JP6591628B2 - 眼用レンズの製造状態を監視するための方法及び装置 - Google Patents

Description

本開示は、全般的には製造状態を監視するために使用される方法及び通信システム装置に関する。本開示は、特に眼用レンズの管理された製造状態を監視して固有識別子を作成する方法に関する。

従来、ヒドロゲルレンズ、眼内レンズ、又は涙点プラグなどの眼用デバイスは、矯正性、美容性、又は治療性を備える。例えば、コンタクトレンズは、視力矯正機能、美容向上、及び／又は治療効果を提供してよい。それぞれの機能は、コンタクトレンズの物理的特性によって提供される。例えば、屈折性は視力矯正機能を提供でき、色素は美容を向上でき、活性剤は治療機能を提供できる。

眼用レンズの製造工程には、例えば、鋳型アレイに保持される後側湾曲（上部）鋳型部分と前側湾曲（下部）鋳型部分との間にモノマーを挟むことが含まれる。モノマーは重合され、それによってレンズを形成し、レンズは次いで鋳型部分から取り外され、更に水和槽中で処理され、民生用に包装される。高品質のカスタマイズされた眼用レンズを製造するためにより最近開発された製造工程は、Ｗｉｄｍａｎらの米国特許第７，９０５，５９４号に開示されており、この特許は本開示の譲渡人に譲渡されている。

より優れた設計範囲及びより高い光学品質を達成するために、現在、これら及び他の製造技術は、高品質眼用レンズの製造に必要な厳密な工程管理及び厳しい公差を有する部分自動化及び半自動化装置及び工程によって実行されている。技術の進化により、特定の製造工程を改良又は追加するように求める異なる工程管理が用いられる。新たに開発された方法の例としては、レンズを鋳型部品から離型する新法、鋳型部品へのバインダ層の適用、重合技術、レンズ水和技術、計測技術、レンズ材料開発などが挙げられる。

新たな方法及びレンズ構成要素が開発されると、所望の自動化工程管理のトラブルシューティングがより複雑になることがある。更に、品質管理時の不良眼用レンズの検出前に一部の欠陥は検出されないことがあるため、多くの場合に欠陥の確認及び修正によって製造時間及び材料を無駄にする時間遅延を生じることがある。結果として、前述の製造工程は、ソフトコンタクトレンズの製造ではいくらかの効果を有するが、高品質眼用レンズを製造可能な高速自動化製造ラインの開発を妨げ得る多くの不利益をこうむる。更に、これらの高品質眼用レンズが偽造されるリスクの高まりにより、眼用レンズは、眼用レンズの製造に関する情報の提供に有用な通信システムを含むことが望ましい。

したがって、製造初期に眼用レンズ及び／又は鋳型部品に組み込まれ得る、及び相関製造情報を有する固有識別子を作成するのに有用であり得る、通信システムの必要性がある。

したがって、上記の必要性は、通信システムの１つ又は２つ以上の実施形態によって大いに満たされる。いくつかの実施形態に従って、通信システムは、製造時に眼用デバイスの中又は上に組み込まれるナノアンテナを含み、固有識別子を使用して符号化される。

本開示の態様に従って、眼用レンズの製造管理状態を監視する方法を開示する。方法は、鋳型のレンズ形成表面上に通信システムを配置することと、通信システムにエネルギーを供給することと、通信システムに固有識別子を保存することと、通信システム内の少なくとも１つ又は２つ以上のセンサを使用して眼用レンズの製造時に管理状態を測定することと、測定した状態に関するセンサデータをプロセッサに送信することと、センサデータ及び固有識別子を使用して管理状態における欠陥を確認することと、を含むことができる。

本開示のいくつかの実施形態では、眼用レンズは、通信システムを支持するヒドロゲル部分を含むことができ、通信システムは、眼用レンズの製造時に管理状態を測定するように構成された１つ又は２つ以上のセンサと論理通信するプロセッサと、エネルギーを受信してプロセッサ及び１つ又は２つ以上のセンサにエネルギーを供給し、測定した管理状態に関するセンサデータを送信することができるナノアンテナとを含み、プロセッサは、固有識別子を記憶することができる。

眼用デバイス及びアンテナ構成を含む通信システムの特定の実施態様は、下記の発明を実施するための形態を理解しやすいように概要を示している。当然のことながら、下記で説明され、請求の範囲の主題を形成する追加の実施態様も存在する。

この点では、少なくとも１つの実施態様について詳細に説明する前に、通信システムを含むヒドロゲルレンズは、その使用において、下記の説明に記載されるか又は図面で示される構成要素の配置及び構造体の詳細に限定されないことを理解されたい。また、本明細書並びに概要で用いられる表現及び用語は、説明を目的とするものであり、限定するものと見なされるべきではない。

したがって、当業者は、本開示が基づく概念が、眼用レンズの製造後にいくつかの実施形態に含まれ得る動的成分の制御を含む、眼用レンズのいくつかの目的を実行するための他の構造体、方法、及びシステムを設計するための基盤として直ちに使用し得ることを理解するであろう。したがって、本出願の趣旨及び範囲から逸脱しない限り、請求の範囲がかかる同等の構造体を含むことが理解される。

本開示のいくつかの実施形態による、鋳型組立品装置の断面を示す。 本開示のいくつかの実施形態による、エネルギー受容器を含む通信システムを備えた眼用レンズを示す。 本開示のいくつかの実施形態による、通信システムを含むメディアインサートを備えた別の眼用レンズを示す。 本開示のいくつかの態様による、代表的なナノアンテナを含む通信システムの概略設計を示す。 眼用レンズ用の鋳型部品に通信システムを配置するために使用され得る眼用レンズ製造装置を示す。 本開示のいくつかの実施形態を実施するために使用され得るプロセッサを示す。 製造時に眼用レンズ経歴プロファイルを作成するために使用され得る方法の工程を示す。 製造管理状態を監視及び／又はトラブルシューティングするために使用され得る方法の工程を示す。

眼用レンズ用の通信システムを開示する。通信システムは、製造管理状態を監視し、システムで欠陥を合理的に確認するために使用することができる。いくつかの実施形態では、通信システムはまた、適正な眼用レンズが消費者に届くことを保証するために有用であり得るレンズ経歴プロファイルを作成するために使用することができる。例えば、レンズ経歴プロファイルは、眼用レンズの信頼性を確認するために有用なレンズ設計情報を含み得る。

用語解説
本説明及び特許請求の範囲において様々な用語が使用されてよく、下記の定義が適用される。
能動レンズインサート：本明細書で使用するとき、論理回路に基づく制御を有する電子式又は電気機械式インサートデバイスを指してよい。

通信システム：本明細書で使用するとき、その構成要素から電磁放射線を送受信するように構成され得る無線通信装置を指してよい。いくつかの実施形態では、通信システムは、ナノフラクタルアンテナ又は八木宇田式ナノアンテナ構造などのナノアンテナ、ナノスケールセンサ、プロセッサ、及びナノトランシーバを含み得る。いくつかの好ましい実施形態では、通信システムは、微小サイズであり、大部分の光学プラスチックポリマー又は樹脂への適用に影響がない。別の実施形態では、視野を妨げるであろうより大きな通信システムの極めて不透明な構成要素は、例えばメディアインサートの一部分を形成する、視覚ゾーンの外側に配置してもよい。

エネルギー供給された：本明細書で使用するとき、電流を供給することができる、又は内部に蓄積された電気的エネルギーを有することができる状態であることを指してよい。

エネルギー：本明細書で使用するとき、ある物理系が仕事をする能力のことを指してよい。本開示で使用される場合の多くは、動作する際に電気的作用を行うことができる前記能力に関連し得る。

エネルギー受容器：本明細書で使用するとき、例えば電波送信を介するなど、無線エネルギーを受信するためのアンテナとして機能できる媒体を指してよい。

エネルギー源：本明細書で使用するとき、エネルギーを供給し、又は論理若しくは電気的装置を通電状態に置くことが可能な装置又は層を指してよい。

機能化層インサート：本明細書で使用するとき、複数の機能層の少なくとも一部が積み重ねられた複数の機能層から形成された眼用デバイス向けインサートを指してよい。この複数の層は、各層に唯一の機能性を有してよい、又はあるいは、複数の層内で混合した機能性を有してよい。いくつかの実施形態では、層は環状であってよい。

レンズ設計：本明細書で使用するとき、所望のレンズの形態、機能、及び／又は外観を指してよく、レンズが製造されると、光学的屈折力の補正、色的外観、治療機能、装用性、許容可能な透過性、形状、組成、順応性、許容可能なレンズのフィット感（例えば、角膜のカバレージ及び運動）、及び許容可能なレンズの回転安定性などを含むが、これらに限定されない機能特性をもたらし得る。

レンズ形成混合物：本明細書で使用するとき、用語「レンズ形成混合物」又は「反応性混合物」又は「ＲＭＭ」（反応性モノマー混合物）は、硬化及び架橋することができるか、又は架橋して眼用レンズを形成することができる、モノマー又はプレポリマー材料を指す。様々な実施形態は、ＵＶ遮断剤、染料、光開始剤、又は触媒、及びコンタクト若しくは眼内レンズ等の眼用レンズに望まれ得る他の添加剤等の１つ又は２つ以上の添加剤を有するレンズ形成混合物を含むことができる。

レンズ形成表面：本明細書で使用するとき、レンズの少なくとも一部分を成形するために使用される表面を指してよい。いくつかの実施形態では、任意のこのような表面、例えば１０３〜１０４は、光学品質表面仕上げを有することができ、光学品質表面仕上げとは、表面が十分に滑らかで、鋳型表面に接触しているレンズ形成材料の重合によって作られるレンズ表面が光学的に許容可能であるように形成されていることを示す。更に、いくつかの実施形態では、レンズ形成表面は、レンズ表面に所望の光学特性を付与するのに必要な幾何学形状を有することができ、所望の光学特性としては、限定することなく、球面屈折力、非球面屈折力、及び円筒屈折力、波面収差補正、角膜トポグラフィ補正などに加えて、これらの任意の組み合わせが挙げられる。

メディアインサート：本明細書で使用するとき、眼用レンズ内で電池などの励起素子を支持できる、成形性又は剛性の基材を指してよい。いくつかの実施形態では、メディアインサートはまた、１つ又は２つ以上の可変光学レンズ及び通信システムを含む。

鋳型：本明細書で使用するとき、未硬化調合物からレンズを形成するために使用され得る、剛性又は半剛性の物体を指してよい。一部の鋳型は、隆起部を含むヒドロゲルレンズの形成に使用される１つ又は２つ以上の鋳型部品を含んでよい。

眼表面：本明細書で使用するとき、眼の前面領域を指してよい。

眼用レンズ：本明細書で使用するとき、眼の中又は眼の上に存在する任意の眼用デバイスを指してよい。これらのデバイスは、光学的補正をもたらすものであってもよく、あるいは美容的なものであってもよい。例えば、レンズという用語は、コンタクトレンズ、眼内レンズ、オーバーレイレンズ、眼球インサート、光学インサート、又はそれによって視力が矯正若しくは改変されるか又はそれによって眼の生理学的特性が視力を妨げることなく美容的に強調される（例えば虹彩の色）ような他の同様のデバイスのことを指し得る。幾つかの実施形態では、本開示の好ましいレンズは、シリコーンエラストマー又はヒドロゲルから作製されたソフトコンタクトレンズであり、そのシリコーンエラストマー又はヒドロゲルには、限定するものではないが、シリコーンヒドロゲル、及びフルオロヒドロゲルが挙げられる。

視覚ゾーン：本明細書で使用するとき、レンズ形成後に眼用レンズの装用者がそれを通じて見る眼用デバイス又はレンズの領域を指してよい。

周辺ゾーン：本明細書で使用するとき、用語「周辺ゾーン」又は「非視覚ゾーン」は、眼用レンズの視覚ゾーンの外側の眼用レンズの区域を指してよく、したがって、それは、眼用レンズを通常の処方されるやり方で眼の上、眼の近く、又は眼の中での装用中にレンズ装用者がそれを通して見ることになる部分の外側である。

経歴プロファイル：本明細書で使用するとき、眼用レンズの背景及び／又は製造履歴を指してよい。いくつかの好ましい実施形態では、経歴プロファイルは、例えば、レンズの矯正仕様、ベースカーブ、材料、暗号化デジタル識別データ、製造施設情報、及び認証データのうちの１つ又は２つ以上を含むことができる。

鋳型から離型された：本明細書で使用するとき、鋳型から完全に分離されているか、又は軽く揺動することによって取り外すか若しくは綿棒によって押し出すことができるようにごく緩く付着しているレンズを指してよい。

ここで図１を参照すると、通信システム１０９を備えた眼用レンズ用の代表的な鋳型の図が示されている。本明細書で使用するとき、鋳型という用語は、レンズ形成混合物の反応又は硬化の際に所望の形状の眼用レンズが製造されるように、レンズ形成混合物１１０を分配することができる空洞１０５を有する鋳型組立品１００を含むことができる。いくつかの実施形態では、鋳型及び鋳型組立品１００は、２つ以上の「鋳型部品」又は「鋳型片」１０１〜１０２で構成されてもよい。例えば、鋳型部品１０１〜１０２は、空洞１０５が鋳型部品１０１〜１０２間に形成されるように接合され得、その中で、レンズが形成され得る。このような鋳型部品１０１〜１０２の組み合わせは、一時的であることが好ましい。眼用レンズの形成時に、鋳型部品１０１〜１０２を再度分離することができ、眼用レンズを鋳型から外すことができる。

少なくとも１つの鋳型部品１０１〜１０２は、そのレンズ形成表面１０３〜１０４の少なくとも一部がレンズ形成混合物と接触し、それによってレンズ形成混合物１１０の反応又は硬化の際に、この表面１０３〜１０４が所望の形状及び形態を表面が接触している眼用レンズ部分にもたらす。少なくとも１つの他の鋳型部品１０１〜１０２についても同じであり得る。

こうして、例えば、好ましい一実施形態では、鋳型組立品１００は、２つの部品１０１〜１０２、すなわち雌型の凹部片（前側片）１０２と雄型の凸部片（後側片）１０１から形成され、それらの間に空洞が形成され得る。凹部表面１０４のレンズ形成混合物１１０と接触し得る部分は、鋳型組立品１００内に作製すべき眼用レンズの前側湾曲部の湾曲を有するとともに、十分に滑らかであり、凹部表面１０４と接触しているレンズ形成混合物の重合によって形成される眼用レンズの表面が光学的に許容可能であるように形成されている。

いくつかの実施形態においては、前側鋳型片１０２はまた、円形の周辺エッジ１０８と一体でこれを囲む環状フランジを備えることができ、このフランジから、軸線に垂直でフランジ（図示せず）から延びる平面内で延びている。

レンズ形成表面は、光学品質表面仕上げを備える表面１０３〜１０４を含むことができ、これは、表面が十分に滑らかで、鋳型表面に接触しているレンズ形成混合物の重合によって作られる眼用レンズ表面が光学的に許容可能であるように形成されていることを示す。更に、いくつかの実施形態では、レンズ形成表面１０３〜１０４は、レンズ表面に所望の光学特性を付与するのに必要であり得る幾何学形状を有することができ、所望の光学特性としては、限定することなく、球面屈折力、非球面屈折力、及び円筒屈折力、波面収差補正、角膜トポグラフィ補正などに加えて、これらの任意の組み合わせが挙げられる。

鋳型部品１０１〜１０２の材料には、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリメチルメタクリレート、及び変性ポリオレフィンのうちの、１つ又は２つ以上のポリオレフィンを挙げることができる。好ましい脂環式コポリマーは、２種の異なる脂環式ポリマーを含み、Ｚｅｏｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ Ｌ．Ｐ．によってＺＥＯＮＯＲの商品名で販売されている。ＺＥＯＮＯＲには複数の異なる等級がある。種々の等級は、１０５℃〜１６０℃の範囲のガラス転移温度を有することができる。特に好ましい材料は、ＺＥＯＮＯＲ １０６０Ｒである。１つ又は２つ以上の添加剤と組み合わせて眼用レンズの鋳型を形成し得る他の鋳型材料には、例えば、Ｚｉｅｇｌａｒ−Ｎａｔｔａポリプロピレン樹脂（しばしばｚｎＰＰと称される）が含まれる。代表的なＺｉｅｇｌａｒ−Ｎａｔｔａポリプロピレン樹脂は、ＰＰ ９５４４ ＭＥＤの名前で入手可能である。ＰＰ ９５４４ ＭＥＤは、ＦＤＡ ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ ２１ ＣＦＲ（ｃ）３．２により清浄成形のための透明化ランダムコポリマーであり、ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌｅ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙにより入手可能である。ＰＰ ９５４４ ＭＥＤは、エチレン基を有するランダムコポリマー（ｚｎＰＰ）である（以下、９５４４ ＭＥＤ）。他の代表的なＺｉｅｇｌａｒ−Ｎａｔｔａポリプロピレン樹脂としては、Ａｔｏｆｉｎａ Ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ３７６１及びＡｔｏｆｉｎａ Ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ３６２０ＷＺが挙げられる。更にまた、いくつかの実施形態においては、本開示の鋳型には、ポリマー、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、主鎖に脂環式部分を含む変性ポリオレフィン、及び環状ポリオレフィンが含まれる場合もある。このブレンドを、例えば鋳型部品の一方又は複数に対して用いることができるが、このブレンドを後側湾曲部に用いて前側湾曲部は脂環式コポリマーからなることが好ましい。

鋳型１００を作るいくつかの好ましい方法では、既知の技術に従って射出成形を用いることができるが、実施形態は、例えば旋盤加工、ダイヤモンド切削、又はレーザー切断を含む他の技術によって作られる鋳型を含むこともできる。通常、レンズは、両方の鋳型部品１０１〜１０２の少なくとも１つの表面上に形成される。しかしながら、いくつかの実施形態では、眼用レンズの片方の表面は、鋳型部品１０１〜１０２から形成されてもよく、レンズの他方の表面は、他の方法によって説明されるように自由成形されてもよい。

レンズ
ここで図２を参照すると、ナノアンテナ４０１（図４に示す）及びナノ処理装置４０４（図４に示す）を含む、通信システム１０９を備えた代表的な眼用レンズ２０１が示されている。図４に示すように、ナノアンテナ４０１は、エネルギー受容器であってもよく、金属材料などの導電材料のフラクタルナノアンテナであってもよい。好適な金属材料としては、例えば、金、グラフェン（grapheme）、銀、及び銅が挙げられ得る。導線性炭素繊維などの導電性繊維も好適なことがある。

ナノアンテナ４０１は、処理装置４０４と電気通信することができる。処理装置４０４は、任意の半導体型チップを含み得る。いくつかの特定の実施形態では、処理装置は、１つ又は２つ以上のナノセンサ４０６（図４に示す）を含む。処理装置４０４は、複数の装置又は回路も含み得る。本説明では簡潔にするために、１つ又は２つ以上の装置を一般に単数形で表す。

再度図２を参照すると、図示するように、通信システム１０９は、視覚ゾーン２０２の外側に配置されてもよく、視覚ゾーン２０２は、眼用レンズ２０１の装用者に視線を与える眼用レンズ２０１の一部分を含む。いくつかの実施形態では、通信システム１０９は、視覚ゾーン２０２に配置された場合に著しい視覚的影響がないほどに小型であることができ、その位置は周辺ゾーンに制約されなくてもよい。

好ましい眼用レンズの種類としては、シリコーン含有構成成分を含む眼用レンズ２０１を挙げることができる。「シリコーン含有構成成分」は、モノマー、マクロマー又はプレポリマー中に少なくとも１個の［−Ｓｉ−Ｏ−］単位を含有する成分である。好ましくは、総Ｓｉ及び結合Ｏは、シリコーン含有構成成分中に、そのシリコーン含有構成成分の総分子量の約２０重量％より大きい、更に好ましくは３０重量％より大きい量で存在する。有用なシリコーン含有構成成分は、好ましくは、アクリレート、メタクリレート、アクリルアミド、メタクリルアミド、ビニル、Ｎ−ビニルラクタム、Ｎ−ビニルアミド、及びスチリル官能基などの重合性官能基を含む。好適なシリコーン含有構成成分は、以下の化合物を含む。

式中、Ｒ^１は、独立して、１価反応基、１価アルキル基、又は１価アリール基（前述のいずれも、ヒドロキシ、アミノ、オキサ、カルボキシ、アルキルカルボキシ、アルコキシ、アミド、カルバメート、カーボネート、ハロゲン、又はこれらの組み合わせから選択される官能性を更に含み得る）、及び１〜１００のＳｉ−Ｏの反復単位を含む１価シロキサン鎖（アルキル、ヒドロキシ、アミノ、オキサ、カルボキシ、アルキルカルボキシ、アルコキシ、アミド、カルバメート、ハロゲン、又はこれらの組み合わせから選択される官能性を更に含み得る）から選択され、ｂ＝０〜５００であり、ｂが０以外のときに、ｂは、表示値と同等のモードを有する分布であると理解され、ここで、少なくとも１個のＲ^１が１価反応基を含み、いくつかの実施形態では、１〜３個のＲ^１が１価反応基を含む。

本明細書で使用するとき、「１価反応基」は、フリーラジカル及び／又はカチオン重合を受けることができる基である。フリーラジカル反応基の非限定的な例には、（メタ）アクリレート、スチリル、ビニル、ビニルエーテル、Ｃ_１〜６アルキル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリルアミド、Ｃ_１〜６アルキル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ビニルラクタム、Ｎ−ビニルアミド、Ｃ_２〜１２アルケニル、Ｃ_２〜１２アルケニルフェニル、Ｃ_２〜１２アルケニルナフチル、Ｃ_２〜６アルケニルフェニル、Ｃ_１〜６アルキル、Ｏ−ビニルカルバメート、及びＯ−ビニルカルボナートが挙げられる。カチオン反応基の非限定的な例には、ビニルエーテル又はエポキシド基及びこれらの混合物が挙げられる。一実施形態では、フリーラジカル反応基は、（メタ）アクリレート、アクリルオキシ、（メタ）アクリルアミド、及びこれらの混合物を含む。好適な１価アルキル及びアリール基には、置換及び未置換のメチル、エチル、プロピル、ブチル、２−ヒドロキシプロピル、プロポキシプロピル、ポリエチレンオキシプロピル、それらの組み合わせなどの、未置換の１価のＣ_１〜Ｃ_１６アルキル基、Ｃ_６〜Ｃ_１４アリール基が挙げられる。

一実施形態では、ｂはゼロであり、１個のＲ^１は１価反応基であり、少なくとも３個のＲ^１は、１〜１６個の炭素原子を有する１価アルキル基から選択され、別の実施形態では１〜６個の炭素原子を有する１価アルキル基から選択される。この実施形態のシリコーン成分の非限定的な例には、２−メチル−２−ヒドロキシ−３−［３−［１，３，３，３−テトラメチル−１−［（トリメチルシリル）オキシ］ジシロキザニル］プロポキシ］プロピルエステル（「ＳｉＧＭＡ」）、２−ヒドロキシ−３−メタクリルオキシプロピルオキシプロピル−トリス（トリメチルシロキシ）シラン、３−メタクリルオキシプロピルトリス（トリメチルシロキシ）シラン（「ＴＲＩＳ」）、
３−メタクリルオキシプロピルビス（トリメチルシロキシ）メチルシラン、及び
３−メタクリルオキシプロピルペンタメチルジシロキサンが挙げられる。

他の実施形態において、ｂは、２〜２０、３〜１５、又は一部の実施形態では３〜１０であり、少なくとも一方の末端Ｒ^１は１価反応基を含み、残りのＲ^１は、１〜１６個の炭素原子を有する１価アルキル基から選択され、他の実施形態では１〜６個の炭素原子を有する１価アルキル基から選択される。更に別の実施形態では、ｂは３〜１５であり、一方の末端Ｒ^１は１価反応基を含み、他方の末端Ｒ^１は、１〜６個の炭素原子を有する１価アルキル基を含み、残りのＲ^１は、１〜３個の炭素原子を有する１価アルキル基を含む。この実施形態のシリコーン成分の非限定的な例としては、（モノ−（２−ヒドロキシ−３−メタクリルオキシプロピル）−プロピルエーテル末端ポリジメチルシロキサン（４００〜１０００ＭＷ））（「ＯＨ−ｍＰＤＭＳ」）、モノメタクリルオキシプロピル末端モノ−ｎ−ブチル末端ポリジメチルシロキサン（８００〜１０００ＭＷ）、（「ｍＰＤＭＳ」）が挙げられる。別の実施形態では、ｂは５〜４００又は１０〜３００であり、両末端Ｒ^１は１価反応基を含み、残りのＲ^１は、炭素原子間のエーテル結合を有する場合があり、ハロゲンを更に含む場合がある、１〜１８個の炭素原子を有する１価アルキル基から独立して選択される。

一実施形態では、シリコーンヒドロゲルレンズが望ましい場合、本開示のレンズは、ポリマーが作製される反応性モノマー成分の総重量に基づき、少なくとも約２０重量％、好ましくは約２０〜７０重量％のシリコーン含有構成成分を含む、反応性混合物から作製されるであろう。別の実施形態では、１〜４個のＲ^１は、次式のビニルカーボネート又はカルバメートを含む。

式中、Ｙは、Ｏ−、Ｓ−、又はＮＨ−を示し、Ｒは、ヒドロゲン又はメチルを示し、ｄは、１、２、３、又は４であり、ｑは、０又は１である。

シリコーン含有ビニルカーボネート又はビニルカルバメートモノマーには、具体的には、１，３−ビス［４−（ビニルオキシカルボニルオキシ）ブト−１−イル］テトラメチル−ジシロキサン、３−（ビニルオキシカルボニルチオ）プロピル−［トリス（トリメチルシロキシ）シラン］、３−［トリス（トリメチルシロキシ）シリル］プロピルアリルカルバメート、３−［トリス（トリメチルシロキシ）シリル］プロピルビニルカルバメート、トリメチルシリルエチルビニルカーボネート、トリメチルシリルメチルビニルカーボネートが挙げられ、
約２００未満の弾性率を有する生体医用器具が望ましい場合、１個のＲ^１のみが１価反応基を含み、残りのＲ^１基のうちの２個以下が１価シロキサン基を含むであろう。

別の種類のシリコーン含有構成成分としては、次式のポリウレタンマクロマーが挙げられる。
式ＩＶ〜ＶＩ
（^＊Ｄ^＊Ａ^＊Ｄ^＊Ｇ）_ａ ^＊Ｄ^＊Ｄ^＊Ｅ^１、Ｅ（^＊Ｄ^＊Ｇ^＊Ｄ^＊Ａ）_ａ ^＊Ｄ^＊Ｇ^＊Ｄ^＊Ｅ^１、又はＥ（^＊Ｄ^＊Ａ^＊Ｄ^＊Ｇ）_ａ ^＊Ｄ^＊Ａ^＊Ｄ^＊Ｅ^１
式中、Ｄは、６〜３０個の炭素原子を有するアルキルジラジカル、アルキルシクロアルキルジラジカル、シクロアルキルジラジカル、アリールジラジカル、又はアルキルアリールジラジカルを示し、Ｇは、１〜４０個の炭素原子を有するアルキルジラジカル、シクロアルキルジラジカル、アルキルシクロアルキルジラジカル、アリールジラジカル、又はアルキルアリールジラジカルを示し、これは主鎖中にエーテル、チオ、又はアミン結合を含有でき、^＊は、ウレタン又はウレイド結合を示し、_ａは少なくとも１であり、Ａは、次式の２価高分子ラジカルを示す。

Ｒ^１１は、１〜１０個の炭素原子を有するアルキル又はフルオロ置換アルキル基を独立して示し、これは炭素原子間にエーテル結合を含む場合があり、ｙは少なくとも１であり、ｐは４００〜１０，０００の部分重量を与え、Ｅ及びＥ^１は、それぞれ独立して次式に示される重合性不飽和有機ラジカルを示す。

式中、Ｒ^１２は水素又はメチルであり、Ｒ^１３は、水素、１〜６個の炭素原子を有するアルキルラジカル、又は−ＣＯ−Ｙ−Ｒ^１５ラジカルで、Ｙは−Ｏ−、Ｙ−Ｓ−、又は−ＮＨ−であり、Ｒ^１４は１〜１２個の炭素原子を有する２価ラジカルであり、Ｘは−ＣＯ−又は−ＯＣＯ−を示し、Ｚは−Ｏ−又は−ＮＨ−を示し、Ａｒは６〜３０個の炭素原子を有する芳香族ラジカルを示し、ｗは０〜６であり、ｘは０又は１であり、ｙは０又は１であり、ｚは０又は１である。１つの好ましいシリコーン含有構成成分は、次式で表されるポリウレタンマクロマーである。

式中、Ｒ^１６は、イソホロンジイソシアネートのジラジカルなどの、イソシアネート基除去後のジイソシアネートのジラジカルである。別の好適なシリコーン含有マクロマーは、フルオロエーテル、ヒドロキシ末端ポリジメチルシロキサン、イソホロンジイソシアネート、及びイソシアネートエチルメタクリレートの反応によって形成される式Ｘ（式中、ｘ＋ｙは１０〜３０の範囲の数である）の化合物である。

本開示での使用に好適な他のシリコーン含有構成成分としては、ポリシロキサン、ポリアルキレンエーテル、ジイソシアネート、ポリフッ素化炭化水素、ポリフッ素化エーテル、及び多糖類基を含有するマクロマー；末端のジフルオロ置換炭素原子に結合した水素原子を有する極性のフッ素化グラフト又は側基を有するポリシロキサン；エーテルを含有する親水性シロキサニルメタクリレート、並びにポリエーテル及びポリシロキサニル基を含有するシロキサニル結合及び架橋性モノマーが挙げられる。前述のポリシロキサンのいずれも、シリコーン含有構成成分として本開示に用いることができる。

ここで図３を参照すると、層３３０、３３１、３３２の１つ又は２つ以上の上に通信システム構成要素を含むように構成された機能化層メディアインサート３２０を含む代表的な眼用レンズ３００の３次元断面表示が示されている。本発明の代表的な実施形態では、メディアインサート３２０は、眼用レンズ３００の全周辺部を取り囲む。当業者は、実際のメディアインサート３２０が、眼用レンズ３００のヒドロゲル部分の中若しくは上になお存在し、かつ使用者の眼の環境によって生じる大きさ及び形状の制約内にあり得る、完全な環状輪又は他の形状を含んでもよいことを理解できる。

層３３０、３３１、及び３３２は、機能層の積層として形成されるメディアインサート３２０内に見出され得る複数の層のうちの３つを示すためのものである。いくつかの実施形態では、例えば、単一層は、本開示に記載する通信システム機能を含む特定目的に寄与する構造的、電気的、又は物理的特性を有する能動的及び受動的構成要素及び部分のうちの１つ又は２つ以上を含んでよい。更に、いくつかの実施形態では、層３３０は、電池、コンデンサ、及びレシーバのうちの１つ又は２つ以上といったエネルギー源を、層３３０内部に含み得る。アイテム３３１は、非限定的な代表的な意味において、眼用レンズ３００のための作動信号を検出する層内に微小回路を備えてもよい。一部の実施形態では、外部供給源から電力を受け取ることができ、電池層３３０を充電し、眼用レンズ３００が充電環境にない場合に層３３０からの電池電力の使用を制御する、電力調整層３３２が含まれてもよい。電力調整はまた、メディアインサート３２０の中央の環状の切り取り部内にアイテム３１０として示される、代表的な能動レンズへの信号を制御し得る。

埋め込み型メディアインサート３２０を備えてエネルギー供給されるレンズは、エネルギー貯蔵手段として電気化学セル又は電池などのエネルギー源を含んでもよく、一部の実施形態では、眼用レンズが置かれる環境からエネルギー源を含む材料を封入及び分離してもよい。いくつかの実施形態では、メディアインサート３２０はまた、回路パターン、部品、及びエネルギー源を含むことができる。様々な実施形態は、眼用レンズの装用者が眼用レンズを通して見る視覚ゾーンの周辺部の周りに回路パターン、部品、及びエネルギー源を配置するメディアインサート３２０を含む場合があるが、一方で、他の実施形態は、眼用レンズの装用者の視界に悪影響を及ぼさないほどの小型である回路パターン、部品、及びエネルギー源を含んでもよく、したがって、メディアインサート３２０はこれらを視覚ゾーンの内部又は外部に配置することができる。

ここで図４を参照すると、本開示のいくつかの態様によるナノアンテナ４０１を含む、図１の代表的な通信システム１０９の概略図が示されている。いくつかの好ましい実施形態では、ナノアンテナ４０１は、異なる周波数で動作するように構成されたフラクタルアンテナであってもよい。ナノアンテナ４０１は、金属材料などの導電材料で形成され得る。好適な金属材料としては、例えば、金、グラフェン、銀、及び銅が挙げられ得る。導線性炭素繊維などの導電性繊維も好適なことがある。ナノアンテナは、例えば他の電子部品に給電するために十分なエネルギーを吸収する高角周波電界（heavy radial frequency field）に露出された場合、自己給電式ナノ通信システム１０９を提供するように構成されたエネルギー受容器として機能することができる。フラクタル形状は、繰り返しパターン、又は通常はその位相次元を超える次元を有するいずれか他の数学的集合を含むことができる。別の種類のナノアンテナ４０１には、ナノ光学式八木宇田アンテナなどが挙げられ得る。

いくつかの実施形態では、ナノアンテナ４０１は、ナノアンテナ４０１に送受信される受信信号の、ベースバンド処理、周波数変換、フィルタリング、及び電力増幅などの機能を行うように構成され得るナノトランシーバ４０２と通信することができる。ナノアクチュエータ４０３は、１つ又は２つ以上のナノセンサ４０６が周囲環境と相互作用できるように通信システム１０９に含まれてもよい。ナノセンサは、例えば、質量、圧力、力、及び／又は変位を測定可能な物理的ナノセンサ；化学組成及び／又は濃度を測定するように構成された化学的ナノセンサ；並びに抗体／抗原相互作用、ＤＮＡ相互作用、及び／又は酵素相互作用を測定するように構成された生物学的ナノセンサのうちの１つ又は２つ以上を含むことができる。ナノアクチュエータ４０３は、物理的、化学的、又は生物学的アクチュエータの１つ又は２つ以上を含むことができる。センサ４０６と通信しているナノメモリ４０５を含むナノ処理装置４０４は、例えば、センサ４０６により測定された状態の記録を制御し、操作順序を実行し、眼用レンズ経歴プロファイルに関するデータを作成及び／又は送信するように機能することができる。

一般に、前述の実施形態に従って、メディアインサート３２０及び／又は自己給電式ナノ通信システム１０９は、眼用レンズの作製に使用される鋳型部品に対して所望の位置に構成要素を配置／付着できる自動化により、眼用レンズの中又は上に統合され得る。

装置
ここで図５を参照すると、１つ又は２つ以上の移送インターフェース５１１を備えた自動装置５１０が示されている。図示するように、複数の鋳型部品は、パレット５１３内に包含される鋳型部品レセプタクル５１４にそれぞれ対応しており、移送インターフェース５１１に向けられ得る。移送インターフェース５１１は、スタンドアロン通信システム（図４に示す）、又は眼用レンズ経歴プロファイルを作成するように構成された通信システムを包含するメディアインサート（図３に示す）を配置又は付着することができる。実施形態は、例えば、単一の通信システムを鋳型部品レセプタクル５１４上にプログラムされたように個別に配置する単一のインターフェース、又は複数の通信システムを複数の鋳型部品内に（一部の実施形態では各鋳型部品内に）同時に配置する複数のインターフェース（図示せず）を含むことができる。

一部の実施形態の別の態様は、眼用レンズのヒドロゲル本体が通信システムの周囲に成形される間、通信システムを支持するための装置を含む。例えば、いくつかの実施形態では、通信システムは、鋳型内の保持点（図示せず）に取り付けられてもよい。いくつかの実施形態では、保持点は、好ましくはレンズ本体内に形成されるものと同じ種類の重合された材料で取り付けられてもよい。

ここで図６を参照すると、本開示のいくつかの実施形態で使用され得るコントローラ６００の概略図が示されている。コントローラ６００はプロセッサ６１０を含み、このプロセッサは、通信装置６２０に連結された１つ又は２つ以上のプロセッサ構成要素を含み得る。いくつかの実施形態では、コントローラ６００を使用して、眼用レンズ内に配置されたエネルギー源にエネルギーを送ることができる。

コントローラ６００は、通信チャネルを介して論理信号を通信するように構成された通信装置６２０と連結した１つ又は２つ以上のプロセッサ６１０を含むことができる。通信装置６２０は、マイクロコントローラ及び可撓性メディアの眼用レンズ内への配置、並びに構成要素又はマイクロコントローラを操作する命令の送信のうちの１つ以上を電気的に制御するために使用され得る。

通信装置６２０はまた、例えば、１つ又は２つ以上のコントローラ装置又は製造機器部品と通信するために使用され得る。

プロセッサ６１０は、記憶装置６３０とも通信している。記憶装置６３０は、磁気記憶装置（例えば、磁気テープ及びハードディスクドライブ）、光記憶装置、及び／又はランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）装置及びリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）装置などの半導体記憶装置の組み合わせを含む、任意の適切な情報記憶装置を備え得る。

記憶装置６３０は、プロセッサ６１０を制御するためのプログラム６４０を記憶することができる。プロセッサ６１０は、プログラム６４０の命令を実行し、それによって本開示に従って動作する。例えば、プロセッサ６１０は、例えば、固有識別子、センサデータ、設計情報、及び経歴プロファイルに含まれ得る他のデータなどの、データを送信できる。記憶装置６３０はまた、１つ以上のデータベース６５０〜６６０内に眼科関連データを記憶することもできる。データベースは、カスタマイズされた使用者データ、眼用レンズ経歴プロファイル、計測学上のデータ、及び通信システムに出入りするエネルギーを制御するための具体的な制御シーケンスを含み得る。

いくつかの実施形態では、メディアインサートに組み込まれたエネルギー源からエネルギーを供給するように動作可能な起動構成要素を備える眼用レンズである。

ここで図８を参照すると、眼用レンズ経歴プロファイルを作成するために使用され得る方法の工程が示されている。８０１では、通信システムにエネルギーを供給する。エネルギー供給は、例えば、メディアインサート内に含まれる内部エネルギー源を使用して、及び／又はエネルギー受容器であって高周波電界に置かれた場合に通信システムの他の構成要素にエネルギー供給するように構成されたナノアンテナを通じて行うことができる。

８０２では、通信システム内に含まれるメモリに記憶されたデータベース及び通信システムと通信している外部プロセッサのデータベースの一方又は両方に含まれるデータベースに、固有識別子に関するデータを送信することができる。固有識別子は、型の製造時に記録され得るシリアル番号、及び／又は眼用レンズの製造全体を通して作成される経歴プロファイルに割り当てられた数値であってもよい。いくつかの好ましい実施形態では、固有識別子は、データベースに記憶され、追加情報に相関され得る。追加情報としては、例えば、レンズメーカー情報、顧客／使用者データ、レンズ設計、経歴プロファイルなどが挙げられ得る。更に、いくつかの実施形態では、固有識別子は、暗号化され、前記経歴プロファイルへのアクセスに使用され得る符号化信号に記録されてもよい。符号化信号は、通信システムに記録され、例えば、要求に応じて眼用レンズが偽造品でないことを保証することで使用者を保護するために、外部システムによりアクセスされ得る。信頼性の保証に加えて、データベースに記憶されて眼用レンズに関連付けられ得る、眼用レンズ、患者、及び／又はメーカーに関する追加情報にもアクセスすることができる。

ここで図７を参照すると、製造管理状態を監視及び／又はトラブルシューティングするために使用され得る代表的な方法の工程が示されている。７０１では、通信システムをレンズ形成表面上に配置する。７０２では、通信システムにエネルギーを供給することができる。７０３では、レンズ形成混合物を容器に浸漬するか、又はレンズ形成表面を含む鋳型にレンズ形成混合物を付着させることにより、レンズ形成混合物をレンズ形成表面に接触させる。７０４では、好適な製造方法を使用して眼用レンズ設計に従って眼用レンズを形成することができる。レンズ形成混合物の付着７０３及び／又は眼用レンズの形成７０４において管理又は処理される状態は、通信システムと通信している及び／又は通信システムによって含まれる１つ又は２つ以上のセンサを使用して監視され得る。７０５では、管理状態に関するデータをプロセッサに送信することができる。７０６では、プロセッサは、眼用レンズ設計に適合するように所定の閾値と送信されたデータを比較することができる。７０７では、測定データが所定の閾値外と判断されるとき、プロセッサは、適切な場合に前工程の欠陥を打ち消すように後工程の管理状態を変更することができる。７０８では、プロセッサは、眼用レンズを廃棄すべき不適合品として分類することがある。

７１０では、眼用レンズは、管理状態も監視できる品質管理手法を受けることができる。製造７０８又は品質管理工程７１０のいずれかにおいて不適合性／欠陥が確認されるとき、記録データを使用し、７０９では、製造ラインでの不適合性について原因となる工程不良を確認することができる。いくつかの好ましい実施形態では、プロセッサは、更に製造ラインのオペレータ／管理者に警告を送信し、オペレータ／管理者が更なる入力を与えるまでラインを停止することができる。前述したように、７１１では、すべての送信データをデータベースに記録し、通信システムに記憶された固有識別子に対応する経歴プロファイルを作成するために使用することができる。

下記の発明を実施するための形態、図面、及び特許請求の範囲を考慮すると、本開示の追加の機能、利点、及び態様が示され、明白である。更に、本開示の前述の要約及び下記の発明を実施するための形態のどちらもが例示であり、特許請求の範囲に記載の本開示の範囲を限定することなく更に説明することを意図していることを理解されたい。

〔実施の態様〕
（１） 眼用レンズの製造管理状態を監視する方法であって、
鋳型のレンズ形成表面上に通信システムを配置することと、
通信システムにエネルギーを供給することと、
前記眼用レンズの前記通信システムに固有識別子を保存することと、
前記通信システム内の少なくとも１つ又は２つ以上のセンサを使用して前記眼用レンズの製造時に管理状態を測定することと、
前記測定した状態に関するセンサデータをプロセッサに送信することと、
前記センサデータ及び前記固有識別子を使用して前記管理状態における欠陥を確認することと、を含む、方法。
（２） 管理状態に関する眼用レンズ設計に従った閾値を保存することを更に含む、実施態様１に記載の方法。
（３） 前記測定した管理状態が前記レンズ設計の前記保存した閾値から外れるとき、製造工程手順を変更することを更に含む、実施態様２に記載の方法。
（４） 前記測定した欠陥のある管理状態の警告を送信することを更に含む、実施態様３に記載の方法。
（５） 前記１つ又は２つ以上のセンサが、その周囲の質量、圧力、力、及び変位のうちの１つ又は２つ以上を測定可能な物理的ナノセンサを含む、実施態様１に記載の方法。

（６） 前記１つ又は２つ以上のセンサが、化学組成及び分子濃度のうちの１つ又は両方を測定可能な化学的ナノセンサを含む、実施態様１に記載の方法。
（７） 前記１つ又は２つ以上のセンサが、ＤＮＡ相互作用、抗体相互作用、及び酵素相互作用のうちの１つ又は２つ以上を測定可能な生物学的ナノセンサを含む、実施態様１に記載の方法。
（８） 前記通信システムのエネルギー供給は、前記通信システムが前記レンズ形成表面に付着した後に前記通信システムを高角周波電界に配置することにより行われる、実施態様１に記載の方法。
（９） 前記通信システムのエネルギー供給が、メディアインサートに位置する電池を使用して行われる、実施態様１に記載の方法。
（１０） 前記センサデータがレンズ経歴プロファイルの一部分を形成する、実施態様１に記載の方法。

（１１） 眼用レンズであって、
前記眼用レンズの通信システムを支持するヒドロゲル部分を含み、
前記眼用レンズの前記通信システムが、前記眼用レンズの製造時に管理状態を測定するように構成された１つ又は２つ以上のセンサと論理通信するプロセッサと、
エネルギーを受信して前記プロセッサ及び前記１つ又は２つ以上のセンサにエネルギーを供給し、前記測定した管理状態に関するセンサデータを送信することができるナノアンテナと、を含み、
前記プロセッサが固有識別子を記憶することができる、眼用レンズ。
（１２） 前記１つ又は２つ以上のセンサが、その周囲の質量、圧力、力、及び変位のうちの１つ又は２つ以上を測定可能な物理的ナノセンサを含む、実施態様１１に記載の眼用レンズ。
（１３） 前記１つ又は２つ以上のセンサが、化学組成及び分子濃度のうちの１つ又は両方を測定可能な化学的ナノセンサを含む、実施態様１１に記載の眼用レンズ。
（１４） 前記１つ又は２つ以上のセンサが、ＤＮＡ相互作用、抗体相互作用、及び酵素相互作用のうちの１つ又は２つ以上を測定可能な生物学的ナノセンサを含む、実施態様１１に記載の眼用レンズ。
（１５） 前記センサデータがレンズ経歴プロファイルの一部分を形成する、実施態様１１に記載の眼用レンズ。

（１６） 前記ナノアンテナがフラクタルナノアンテナである、実施態様１１に記載の眼用レンズ。
（１７） 前記フラクタルナノアンテナが金系組成物を含む、実施態様１６に記載の眼用レンズ。
（１８） 前記フラクタルナノアンテナがグラフェン系組成物を含む、実施態様１６に記載の眼用レンズ。
（１９） 前記ナノアンテナが八木宇田ナノアンテナである、実施態様１１に記載の眼用レンズ。
（２０） 前記眼用レンズの前記ヒドロゲル部分が２０〜７０％のシリコンヒドロゲル組成物を含む、実施態様１１に記載の眼用レンズ。

Claims (8)

1. 眼用レンズの製造管理状態を監視する方法であって、
   鋳型のレンズ形成表面上に、少なくとも１つ又は２つ以上のセンサを含む通信システムを配置することと、
   前記眼用レンズの製造中に前記通信システムにエネルギーを供給することと、
   前記鋳型中で製造された前記眼用レンズのための固有識別子を前記通信システムに保存することと、
   前記通信システムの前記少なくとも１つ又は２つ以上のセンサを使用して前記眼用レンズの製造中に眼用レンズ設計用の製造管理状態を測定することと、
   測定した前記製造管理状態に関するセンサデータをプロセッサに送信することと、
   前記センサデータが眼用レンズ設計に従った閾値から外れるとき、製造工程を変更することと、
   を含み、
   前記通信システムが、前記眼用レンズに組み込まれる、方法。
2. 測定した欠陥のある前記製造管理状態の警告を送信することを更に含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記少なくとも１つ又は２つ以上のセンサが、前記少なくとも１つ又は２つ以上のセンサの周囲の質量、圧力、力、及び変位のうちの１つ又は２つ以上を測定可能な物理的ナノセンサを含む、請求項１に記載の方法。
4. 前記少なくとも１つ又は２つ以上のセンサが、化学組成及び分子濃度のうちの１つ又は両方を測定可能な化学的ナノセンサを含む、請求項１に記載の方法。
5. 前記少なくとも１つ又は２つ以上のセンサが、ＤＮＡ相互作用、抗体相互作用、及び酵素相互作用のうちの１つ又は２つ以上を測定可能な生物学的ナノセンサを含む、請求項１に記載の方法。
6. 前記通信システムにエネルギーを供給することは、前記通信システムが前記レンズ形成表面上に付着した後に前記通信システムを高角周波電界に配置することを含む、請求項１に記載の方法。
7. 前記通信システムにエネルギーを供給することは、メディアインサートに位置する電池を使用することを含む、請求項１に記載の方法。
8. 前記センサデータがレンズ経歴プロファイルの一部分を形成する、請求項１に記載の方法。

Images