JP7286639B2 - 眼内レンズ及びコンタクトレンズ用のベルヌーイグリッパ - Google Patents

Description

本開示は、概して、医療デバイスの製造及び取扱いに関し、より具体的には、眼内レンズ及びコンタクトレンズ用のベルヌーイグリッパに関する。

ヒトの眼は、眼の瞳孔に入る光を網膜上に集束させるように意図されている角膜及び水晶体を含む。しかしながら、眼は、光が網膜に適切に集束しなくなり、視力を低下させる可能性がある、さまざまな屈折異常を示す場合がある。眼の収差は、近視、遠視又は正乱視をもたらす比較的単純な球面及び円柱面の異常から、たとえば、人の視野に光輪及びスターバーストをもたらす可能性がある、より複雑な屈折異常までの範囲にわたる可能性がある。

さまざまな眼の収差を補正するために、長年、多くの介入が開発されてきた。これには、眼鏡、コンタクトレンズ、生体内レーザー角膜切開手術（ＬＡＳＩＫ）又は角膜移植等の角膜屈折手術、及び眼内レンズ（ＩＯＬ）が挙げられる。近視、遠視及び乱視の治療のための球面円柱眼鏡及びコンタクトレンズの診断及び仕様もまた、十分に確立されている。

特に、ＩＯＬ及びコンタクトレンズは、小型であり、精密であり、且つ傷つきやすい光学部品である。製造中等、ＩＯＬ及びコンタクトレンズの取扱い及び移送は、コンタクトレンズ又はＩＯＬが物理的に操作される、種々の作業を伴う可能性がある。ＩＯＬ及びコンタクトレンズで使用される材料は、物理的接触に対して非常に傷つきやすい可能性がある。取扱い及び移送作業中、コンタクトレンズ又はＩＯＬとのいかなる物理的接触によっても、レンズに対する、特にレンズの表面に対する損傷がもたらされる可能性があり、それは望ましくない。

一態様では、開示するベルヌーイグリッパは、ＩＯＬ及びコンタクトレンズ等の眼用レンズを把持するためのものである。ベルヌーイグリッパは、形状が眼用レンズの光学部に対応する第１空洞を備えたグリッパ本体と、グリッパ本体内に形成された第１チャネルであって、第１チャネルの一方の端部において第１空洞を貫通し、第１チャネルの別の端部においてグリッパ本体の第１ポートを備える第１チャネルとを含むことができる。ベルヌーイグリッパにおいて、第１チャネルは、光学部が第１空洞に近接した状態で位置決めされた眼用レンズが、ベルヌーイ効果により第１空洞に対する第１圧力を受けるように、第１ポートから第１空洞に第１速度で流体媒体を供給することができる。

ベルヌーイグリッパの開示する実施態様のうちの任意のものにおいて、圧力は、グリッパ本体が対応して位置決めされるとき眼用レンズの位置決めを可能にするように、第１空洞において眼用レンズを把持するのに十分であり得る。

ベルヌーイグリッパの開示する実施態様のうちの任意のものにおいて、第１空洞は、第１圧力が第１空洞に対して作用するとき、光学部が第１空洞に接触することなく、眼用レンズを把持することができ得る。

ベルヌーイグリッパの開示する実施態様のうちの任意のものにおいて、第１チャネルは、流体媒体が静電的に帯電されているときに流体媒体を供給することができ得る。

ベルヌーイグリッパの開示する実施態様のうちの任意のものにおいて、流体媒体は空気であり得る。

ベルヌーイグリッパの開示する実施態様のうちの任意のものにおいて、眼用レンズは、光学部及び支持部を備える眼内レンズとすることができ、一方で、ベルヌーイグリッパは、支持部を拘束し且つ眼用レンズの回転を阻止する、機械的止め具をさらに含む。ベルヌーイグリッパにおいて、機械的止め具は、支持部の先端部分を受け入れるように対応して形成された第２空洞をさらに含むことができ、一方で、ベルヌーイグリッパは、グリッパ本体内に形成された第２チャネルをさらに含み、第２チャネルは、第２チャネルの一方の端部において第２空洞を貫通し、第２チャネルの別の端部においてグリッパ本体の第２ポートを備え、第２ポートは第１ポートとは異なる。ベルヌーイグリッパにおいて、第２チャネルは、第２空洞に近接して位置決めされた支持部が、ベルヌーイ効果により第２空洞に対する第２圧力を受けるように、第２ポートから第２空洞に第２速度で流体媒体を供給することができ得る。ベルヌーイグリッパにおいて、機械的止め具は、支持部が機械的止め具によって拘束されるとき支持部に負圧を印加する第１真空ポートをさらに含むことができ、一方で、第１真空ポートは、グリッパ本体に形成された第３チャネルの一方の端部にあり、第３チャネルは、第３チャネルの別の端部に第３ポートを備え、第３ポートは第１ポートとは異なる。

ベルヌーイグリッパの開示する実施態様のうちの任意のものにおいて、第１チャネルは、第１空洞の中心部分において第１空洞を貫通することができ、一方で、ベルヌーイグリッパは、グリッパ本体内に形成された第４チャネルをさらに含むことができ、第４チャネルは、第４チャネルの一方の端部において第１空洞の縁部分を貫通し、第４チャネルの別の端部においてグリッパ本体の第４ポートを備える。ベルヌーイグリッパにおいて、第４チャネルは、光学部が第１空洞に近接した状態で位置決めされた眼用レンズが、ベルヌーイ効果により第１空洞内で横方向に第３圧力を受けるように、第４ポートから第１空洞の縁部分に第３速度で流体媒体を供給することができ得る。

ベルヌーイグリッパの開示する実施態様のうちの任意のものにおいて、眼用レンズは、光学部及び支持部を備える眼内レンズとすることができ、一方で、ベルヌーイグリッパは、光学部が第１空洞内で拘束されるとき支持部に負圧を印加する第２真空ポートをさらに含む。ベルヌーイグリッパにおいて、第２真空ポートは、グリッパ本体に形成された第５チャネルの一方の端部とすることができ、第５チャネルは、第５チャネルの別の端部に第５ポートを備え、第５ポートは第１ポートとは異なる。

別の開示する態様では、眼用レンズを把持する方法を開示する。本方法は、眼用レンズに近接してグリッパ本体を配置するステップを含むことができ、グリッパ本体は、形状が眼用レンズの光学部に対応する第１空洞と、グリッパ本体内に形成された第１チャネルとを有し、第１チャネルは、第１チャネルの一方の端部において第１空洞を貫通し、第１チャネルの別の端部においてグリッパ本体の第１ポートを備える。本方法はまた、光学部が第１空洞に近接した状態で位置決めされた眼用レンズが、ベルヌーイ効果により第１空洞に対する第１圧力を受けるように、第１ポートから第１空洞に第１チャネルを通して第１速度で流体媒体を供給するステップも含むことができる。

本方法の開示する実施態様のうちの任意のものにおいて、圧力は、本体が対応して位置決めされるとき眼用レンズの位置決めを可能にするように、第１空洞において眼用レンズを把持するのに十分とすることができ、一方で、本方法は、グリッパ本体を移動させることによりグリッパ本体を位置決めするステップと、第１空洞への流体媒体の供給を中断するステップであって、それにより、グリッパ本体から眼用レンズが解放される、ステップとをさらに含むことができる。

本方法の開示する実施態様のうちの任意のものにおいて、流体媒体を供給するステップは、第１圧力が第１空洞に対して作用するとき、光学部が第１空洞と接触することなく眼用レンズを把持することをさらに含むことができる。

本方法の開示する実施態様のうちの任意のものにおいて、流体媒体を供給するステップは、流体媒体が静電的に帯電されているとき、第１チャネルを通して流体媒体を供給することをさらに含むことができる。

本方法の開示する実施態様のうちの任意のものにおいて、流体媒体は空気であり得る。

本方法の開示する実施態様のうちの任意のものにおいて、眼用レンズは、光学部及び支持部を備える眼内レンズとすることができ、一方で、本方法は、光学レンズの回転を阻止するように、グリッパ本体内に形成された機械的止め具を用いて支持部を拘束するステップをさらに含むことができる。

本方法の開示する実施態様のうちの任意のものにおいて、機械的止め具は、支持部の先端部分を受け入れるように対応して形成された第２空洞をさらに含むことができ、一方で、本方法は、第２空洞に近接して支持部の先端部分を配置するステップをさらに含むことができ、第２空洞は、グリッパ本体内に形成された第２チャネルを備え、第２チャネルは、第２チャネルの一方の端部において第２空洞を貫通し、第２チャネルの別の端部においてグリッパ本体の第２ポートを備え、第２ポートは第１ポートとは異なる。本方法はまた、第２空洞に近接して位置決めされた支持部の先端部分が、ベルヌーイ効果により第２空洞に対する第２圧力を受けるように、第２ポートから第２空洞に第２チャネルを通して第２速度で流体媒体を供給するステップも含むことができる。本方法は、支持部が機械的止め具によって拘束されるとき、機械的止め具とともに含まれる第１真空ポートから支持部に負圧を印加するステップをさらに含むことができ、一方で、第１真空ポートは、本体に形成された第３チャネルの一方の端部にあり、第３チャネルは第３チャネルの別の端部に第３ポートを備え、第３ポートが第１ポートとは異なる。

本方法の開示する実施態様のうちの任意のものにおいて、第１チャネルは、第１空洞の中心部分において第１空洞を貫通し、一方で、本方法は、本体内に形成された第４チャネルに近接して光学部を配置するステップであって、第４チャネルが、第４チャネルの一方の端部において第１空洞の縁部分を貫通し、第４チャネルの別の端部において本体の第４ポートを備える、ステップと、光学部が第１空洞及び第４空洞に近接した状態で位置決めされた眼用レンズが、ベルヌーイ効果により第１空洞内で横方向に第３圧力を受けるように、第４ポートから第１空洞の縁部分に第４チャネルを通して第３速度で流体媒体を供給するステップとをさらに含むことができる。

本方法の開示する実施態様のうちの任意のものにおいて、眼用レンズは、光学部及び支持部を備える眼内レンズとすることができ、一方で、本方法は、光学部が第１空洞内で拘束されるとき第２真空ポートにおいて支持部に負圧を印加するステップをさらに含むことができ、第２真空ポートは、本体に形成された第５チャネルの一方の端部であり、第５チャネルは第５チャネルの別の端部に第５ポートを備え、第５ポートは第１ポートとは異なる。

本発明並びにその特徴及び利点がより完全に理解されるように、ここで、添付図面と併せて以下の説明を参照する。

図１は、コンタクトレンズ及びＩＯＬの図である。 図２Ａ～図２Ｆは、ＩＯＬ及びコンタクトレンズ用のベルヌーイグリッパの異なる実施態様の選択された要素の図である。 図３は、眼用レンズでベルヌーイグリッパを操作する方法の選択された要素のフローチャートである。

以下の説明では、開示する主題の考察を容易にするために例として詳細を示す。しかしながら、当業者には、開示する実施形態が例示的なものであり、すべてのあり得る実施形態を網羅するものではないことが明らかなはずである。

この開示を通して、参照数字のハイフンでつないだ形式は、要素の具体例を指し、参照数字のハイフンでつながれていない形式は、要素を包括的に又はまとめて参照する。したがって、例（図面には示さない）として、デバイス「１２－１」は、まとめてデバイス「１２」と呼ぶものとし且ついずれも包括的にデバイス「１２」と呼ぶものとするデバイスクラスの具体例を指す。図及び説明において、同様の数字は同様の要素を表すように意図されている。

上述したように、ＩＯＬ及びコンタクトレンズ等の眼用レンズは、小型の精密な部品であり、他の作業もあるが特に製造、試験及び包装等の間、取扱い及び操作においていくつかの難題を提示する可能性がある。たとえば、ＩＯＬ及びコンタクトレンズ等の眼用レンズは、約６ｍｍ幅程度に小さい光学部を有する場合があり、約３０ｍｇ未満の質量を有する場合がある。特に、眼用レンズ、及びホルダ又はグリッパ等の特定の製造機器との物理的接触を用いて実施される、取扱い、操作、移送又は他の処理作業は不都合である可能性がある。たとえば、いくつかのＩＯＬは、表面上で粘着性があり、したがって、いくつかの製造ステップ中は接触に対して影響を受けやすい可能性がある。別の例では、抽出、コーティング又は洗浄等いくつかの作業は、眼用レンズの一部が製造機器と接触しており、自由に露出していないか又は部分的に覆われているときには、適切に実施されない可能性がある。さらに、抽出後の眼用レンズの乾燥、又は静的に帯電した眼用レンズを解放する等、いくつかの製造作業は、製造機器へのレンズの接触により悪影響を受ける可能性があり、レンズに対して望ましくない損傷をもたらす可能性がある。

本明細書においてさらに詳細に説明するように、ＩＯＬ及びコンタクトレンズ用のベルヌーイグリッパを開示する。本明細書で開示するＩＯＬ及びコンタクトレンズ用のベルヌーイグリッパは、レンズを非接触に把持することができる。本明細書で開示するＩＯＬ及びコンタクトレンズ用ベルヌーイグリッパは、さまざまな製造作業中等、粘着性があり他の点では傷つきやすいレンズを保持し、輸送し、解放するために使用することができる。本明細書で開示するＩＯＬ及びコンタクトレンズ用ベルヌーイグリッパは、取扱い、位置決め、又はコーティング及び乾燥等の他の製造作業中に、レンズに対する損傷を防止することができる。本明細書で開示するＩＯＬ及びコンタクトレンズ用ベルヌーイグリッパは、回転、横方向、方位及び軸方向の位置合わせを含む、レンズを位置合わせするか又は正確に位置決めするために、レンズを隔離し拘束するために使用することができる。

本明細書で開示するＩＯＬ及びコンタクトレンズ用のベルヌーイグリッパは、実施されている特定の作業の改善を促進するようにレンズの所望の表面を露出したままにするために、抽出又はコーティング作業中に使用することができる。本明細書で開示するＩＯＬ及びコンタクトレンズ用のベルヌーイグリッパは、グリッパ又はキャリアへの付着に起因して発生する可能性がある表面のきず等、製造中のレンズに対する損傷を回避することができる。本明細書で開示するＩＯＬ及びコンタクトレンズ用のベルヌーイグリッパは、レンズに対する乾燥作業で使用することができ、そこでは、レンズの表面から抽出媒体が蒸発し、レンズは、縮んで、グリッパ又はキャリアの表面に付着する可能性があり、これが、ベルヌーイグリッパの非接触動作によって回避される。本明細書で開示するＩＯＬ及びコンタクトレンズ用のベルヌーイグリッパを用いて、レンズ表面を露出したままにすることにより、レンズのための乾燥作業の均質性を向上させることができる。本明細書で開示するＩＯＬ及びコンタクトレンズ用のベルヌーイグリッパを用いて、静電引力のために、グリッパ又はキャリアから解放することが困難である可能性がある、静電的に帯電したレンズを放電又は中和することができる。本明細書で開示するＩＯＬ及びコンタクトレンズ用のベルヌーイグリッパは、レンズ上のいかなる静電荷も中和するイオン化空気を含む流体媒体と使用することができる。

ここで図面を参照すると、図１は、コンタクトレンズ１００及びＩＯＬ１０１の例示的な図を示す。図１は、説明の目的で概略図であり、正確な尺度又は遠近法では描かれていない。

図１において、コンタクトレンズ１００は、視力矯正のために使用される任意の種類のコンタクトレンズを表すことができる。たとえば、コンタクトレンズ１００は、特に、ハイドロゲルレンズ又はシリコーンハイドロゲルレンズ等のソフトコンタクトレンズであり得る。コンタクトレンズ１００は、特に、シリコーンアクリレートレンズ又はフルオロシリコーンアクリレートレンズ等のガス透過性ハードレンズであり得る。場合により、コンタクトレンズ１００は、中心のハードなガス透過性光学部、及びソフトコンタクトレンズ材料から形成される外周部等を有するハイブリッドレンズであり得る。コンタクトレンズ１００の直径は、角膜径等、患者の生体測定寸法に対応するように選択することができる。いくつかの実施態様では、コンタクトレンズ１００は、両面成形（ＤＳＭ）プロセスを用いて製造することができる。コンタクトレンズ１００は、所望の光学特性を達成するために特定の形状及び厚さを有することができる。コンタクトレンズ１００の外面形状又は輪郭により、コンタクトレンズ１００は、本明細書に記載するベルヌーイグリッパで使用することができる。

また図１において、ＩＯＬ１０１は、眼科で使用される任意の種類のＩＯＬを表すことができる。図示するように、ＩＯＬ１０１は、光学部１１０と２つの支持部１１２－１、１１２－２とを含み、それらは、説明の目的で例示的な構成で示されている。さまざまな実施態様において、ＩＯＬ１０１は、異なるタイプ及び数の支持部１１２を含むことができる。光学部１１０及び支持部１１２に使用される材料は変更することができる。たとえば、ＩＯＬ１０１は、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）レンズを備える光学部１１０等を有する非折畳み式硬質ＩＯＬであり得る。いくつかの実施態様では、ＩＯＬ１０１は、軟質ＩＯＬとすることができ、そこでは、光学部１１０は、シリコーン、疎水性アクリル樹脂、親水性アクリル樹脂、ハイドロゲル、コラマー（ｃｏｌｌａｍｅｒ）又はそれらの組合せ等、さまざまな材料から構成され得る。ＩＯＬ１０１では、支持部１１２は、ポリプロピレン、ＰＭＭＡ、疎水性アクリル樹脂、親水性アクリル樹脂、シリコーン又はそれらの組合せ等、さまざまな材料から構成され得る。ＩＯＬ１０１の外面形状又は輪郭により、ＩＯＬ１０１は本明細書に記載するベルヌーイグリッパで使用することができる。

ここで図２Ａを参照すると、ベルヌーイグリッパ２００の図が示されている。ベルヌーイグリッパ２００は、コンタクトレンズ１００を把持位置で保持しているように示されている。説明を明確にするために、ベルヌーイグリッパ２００がコンタクトレンズ１００を保持しているように示し且つ以下に言及するが、本明細書に記載するように、ベルヌーイグリッパ２００はさまざまな異なる種類のレンズを把持し且つ解放することができる。ベルヌーイグリッパ２００は、内部に形成されたグリッパ空洞２１１を有するグリッパ本体２１０から構成されている。グリッパ空洞２１１は、特定のレンズ又は特定のタイプのレンズを把持するように異なる実施態様では異なる形状を有することができる。たとえば、他の実施態様では、グリッパ空洞２１１は、凹状面上でコンタクトレンズ１００を把持する等、さまざまな種類のレンズを把持するために、異なる形状を有することができ、空洞ではなく、凸状突出部（図示せず）等、突出部であり得る。ベルヌーイグリッパ２００はまた、グリッパ空洞２１１に流体的に結合され且つグリッパ空洞２１１を貫通する、流体ライン２１２も含む。流体ライン２１２には、たとえば、対応するレセプタクルを受け入れるグリッパ本体２１０内に形成されたポートにおいて、流動空気等、流体媒体を供給することができる。

ベルヌーイグリッパ２００及び本明細書に開示する他のベルヌーイグリッパは、高速流体流は低い静圧を有するという事実に基づくベルヌーイ効果を用いて、動作することができる。注意深い設計により、高速流体流における圧力を大気圧より低くすることができる。高速流体流に対して物体が配置されると、物体の一方の側における大気圧と物体の他方の側における高速流体流からの低下した圧力との差により、高速流体流に向かう方向において物体に作用する正味圧力をもたらすことができ、それがベルヌーイ効果として知られている。

ベルヌーイグリッパは、グリッパ面と保持されている物体との間に空隙を維持しながら、グリッパ面において周囲圧力と比較して低下した圧力を維持することにより、ベルヌーイ効果を利用する。このように、レンズは、いかなる物理的接触もなしに、又は散発的な若しくは偶発的な接触のみで、保持し、保管し、取り扱うことができる。低下した圧力を維持するために、レンズは、特に流体ラインを用いて、ベルヌーイグリッパを通して流体媒体（たとえば、空気）の一方向の流れを受ける。グリッパは、（たとえば、グリッパ本体を位置決めすることにより）レンズに近接して配置され、対応して、流れ側においてレンズの形状に輪郭が合致する。流体媒体は、流体ラインを通って流れ、レンズの流れ側の面とグリッパ面の表面との間の経路に沿って、高速でグリッパ面から出る。対照的に、グリッパに面していないレンズの外側では、いかなる識別可能な媒体流も発生せず、大気圧が観察される。レンズの流れ側の面において、ベルヌーイ効果に従って圧力降下がもたらされる。レンズの外側に作用している大気圧を通して、正味圧力が流動流体の方向においてレンズに作用し、それにより、レンズがグリッパ面に対して適所に保持され、非接触式にレンズが把持される結果となる。

ベルヌーイグリッパ２００の動作において、グリッパ本体２１０に形成されたグリッパ空洞２１１（すなわち、グリッパ面）は、加圧空気が、グリッパ空洞２１１に向かう方向において流体ライン２１２を通して供給されて、コンタクトレンズ１００を把持するための圧力を発生させる間、コンタクトレンズ１００を適所に保持する。グリッパ空洞２１１においてグリッパ本体２１０を貫通する流体ライン２１２を通る加圧空気流が中断されると、コンタクトレンズ１００に対する圧力が除去され、コンタクトレンズ１００が解放されてグリッパ空洞２１１内で適所に保持されなくなる。したがって、加圧空気流をオン及びオフに切り替えることにより、ベルヌーイグリッパ２００の把持及び解放制御を達成することができる。動作時、ベルヌーイグリッパ２００は、ピックアンドプレースロボット等、特別な装備で実施することができ、そうした装備は、コンタクトレンズ１００を把持するときにベルヌーイグリッパ２００を対応して移動させることにより、回転、横方向、方位及び軸方向位置合わせ又は位置決め等、コンタクトレンズ１００を位置合わせするか又は正確に位置決めすることができる。

図２Ｂに、ベルヌーイグリッパ２０１の図を示す。ベルヌーイグリッパ２０１は、ＩＯＬ１０１を把持位置で保持しているように示されている。説明を明確にするために、ベルヌーイグリッパ２０１がＩＯＬ１０１を保持しているように示し且つ以下に言及するが、ベルヌーイグリッパ２０１は、本明細書に記載するように、さまざまな異なる種類のレンズを把持し解放することができる。ベルヌーイグリッパ２０１は、内部に形成されたグリッパ空洞２１１を有するグリッパ本体２１４から構成され、図２Ａにおいてベルヌーイグリッパ２００に対して上述したものと実質的に同様に動作することができる。さらに、ベルヌーイグリッパ２０１は機械的止め具２１６を含むように示されており、機械的止め具２１６は、グリッパ空洞２１１における又はグリッパ空洞２１１に隣接するグリッパ本体２１４内の機械的突出部である。機械的止め具２１６は、ベルヌーイグリッパ２０１によって把持されるときのＩＯＬ１０１の回転を阻止又は制御するために、支持部１１２に対して機械的拘束を提供することができる。いくつかの実施態様では、機械的止め具２１６は、ＩＯＬ１０１の半径方向のすべりをさらに阻止することができ、そのため、グリッパ空洞２１１内のＩＯＬ１０１の横方向位置合わせを維持することができる。たとえば、ＩＯＬ１０１が支持部を含まない場合、ＩＯＬ１０１は、機械的止め具２１６により横方向位置合わせを維持しながら回転することができる。機械的止め具２１６と支持部１１２の縁部との間の偶発的接触は、さまざまな工業的作業に対して許容可能である可能性があり、ベルヌーイグリッパ２０１によって把持されているとき、ＩＯＬ２０１に悪影響を与える可能性はない。したがって、機械的止め具２１６は、たとえば、支持部１１２の厚さに対応する長さで寸法を決めることができる。図２Ｂには４つの機械的止め具２１６を示すが、ベルヌーイグリッパ２０１のさまざまな設計においてより少ないか又はより多くの機械的止め具を実施することができることが理解されよう。

図２Ｃに、ベルヌーイグリッパ２０２の図を示す。ベルヌーイグリッパ２０２は、ＩＯＬ１０１を把持位置で保持しているように示されている。説明を明確にするために、ベルヌーイグリッパ２０２がＩＯＬ１０１を保持しているように示し且つ以下に言及するが、ベルヌーイグリッパ２０２は、本明細書に記載するように、さまざまな異なる種類のレンズ、特に、異なる種類の支持部１１２を備えたさまざまな異なる種類のＩＯＬ１０１を把持し解放することができる。ベルヌーイグリッパ２０２は、内部に形成されたグリッパ空洞２１１を有するグリッパ本体２１８から構成され、図２Ａにおいてベルヌーイグリッパ２００に対して上述したものと実質的に同様に動作することができる。さらに、ベルヌーイグリッパ２０２は、２つの機械的止め具２２０を含むように示されており、それらは、グリッパ本体２１８から突出し且つＩＯＬ１０１の支持部１１２に対応する、２つのアームとして形成されている。具体的には、機械的止め具２２０の形状及び位置は、支持部１１２の形状及び長さと嵌合するように設計することができる。動作時、図２Ｃに示すように、ＩＯＬ１０１がベルヌーイグリッパ２０２によって把持される際、ＩＯＬ１０１の両側の支持部１１２は、機械的止め具２２０とそれぞれ係合し、ＩＯＬ１０１を回転しないように所定位置で固定する。

さらに、ベルヌーイグリッパ２０２は、各機械的止め具２２０に真空ポート２２２を含むように示されている。真空ポート２２２の各々に、流体ライン２１２からは独立している対応する流体ラインを通して、負圧又は真空を供給することができる。したがって、図示するように、ベルヌーイグリッパ２０２は、把持するための１つの加圧流体ラインと、機械的止め具２２０において支持部１１２を固定するための２つの真空ラインとを使用することができる。流体ライン２１２、及び真空ポート２２２用の真空ラインは、たとえば、対応するレセプタクルを受け入れるグリッパ本体２１８内に形成されたそれぞれのポートに供給されることができる。動作時、ＩＯＬ１０１がベルヌーイグリッパ２０２によって把持され、ＩＯＬ１０１の両側の支持部１１２がそれぞれ機械的止め具２２０と係合すると、支持部１１２を機械的止め具２２０に固定された状態で保持する付着力を提供するために、真空ポート２２２において真空又は負圧をオンに切り替えることができる。したがって、真空ポート２２２を用いて、ベルヌーイグリッパ２０２を使用してＩＯＬを位置決めすることに関する安定性及び位置精度を向上させることができ、それは、機械的止め具２２０及び真空ポート２２２が、把持されているＩＯＬ１０１が回転するのを阻止することができ、ＩＯＬ１０１を固定され且つ画定された位置で保持することができるためである。機械的止め具２２２と支持部１１２の面との間の偶発的接触は、さまざまな工業的作業には許容可能である可能性があり、ベルヌーイグリッパ２０２によって把持されているとき、ＩＯＬ１０１に悪影響を与える可能性はない。支持部１１２は機械的止め具２２０と接触する可能性があるが、光学部１１０を含むＩＯＬ１０１の残りの部分は、グリッパ本体２１８と物理的に接触しないままとすることができる。いくつかの実施態様では、機械的止め具２２０は、真空ポート２２２なしに使用することができることに留意されたい。

図２Ｄに、ベルヌーイグリッパ２０３の図を示す。ベルヌーイグリッパ２０３は、ＩＯＬ１０１を把持位置で保持しているように示されている。説明を明確にするために、ベルヌーイグリッパ２０３がＩＯＬ１０１を保持しているように示し且つ以下に言及するが、ベルヌーイグリッパ２０３は、本明細書に記載するように、さまざまな異なる種類のレンズ、特に、異なる種類の支持部１１２を備えたさまざまな異なる種類のＩＯＬ１０１を把持し解放することができる。ベルヌーイグリッパ２０３は、内部に形成されたグリッパ空洞２１１を有するグリッパ本体２１８から構成され、図２Ａにおいてベルヌーイグリッパ２００に対して上述したものと実質的に同様に動作することができる。さらに、ベルヌーイグリッパ２０３は、支持部１１２の位置に対応する、グリッパ本体２１８の各側部に２つの真空ポート２２２を含むように示されている。真空ポート２２２の各々には、流体ライン２１２からは独立している対応する流体ラインを通して負圧又は真空を供給することができる。したがって、図示するように、ベルヌーイグリッパ２０３は、把持するための１つの加圧流体ラインと、真空ポート２２２において支持部１１２を固定するための２つの真空ラインとを使用することができる。流体ライン２１２、及び真空ポート２２２用の真空ラインは、たとえば、対応するレセプタクルを受け入れるグリッパ本体２１８内に形成されたそれぞれのポートに提供することができる。動作時、ＩＯＬ１０１がベルヌーイグリッパ２０３によって把持されると、ＩＯＬ１０１の両側の支持部１１２は、支持部１１２を真空ポート２２２において固定された状態で保持する付着力を提供するために、真空ポート２２２においてオンに切り替えることができる真空又は負圧を受ける。したがって、真空ポート２２２を用いて、ベルヌーイグリッパ２０３を使用してＩＯＬを位置決めすることに関する安定性及び位置精度を向上させることができ、それは、真空ポート２２２が、把持されているＩＯＬ１０１が回転するのを阻止することができ、ＩＯＬ１０１を固定され且つ画定された位置で保持することができるためである。真空ポート２２２と支持部１１２の面との間の偶発的接触は、さまざまな工業的作業には許容可能である可能性があり、ベルヌーイグリッパ２０３によって把持されているとき、ＩＯＬ１０１に悪影響を与える可能性はない。支持部１１２は真空ポート２２２と接触する可能性があるが、光学部１１０を含むＩＯＬ１０１の残りの部分は、グリッパ本体２１８と物理的に接触しないままとすることができる。

図２Ｅ及び図２Ｆに、ベルヌーイグリッパ２０４の図を示す。ベルヌーイグリッパ２０４は、２つの図、すなわち、ＩＯＬのない図（図２Ｆ）とＩＯＬ１０１を把持位置で保持している図（図２Ｅ）とで示す。説明を明確にするために、ベルヌーイグリッパ２０４がＩＯＬ１０１を保持しているように示し且つ以下に言及するが、ベルヌーイグリッパ２０４は、本明細書に記載するように、さまざまな異なる種類のレンズ、特に、異なる種類の支持部１１２を備えたさまざまな異なる種類のＩＯＬ１０１を把持し解放することができる。ベルヌーイグリッパ２０４は、内部に形成された主グリッパ空洞２１１と２つの支持部空洞２３５－１及び２３５－２とを有するグリッパ本体２３０から構成され、図２Ａにおいてベルヌーイグリッパ２００に対して上述したものと実質的に同様に動作することができる。

ベルヌーイグリッパ２０４では、したがって、主グリッパ空洞２１１は、上述したように、ベルヌーイ効果を使用して光学部１１０においてＩＯＬ１０１を把持するために使用することができ、主グリッパ空洞２１１内では、主グリッパ空洞２１１を貫通する中心開口部への流体ライン２３２によって、流体媒体（たとえば、空気）が供給される。したがって、主グリッパ空洞２１１及び流体ライン２３２は、主グリッパ空洞２１１に対して垂直である第１圧力をＩＯＬ１０１に提供するように動作可能である。さらに、主グリッパ空洞２１１にさらなる流体ライン２３８を備えることができ、さらなる流体ライン２３８は、ＩＯＬ１０１がグリッパ本体２３０によって把持されるときにＩＯＬ１０１の横縁に対応する位置で、主グリッパ空洞２１１の周縁部に形成されている。さらなる流体ライン２３８を用いて、主グリッパ空洞２１１内のＩＯＬ１０１の中心合わせ又は位置合わせを容易にするために、ＩＯＬ１０１に横方向圧力を与える、流体媒体のさらなる流れを供給することができる。具体的には、流体媒体が流体ライン２３８の周縁ポートから離れる際、ＩＯＬ１０１の横縁と主グリッパ空洞２１１の横縁との間に圧力降下がもたらされ、ＩＯＬ１０１は、主グリッパ空洞２１１の横縁に対して横方向に押し付けられる。主グリッパ空洞２１１の異なる側部における流体ライン２３８が、流体媒体の流れを受ける際、横方向の力は互いを抑制し、流体ライン２３８におけるそれぞれの流量が対称動作に対して調整されるとき、ＩＯＬ１０１を中心位置で維持するのに役立つ。このように、ＩＯＬ１０１が、ＩＯＬ１０１の横縁において主グリッパ空洞２１１と接触するのを防止することができる。

さらに、ベルヌーイグリッパ２０４では、支持部空洞２３５－１及び２３５－２は、それぞれ、ＩＯＬ１０１の支持部１１２の先端部分を受け入れることができる。したがって、支持部空洞２３５－１及び２３５－２は、支持部１１２の先端部分に対応するような形状及び寸法とすることができる。支持部１１２の先端部分のベルヌーイ把持を提供するために、支持部空洞２３５－１及び２３５－２に、支持部流体ライン２３４も備えることができる。たとえば、各支持部空洞２３５は、流体ライン２３２から独立した１つ又は複数の流体ライン２３４を含むことができる。支持部流体ライン２３４－１及び２３４－２は、図２Ｅに示すように、流体ライン２３２が光学部１１０に対して動作する際、ベルヌーイ効果を使用して、グリッパ本体２３０に対して垂直であり且つ各それぞれの支持部１１２を支持部空洞２３５－１及び２３５－２内で適所に保持する圧力を、支持部１１２において発生させることにより、支持部１１２に対して同様に動作することができる。たとえば、対応するレセプタクルを受け入れるグリッパ本体２３０内に形成されたそれぞれのポートに、流体ライン２３２、２３４－１、２３４－２及び２３８を提供することができる。流体ライン２３２、２３４－１、２３４－２及び２３８における流体媒体の流量は、独立して制御し操作することができ、対応して、要求に応じて、異なるレベルの圧力を提供するために使用することができることに留意されたい。

ベルヌーイグリッパの上記例に示すように、特に、さまざまなＩＯＬ及びコンタクトレンズ等、さまざまな異なる種類の眼用レンズを、実質的に非接触に把持することができる。コンタクトレンズ又はＩＯＬは、損傷を受けるとレンズを使用不可能にする可能性がある非常に傷つきやすい表面を有するため、こうしたレンズを把持し保持することは概して技術的難題である。本明細書で開示したベルヌーイグリッパを使用する非接触把持により、レンズの表面に対する損傷を回避することができる。本明細書で開示したベルヌーイグリッパを使用する把持は、工業的プロセスに対して固定されたレンズを位置決めし、輸送し、又は保管若しくは保持するために実施することができる。レンズが粘着性又は接着性の表面を有し、製造プロセス中に接触に対して傷つきやすい表面である場合に、たとえば、５～１０秒毎に又はそれより長い間隔で繰り返すピックアンドプレースプロセス動作等、レンズを１つのプロセスステーションから別のプロセスステーションに誘導し、レンズを正確に下に置き、損傷なしにレンズを解放するために、本明細書で開示したベルヌーイグリッパを有利に使用することができる。

本明細書で開示したベルヌーイグリッパは、レンズの表面部分を覆い隠すか又は遮蔽することなく、抽出又はコーティングプロセス中にレンズを媒体内に保持することも可能である。同時に、いかなる局所的な遮蔽もなしに、媒体によってレンズを洗うことができ、これは、たとえば、実質的に非接触に実施される洗浄、乾燥又は脱気作業等のための、媒体とレンズとの間の分子の交換に有利である。具体的には、ＩＯＬの製造中、ＩＯＬを保持するために接触式キャリアが使用されるとき、表面損傷が発生する可能性がある。本明細書で開示したベルヌーイグリッパは、コンタクトレンズ及びＩＯＬを実質的に非接触で乾燥させることができるように有利に使用され、それにより、キャリアとの望ましくない接触からのあり得る表面損傷のいかなる問題も回避することができる。一方、本明細書で開示したベルヌーイグリッパによって可能とされる非接触乾燥により、レンズの貼付き及び損傷が防止される。さらに、接触式グリッパを使用してレンズを把持することとは対照的に、本明細書で開示したベルヌーイグリッパにより、レンズが自由に空気に露出するため、より均質な乾燥作業が可能である。

さらに、静電荷の出現により、従来の真空グリッパを使用するレンズの把持及び配置は、両面成形（ＤＳＭ）プロセスによるコンタクトレンズの製造等により、困難となる可能性がある。ここでは、グリッパとの間隙が最小限であるために、静的引力は非常に大きい可能性があり、後の配置プロセスにおいてレンズが貼り付くことになる可能性がある。本明細書で開示したベルヌーイグリッパは、レンズの帯電状態により従来のグリッパから解放することが困難であるか又は不可能である、静電的に帯電したレンズを保持するようにも使用することができる。たとえば、ベルヌーイグリッパにおいて流体媒体としてイオン化空気を用いることにより、レンズ表面を、さらなるプロセスステップのために同時にイオンにより放電することができる。本明細書で開示したベルヌーイグリッパを用いることにより、一方では、グリッパとレンズとの間の直接接触が阻止され、それにより、誘導された静電力が比較的小さく維持され、他方では、イオン化空気を用いてレンズを中和し、さらなるプロセスステップのために取扱いをより容易にすることができる。流体媒体としてイオン化空気を用いることにより、レンズ表面を静電的に中和することができ、それにより取扱いがさらに改善され、汚物粒子の蓄積が低減し、それは、光学レンズのために特に有利であり得る。

本明細書で開示したベルヌーイグリッパの有利な使用のさらなる特別な例は、ＩＯＬの製造中の乾燥プロセスである。抽出後、ＩＯＬは、静的に帯電している可能性がある非常に粘着性の高い表面を有するとともに、吸収された抽出媒体から膨張する。ＩＯＬの乾燥中、本明細書で開示したベルヌーイグリッパを使用するＩＯＬの非接触把持により、グリッパ表面への接触又は付着なしにＩＯＬが収縮することができ、これは、ＩＯＬに対する損傷を防止し且つＩＯＬを保護するために望ましい。

ここで図３を参照すると、本明細書に開示するような眼用レンズでベルヌーイグリッパを動作させる方法３００の実施形態の選択された要素フローチャート。方法３００に記載するいくつかの動作は、任意選択的であり得るか、又は、異なる実施形態では再配置することができることに留意されたい。方法３００は、本明細書で開示したベルヌーイグリッパのうちの任意のものを使用して実施することができる。

方法３００は、ステップ３０２において、眼用レンズに近接してグリッパ本体を配置することによって開始することができる。眼用レンズは、特に、ＩＯＬ又はコンタクトレンズであり得る。グリッパ本体は、眼用レンズに対して１ｍｍ未満まで近接する範囲内に配置することができる。ステップ３０４において、眼用レンズに対応する空洞に通じるグリッパ本体のポートに、流体媒体が供給される。上述したように、グリッパ本体は、凹状空洞であり得る、把持されている眼用レンズの表面に対応するように形成されている空洞を有することができる。他の場合では、グリッパ本体は、凹状空洞の代わりに凸状突出部を有することができる。流体媒体は、たとえば、空気若しくはイオン化空気又は別の気体であり得る。ステップ３０６において、ベルヌーイ効果により、眼用レンズを非接触で把持するように、眼用レンズにおいて空洞に対して圧力が生成される。圧力により、眼用レンズは流動流体媒体に押し付けられるため、眼用レンズは、空洞及びグリッパ本体に物理的に接触しないままである。ステップ３０８において、眼用レンズを位置決めするために、眼用レンズがグリッパ本体によって把持されるときにグリッパ本体を移動させることにより、グリッパ本体が位置決めされる。ステップ３０８における位置決め及び移動は、並進若しくは回転又はそれらの任意の組合せを含むことができる。ステップ３１０において、空洞への流体媒体の供給が中断され、グリッパ本体から眼用レンズが解放される。

本明細書で開示したように、ベルヌーイグリッパは、ＩＯＬ及びコンタクトレンズ等の眼用レンズを、実質的に非接触で隔離して移送するように特に設計されている。

上に開示した主題は、制限するものではなく例示的であるとみなされるべきであり、添付の特許請求の範囲は、本開示の真の趣旨及び範囲内にあるすべてのこうした変更形態、改善形態及び他の実施形態を包含するように意図されている。したがって、法律によって許可される最大の範囲まで、本開示の範囲は、以下の特許請求の範囲及びそれらの均等物の許容される最も広い解釈によって決定されるべきであり、上述した詳細な説明によって制限も限定もされるものではない。

Claims (16)

1. 眼用レンズ用のベルヌーイグリッパであって、
   形状が眼用レンズの光学部に対応する第１空洞を備えたグリッパ本体と、
   前記グリッパ本体内に形成された第１チャネルであって、前記第１チャネルの一方の端部において前記第１空洞を貫通し、前記第１チャネルの別の端部において前記グリッパ本体の第１ポートを備える第１チャネルと、
   を備え、
   前記第１チャネルが、前記光学部が前記第１空洞に近接した状態で位置決めされた前記眼用レンズが、ベルヌーイ効果により前記第１空洞に対する第１圧力を受けるように、前記第１ポートから前記第１空洞に第１速度で流体媒体を供給することができ、
   前記眼用レンズが、前記光学部及び支持部を備える眼内レンズであり、前記ベルヌーイグリッパが、前記支持部を拘束し且つ前記眼用レンズの回転を阻止する、機械的止め具をさらに備え、
   前記機械的止め具が、前記支持部の先端部分を受け入れるように対応して形成された第２空洞をさらに備え、前記ベルヌーイグリッパが、
   前記グリッパ本体内に形成された第２チャネルであって、前記第２チャネルの一方の端部において前記第２空洞を貫通し、前記第２チャネルの別の端部において前記グリッパ本体の第２ポートを備え、前記第２ポートが前記第１ポートとは異なる、第２チャネル
   をさらに備え、
   前記第２チャネルが、前記第２空洞に近接して位置決めされた前記支持部が、ベルヌーイ効果により前記第２空洞に対する第２圧力を受けるように、前記第２ポートから前記第２空洞に第２速度で前記流体媒体を供給することができる、ベルヌーイグリッパ。
2. 前記圧力が、前記グリッパ本体が対応して位置決めされるとき前記眼用レンズの位置決めを可能にするように、前記第１空洞において前記眼用レンズを把持するのに十分である、請求項１に記載のベルヌーイグリッパ。
3. 前記第１空洞が、前記第１圧力が前記第１空洞に対して作用するとき、前記光学部が前記第１空洞に接触することなく、前記眼用レンズを把持することができる、請求項１又は２に記載のベルヌーイグリッパ。
4. 前記第１チャネルが、前記流体媒体が静電的に帯電されているときに前記流体媒体を供給することができる、請求項１～３のいずれか一項に記載のベルヌーイグリッパ。
5. 前記流体媒体が空気である、請求項１～４のいずれか一項に記載のベルヌーイグリッパ。
6. 前記機械的止め具が、前記支持部が前記機械的止め具によって拘束されるとき前記支持部に負圧を印加する第１真空ポートをさらに備え、前記第１真空ポートが、前記グリッパ本体に形成された第３チャネルの一方の端部にあり、前記第３チャネルが、前記第３チャネルの別の端部に第３ポートを備え、前記第３ポートが前記第１ポートとは異なる、請求項１に記載のベルヌーイグリッパ。
7. 前記第１チャネルが、前記第１空洞の中心部分において前記第１空洞を貫通し、前記ベルヌーイグリッパが、
   前記グリッパ本体内に形成された第４チャネルであって、前記第４チャネルの一方の端部において前記第１空洞の縁部分を貫通し、前記第４チャネルの別の端部において前記グリッパ本体の第４ポートを備える、第４チャネル
   をさらに備え、
   前記第４チャネルが、前記光学部が前記第１空洞に近接した状態で位置決めされた前記眼用レンズが、ベルヌーイ効果により前記第１空洞内で横方向に第３圧力を受けるように、前記第４ポートから前記第１空洞の前記縁部分に第３速度で前記流体媒体を供給することができる、請求項１に記載のベルヌーイグリッパ。
8. 前記眼用レンズが、前記光学部及び支持部を備える眼内レンズであり、前記ベルヌーイグリッパが、前記光学部が前記第１空洞内で拘束されるとき前記支持部に負圧を印加する第２真空ポートをさらに備え、前記第２真空ポートが、前記グリッパ本体に形成された第５チャネルの一方の端部であり、前記第５チャネルが、前記第５チャネルの別の端部に第５ポートを備え、前記第５ポートが前記第１ポートとは異なる、請求項１に記載のベルヌーイグリッパ。
9. 眼用レンズを把持する方法であって、
   眼用レンズに近接してグリッパ本体を配置するステップであって、前記グリッパ本体が、形状が眼用レンズの光学部に対応する第１空洞と、前記グリッパ本体内に形成された第１チャネルとを有し、前記第１チャネルが、前記第１チャネルの一方の端部において前記第１空洞を貫通し、前記第１チャネルの別の端部において前記グリッパ本体の第１ポートを備える、ステップと、
   前記光学部が前記第１空洞に近接した状態で位置決めされた前記眼用レンズが、ベルヌーイ効果により前記第１空洞に対する第１圧力を受けるように、前記第１ポートから前記第１空洞に前記第１チャネルを通して第１速度で流体媒体を供給するステップと、
   を含み、
   前記眼用レンズが、前記光学部及び支持部を備える眼内レンズであり、前記方法が、前記眼用レンズの回転を阻止するように、前記グリッパ本体内に形成された機械的止め具を用いて前記支持部を拘束するステップをさらに含み、
   前記機械的止め具が、前記支持部の先端部分を受け入れるように対応して形成された第２空洞をさらに備え、前記方法が、
   前記第２空洞に近接して前記支持部の前記先端部分を配置するステップであって、前記第２空洞が、前記グリッパ本体内に形成された第２チャネルを備え、前記第２チャネルが、前記第２チャネルの一方の端部において前記第２空洞を貫通し、前記第２チャネルの別の端部において前記グリッパ本体の第２ポートを備え、前記第２ポートが前記第１ポートとは異なる、ステップと、
   前記第２空洞に近接して位置決めされた前記支持部の前記先端部分が、ベルヌーイ効果により前記第２空洞に対する第２圧力を受けるように、前記第２ポートから前記第２空洞に前記第２チャネルを通して第２速度で前記流体媒体を供給するステップと、
   をさらに含む、方法。
10. 前記圧力が、前記本体が対応して位置決めされるとき前記眼用レンズの位置決めを可能にするように、前記第１空洞において前記眼用レンズを把持するのに十分であり、前記方法が、
    前記グリッパ本体を移動させることにより前記グリッパ本体を位置決めするステップと、
    前記第１空洞への前記流体媒体の供給を中断するステップであって、前記グリッパ本体から前記眼用レンズが解放される、ステップと、
    をさらに含む、請求項９に記載の方法。
11. 前記流体媒体を供給するステップが、前記第１圧力が前記第１空洞に対して作用するとき、前記光学部が前記第１空洞と接触することなく前記眼用レンズを把持することを含む、請求項９又は１０に記載の方法。
12. 前記流体媒体を供給するステップが、前記流体媒体が静電的に帯電されているとき、前記第１チャネルを通して前記流体媒体を供給することをさらに含む、請求項９～１１のいずれか一項に記載の方法。
13. 前記流体媒体が空気である、請求項９～１２のいずれか一項に記載の方法。
14. 前記支持部が前記機械的止め具によって拘束されるとき、前記機械的止め具とともに含まれる第１真空ポートから前記支持部に負圧を印加するステップであって、前記第１真空ポートが、前記本体に形成された第３チャネルの一方の端部にあり、前記第３チャネルが前記第３チャネルの別の端部に第３ポートを備え、前記第３ポートが前記第１ポートとは異なる、ステップをさらに含む、請求項９に記載の方法。
15. 前記第１チャネルが、前記第１空洞の中心部分において前記第１空洞を貫通し、前記方法が、
    前記本体内に形成された第４チャネルに近接して前記光学部を配置するステップであって、前記第４チャネルが、前記第４チャネルの一方の端部において前記第１空洞の縁部分を貫通し、前記第４チャネルの別の端部において前記本体の第４ポートを備える、ステップと、
    前記光学部が前記第１空洞及び前記第４チャネルに近接した状態で位置決めされた前記眼用レンズが、ベルヌーイ効果により前記第１空洞内で横方向に第３圧力を受けるように、前記第４ポートから前記第１空洞の前記縁部分に前記第４チャネルを通して第３速度で前記流体媒体を供給するステップと、
    をさらに含む、請求項９に記載の方法。
16. 前記眼用レンズが、前記光学部及び支持部を備える眼内レンズであり、前記方法が、前記光学部が前記第１空洞内で拘束されるとき第２真空ポートにおいて前記支持部に負圧を印加するステップであって、前記第２真空ポートが前記本体に形成された第５チャネルの一方の端部であり、前記第５チャネルが前記第５チャネルの別の端部に第５ポートを備え、前記第５ポートが前記第１ポートとは異なる、ステップをさらに含む、請求項９に記載の方法。

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