图案和图案中使用的颜色在制造时没有充分考虑到当隐形眼镜戴在眼睛上时光谱的相互作用和图案的光学特性。这些光学特性包括但不局限于反射、条件配色和色彩叠加、例如在将透明或半透明的颜色放置在另一颜色上的叠加外观。因此，眼睛上镜片的虹膜图案的外观关于几何外观、眼睛的自然虹膜颜色和色彩混合都是不可预知。为了获得所需的设计，可能需要在眼上对设计进行反复的测试。因此，需要有一种设计着色隐形眼镜的方法来弥补该缺陷。
 

 

　　发明内容

　　本发明提供一种着色隐形眼镜的设计方法、制造方法和用该方法制成的镜片。本发明的方法允许计算机辅助对眼睛上的着色镜片进行建模。本发明的方法对眼睛上的镜片的外观提供基本精确的预测。“基本精确”表示精确度对于预测眼睛上的镜片的外观是足够的，就像该镜片已经实际放置在眼睛上用于评估一样。因此，该方法减少了必须进行临床试验的设计次数和每次设计必须经历的迭代次数。

　　本发明的方法提供用于三维图形处理软件程序中的二维或三维图像，以便在给定照明和观测条件下提供具有在眼睛模型上放置着色隐形眼镜的眼睛模型的显示。在一实施方案中，本发明提供一种设计着色隐形眼镜的方法，包括、基本由和由下列组成a)选择包括虹膜的眼睛模型图像;b)提供计算机产生的包括虹膜图案的隐形眼镜;c)将隐形眼镜放在眼睛模型上以使虹膜图案重叠在眼睛的虹膜上;d)应用装置以模拟光通过虹膜和虹膜图案的相互作用。在另一实施方案中，该方法还包括更改照明类型、光谱、照明程度、照明方向和观测角度中的一个或多个的步骤。

　　具体实施例方式

　　本发明的方法可由着色隐形眼镜的设计师和眼睛护理医师使用，但对于隐形眼镜设计师来说，本发明的方法将可提供特殊效用。为了选择实施本发明方法的每个步骤的参数，使用者可以使用任何方便的输入设备，包括但不限于键盘、扫描设备、鼠标、触摸板或触摸屏等或其组合物。在优选实施方案中，使用者可以制造具有特定虹膜图案的着色隐形眼镜并且在各种照明和观测条件下观察眼睛上的该隐形眼镜。

　　实施本发明方法的可用硬件包括在市场上可买到的任何个人计算机，包括具有视频图形处理能力的基于MACINTOSHTM、WINDOWSTM或UNIXTM的任何计算机等等。色彩校准监视器也是必需的。市场上可买到例如Monaco EZCOLORTM的软件可用于提供校准。

　　图1是本发明方法的流程图。在本发明方法的第一步骤102中，使用者从存储眼睛图像的库中选择眼睛图像模型。可通过任何便利的装置获得存储的图像，例如眼睛的数字照片或扫描图像、眼睛的艺术绘制或其组合。优选地，可使用眼睛的照片或扫描图像。提供的眼睛结构包括但不限于眼球、巩膜、角膜、虹膜和瞳孔，优选地连同眼外的面部特征，包括但不局限于睫毛、眉毛、肤色等。作为单独的层来选择和应用这些不同的结构和特征。用于实施该步骤的适合的软件可以在市场上买到，例如3DSMAXTM、MAYATM和LIGHTWAVETM等。

　　在本发明方法的第二步骤103中，提供具有虹膜图案的隐形眼镜。该隐形眼镜在三维模型中规定为多层的球形壳。可以用数值定义每一层的折射率以模拟感兴趣的镜片材料的折射率。规定的其他镜片参数可以包括但不局限于几何形状，例如球形或环面、镜片材料、厚度和直径等。

　　镜片的虹膜图案参数可由使用者选择并且包括颜色、包括但不局限于色调、饱和度、色度、图案、不透明度等级(opacity level)、图案区域范围等。颜色可从调色板中选出，优选使用RGB(红、绿、蓝)颜色系统。图案可由使用者从包括各种能用于图案的各个组件的图案库中选择。图案组件可以是任何几何形状或用手绘制的组件，包括但不局限于点、条纹、羽毛状形状和线等。

　　使用者通过考虑要在其上放置图案的眼睛模型、图案本身的性质和虹膜图案组合的期望结果来选择不透明度等级。除了不透明度等级外，使用者还可以选择图案覆盖范围。图案覆盖范围定义布置有图案的镜片区域的外径和内径。典型地，该区域具有大约4.0mm至大约6.0mm的内径和大约10.0mm至大约14.0mm的外径。

　　可以使用任何适合的软件将虹膜图案组合到图像文件中或从图像文件中导出。例如，图案可以提供给位图程序例如ADOBE PHOTOSHOPTM或者基于向量的程序例如CORELDRAWTM以及许多其他商业上可买到的程序。然后虹膜图案可以导出并存储到适合的图像文件(包括但不限于JPEG、BMP、PSD、TIFF、TGA或其他适合的文件格式)中。或者，可在用于对眼睛模型上的着色隐形眼镜的外观进行建模的三维图形处理软件中直接创建虹膜图案。

　　提供的虹膜图案可以显示在任何适合的显示装置上。适合的显示装置包括但不限于阴极射线管监视器、液晶监视器等。显示器优选具有至少2048×1536像素的放大率。

　　在步骤104，则将隐形眼镜放在眼睛模型上以使镜片的虹膜图案放在眼睛模型的虹膜上。使用者将图案的各个层或图案的合成图像应用到眼睛模型上，同时对图案的各个层或合成图像的颜色和不透明度等级进行处理。图案或图像被映射(map)，意味着图案或图像在三维空间中置于特定位置，使得它在x和y直角坐标系中与眼睛模型对准。通过额外指定z坐标系，可将图案定位到距眼睛模型的虹膜任何所需空间距离的位置上。

　　只要显示隐形眼镜眼睛模型系统，就可以模拟通过虹膜和虹膜图案的光的相互作用。例如3DS MAX程序的图形处理程序可用于提供几种用于模拟通过彩色隐形眼镜的各层和眼睛模型相关层的光的方法。优选的模拟方法是光线追踪法。在模拟光通路时，需要考虑图案和眼睛模型的各种元素的几何形状和折射率，还有其材料、颜色和给定的不透明度等级。由使用者对每个变量进行处理，图案的结果图像提供眼睛上镜片外观的基本精确表示。

　　在本发明的可选步骤中，通过使用适合的软件、包括但不局限于3DSMAX、MAYA或LIGHTWAVE，可改变照明光谱级和方向以及观察者的视角。这使得可以在各种亮度级和照明类型(例如日光、荧光、水银等)下，对眼睛模型上镜片的外观进行模拟。在照明条件和发光角度其中之一或二者都不同的条件下，可以改变照明方向来模拟由着色镜片图案产生的虹膜颜色的变化。在特定照明条件或各种变化照明条件的平均下，该能力使合成图像或图案每一层的颜色或不透明度等级最优化。

　　本发明可用于提供着色硬质或软性隐形眼镜，这些隐形眼镜是由众所周知的镜片成形材料或适合制造这类镜片的材料制造而成。优选是，本发明的镜片为软性隐形眼镜，制造本发明镜片的材料选自适合制造软性隐形眼镜的任何材料。采用本发明方法适合制造软性隐形眼镜的优选材料包括但不限于硅酮弹性体、含硅酮的大分子单体(包括但不限于在美国专利No.5371147、No.5314960和No.5057578中公开的那些大分子单体，在此将这些专利全部引入作为参考)、水凝胶和含硅酮的水凝胶等以及它们的组合。更具体地说，表面是硅氧烷或者表面包含硅氧烷官能团(包括但不限于聚二甲基硅氧烷大分子单体、甲基丙烯酰氧丙基聚烷基硅氧烷和它们的混合物)、硅酮水凝胶或水凝胶(由包含羟基、羧基或这二者的单体制成或由包含硅酮的聚合物例如硅氧烷、水凝胶、硅酮聚硅氧烷水凝胶，和它们的组合制备成)。制造软性隐形眼镜的材料是众所周知的，在市场上可以买到。该材料优选是acquafilcon、etafilcon、galyfilcon、genfilcon或lenefilcon。

　　权利要求

　　1.一种设计隐形眼镜的方法，包括a)提供包括虹膜的眼睛模型图像;b)提供由计算机产生的包括虹膜图案的隐形眼镜;c)将所述隐形眼镜放在所述眼睛模型上以使所述虹膜图案放在所述眼睛的虹膜上;d)使用装置来模拟通过所述虹膜和所述虹膜图案的光的相互作用。

　　2.根据权利要求1所述的方法，还包括更改照明类型、光谱、照明程度、照明方向和观测角度中的一个或多个的步骤。

　　3.根据权利要求1所述的方法，其中所述眼睛模型从眼睛的数字照片、眼睛的扫描图像、眼睛的艺术绘制或其组合中选择。

　　4.根据权利要求1所述的方法，其中所述眼睛模型从眼睛的照片或扫描图像中选择。

　　5.根据权利要求2所述的方法，其中所述眼睛模型从眼睛的数字照片、眼睛的扫描图像、眼睛的艺术绘制或其组合中选择。

　　6.根据权利要求2所述的方法，其中所述眼睛模型从眼睛的照片或扫描图像中选择。

　　7.根据权利要求1所述的方法，还包括从由色调、饱和度、色品、图案、不透明度等级、图案区域范围和其组合所组成的组中选择所述虹膜图案的参数。

　　8.根据权利要求2所述的方法，还包括从由色调、饱和度、色品、图案、不透明度等级、图案区域范围和其组合所组成的组中选择所述虹膜图案的参数。