KR101045770B1 - 착색 콘택트 렌즈의 디자인 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 안구에 착색 렌즈의 컴퓨터 지원 모델링을 가능하게 하는, 착색 콘택트 렌즈의 디자인 방법을 제공한다. 본 발명의 방법은 안구에 렌즈의 겉모양을 실질적으로 정확하게 예측하게 하고, 임상 시험되어야 하는 디자인의 수 및 각각의 디자인을 실시하는 반복수를 감소시킨다.
안구, 착색 렌즈, 콘택트 렌즈, 홍채, 홍채 패턴, 디자인 방법, 스캐닝 이미지.

Description

착색 콘택트 렌즈의 디자인 방법{Methods for designing tinted contact lenses}
본 발명은 착색 콘택트 렌즈의 디자인 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 안구에 렌즈를 장착하지 않고서 착색 콘택트 렌즈 디자인을 평가하는 방법을 제공한다. 본 특허출원은 2003년 8월 1일자로 출원된 미국 가특허원 제60/491,739호의 정식 출원이다.
홍채 패턴을 도입하여 홍채의 천연색을 변경하는 착색 또는 컬러 콘택트 렌즈의 사용은 공지되어 있다. 통상적으로, 착색 렌즈에 사용된 패턴은 사람 홍채 패턴의 미적 표현물로부터 유래한다. 이러한 디자인 방법의 단점은, 패턴 및 패턴에 사용된 색이, 렌즈를 안구에 배치할 때, 패턴의 스펙트럼 특성과 광학 특성의 상호작용을 충분히 고려하지 않는다는 것이다. 이들 광학 특성에는, 이로써 한정되는 것은 아니지만, 반사, 조건등색(metamerism) 및 색 가중, 예를 들면, 다른 색에 비해 투명하거나 반투명한 색을 배치하는 누진적 겉모양이 포함된다. 따라서, 안구 위의 렌즈 홍채 패턴의 겉모양은 기하학적 겉모양 및, 색과 안구의 천연 홍채 색과의 조합 모두를 예측할 수 없다. 목적하는 디자인을 수득하기 위해서는 다수의 반복된 디자인이 눈 위에서 시험되어야 한다. 따라서, 이러한 단점을 극복하는 착색 렌즈의 디자인 방법이 요망되고 있다.
도 1은 본 발명의 방법의 한 가지 양태의 흐름도이다.
본 발명은 착색 콘택트 렌즈의 디자인 방법, 이들의 제조방법 및 당해 방법으로 제조한 렌즈를 제공한다. 본 발명의 방법은 안구에 착색 렌즈의 컴퓨터 지원 모델링을 가능하게 한다. 본 발명의 방법은 안구에 대한 렌즈의 겉모양을 실질적으로 정확하게 예측하게 한다. "실질적으로 정확하게"란, 렌즈가 평가를 위해 실제로 안구에 배치되는 경우에도, 정확성이 안구 위의 렌즈 겉모양을 예측하기에 충분한 것을 의미한다. 따라서, 본 발명의 방법은 임상 시험되어야 하는 디자인의 수 및 각 디자인을 실시하는 반복수를 감소시킨다.
본 발명의 방법은 소정의 조명 및 관찰 조건에서 모델 안구를 중첩하는 착색 콘택트 렌즈에 모델 안구의 표시를 제공하기 위해 2차원 이미지, 또는 3차원 그래픽 기술 소프트웨어 프로그램에 사용되는 3차원 이미지를 제공한다. 한 가지 양태에 있어서, 본 발명은, 홍채를 포함하는 모델 안구 이미지를 제공하는 단계(a), 홍채 패턴을 포함하는 컴퓨터 생성 콘택트 렌즈를 제공하는 단계(b), 홍채 패턴이 안구 홍채 위에 중첩되도록 콘택트 렌즈를 모델 안구 위에 중첩시키는 단계(c) 및 홍채 및 홍채 패턴을 통과하는 광의 상호작용을 시뮬레이션하는 수단을 적용하는 단계(d)를 포함하는, 착색 콘택트 렌즈의 디자인 방법을 제공한다. 또 다른 양태에 있어서, 본 발명의 방법은, 하나 이상의 조사 유형, 또는 스펙트럼, 조사 수준, 조사 방향 및 관찰자 각도를 변형시키는 단계를 추가로 포함한다.
본 발명의 방법은 착색 콘택트 렌즈 디자이너 및 안구 보호 종사자에 의해 사용될 수 있지만, 콘택트 렌즈 디자이너를 위한 특별한 용도를 제공할 것이다. 본 발명의 방법의 각 단계를 실시하기 위한 파라미터를 선택하기 위해, 사용자는, 이로써 한정되는 것은 아니지만, 키보드, 스캐닝 장치, 마우스, 터치 패드 또는 터치 스크린 등 또는 이들의 조합을 포함하는 임의의 편리한 투입 장치를 사용할 수 있다. 바람직한 양태에 있어서, 사용자는 다양한 조명 및 관찰 조건하에 안구에 특정한 홍채 패턴 및 시야를 갖는 착색 콘택트 렌즈를 생성할 수 있다.
본 발명의 방법의 실시에 유용한 하드웨어에는, 비디오 그래픽 성능을 갖는 모든 매킨토시(MACINTOSHTM), 윈도우즈(WINDOWSTM) 또는 유닉스(UNIXTM) 계열의 컴퓨터를 포함하는 모든 시판되는 개인용 컴퓨터가 포함된다. 색 보정된 모니터가 요구된다. 보정은 모나코 EZ 칼라(Monaco EZ COLORTM) 등의 시판되는 소프트웨어에 의해 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 방법의 흐름도이다. 본 발명의 방법의 제1 단계(102)에 있어서, 모델 안구 이미지는 저장된 안구 이미지의 라이브러리로부터 사용자가 선택한다. 저장된 이미지는 안구의 디지탈 사진 또는 스캐닝 이미지, 안구의 미적 표현물 또는 이들의 조합 등의 모든 편리한 수단으로부터 수득할 수 있다. 바람직하게는, 안구의 사진 또는 스캐닝 이미지가 사용된다. 이로써 한정되는 것은 아니지만, 안구, 공막, 각막, 홍채 및 동공을 포함하는 안구 구조체는, 이로써 한정되는 것은 아니지만, 바람직하게는 속눈썹, 눈썹, 피부 색조 등을 포함하는 안구외 안면 특징과 함께 제공된다. 이들 다양한 구조체 및 특징은 선택되어 별도의 층으로서도 적용된다. 이러한 단계를 실시하는 데 사용하기 위한 적합한 소프트웨어는 시판되는 3DS MAXTM, MAYATM, LIGHTWAVETM 등이다.
본 발명의 방법의 제2 단계(103)에 있어서, 홍채 패턴을 갖는 콘택트 렌즈가 제공된다. 콘택트 렌즈는 다층의 구형 쉘로서 3차원 모델로 특정된다. 각 층의 굴절률은 목적하는 렌즈 재료의 굴절률을 시뮬레이션하기 위해 수치로 규정할 수 있다. 특정된 기타 렌즈 파라미터에는, 이로써 한정되는 것은 아니지만, 기하학적 형상, 예를 들면, 구체 또는 원환체, 렌즈 재료, 두께, 직경 등이 포함된다.
렌즈의 홍채 패턴의 파라미터는 사용자가 선택하고, 이로써 한정되는 것은 아니지만, 색조, 채도, 색도, 패턴, 불투명도, 패턴 영역 경계(coverage) 등을 포함하는 색을 포함한다. 당해 색은 바람직하게는 RGB(적색, 녹색, 청색) 색 시스템을 사용하는 색 범위로부터 선택될 수 있다. 당해 패턴은 패턴에 사용될 수 있는 다양한 개개 성분을 포함하는 패턴 라이브러리로부터 사용자가 선택할 수 있다. 패턴 성분은, 이로써 한정되는 것은 아니지만, 점, 줄, 깃털 유사 형상, 선 등을 포함하는 모든 기하학적 형상 또는 프리 핸드 도시 성분일 수 있다.
불투명도는 패턴이 배치되는 모델 안구, 패턴 자체의 성질 및 홍채 패턴 조합의 목적하는 결과를 고려하여 사용자가 선택한다. 불투명도 이외에, 패턴 경계가 또한 사용자에 의해 선택된다. 패턴 경계는 패턴이 배치되는 렌즈 영역의 외부 직경과 내부 직경을 규정한다. 전형적으로, 이러한 영역은 내부 직경이 약 4.0 내지 약 6.0mm이고 외부 직경이 10.0 내지 약 14.0mm일 것이다.
홍채 패턴은 모든 적합한 소프트웨어를 사용하여 이미지 화일로 구성되어 이출(移出, export)될 수 있다. 예를 들면, 당해 패턴은 시판되는 모든 종류의 프로그램과 함께 아도베 포토샵(ADOBE PHOTOSHOPTM) 등의 비트맵 프로그램, 또는 코렐드로우(CORELDRAWTM) 등의 벡터계 프로그램으로 제공할 수 있다. 이어서, 홍채 패턴을, 이로써 한정되는 것은 아니지만, JPEG, BMP, PSD, TIFF, TGA 또는 기타 적합한 화일 포맷을 포함하는 적합한 이미지 화일로 이출하여 저장할 수 있다. 또는, 이러한 홍채 패턴은 모델 안구에 착색 콘택트 렌즈의 겉모양을 모델링하는 데 사용되는 3차원 그래픽 기술 소프트웨어로 직접 생성할 수 있다.
표현된 홍채 패턴은 모든 적합한 표시 수단 위에 표시된다. 적합한 표시 수단에는, 이로써 한정되는 것은 아니지만, 음극 선관 모니터, 액정 모니터 등이 포함된다. 당해 표시는 바람직하게는 2048 ×1536 픽셀 이상의 배율을 갖는다.
단계(104)에 있어서, 렌즈의 홍채 패턴이 모델 안구의 홍채 위에 중첩되도록 콘택트 렌즈를 모델 안구에 중첩시킨다. 사용자는 개개 층의 패턴 또는 복합 이미지의 패턴을, 색도 및 불투명도에 대해 당해 층 또는 복합 이미지를 조작하면서, 모델 안구에 적용한다. 당해 패턴 또는 이미지는 모델 안구에 xy 직각 좌표로 정렬되도록 맵핑된다(이는 3차원 공간 중의 특정한 위치에 배치됨을 의미한다). z 좌표를 추가로 지정함으로써, 당해 패턴은 모델 안구의 홍채로부터 모든 목적하는 공간적 거리로 배치할 수 있다.
모델 안구 콘택트 렌즈 시스템이 표시되면, 홍채와 홍채 패턴을 통과하는 광의 상호작용이 시뮬레이션될 수 있다. 그래픽 기술 프로그램, 예를 들면, 3DS MAX 프로그램을 사용하여, 광이 다양한 층의 착색 콘택트 렌즈 및 관련된 층의 모델 안구를 통과하는 결과를 시뮬레이션하는 몇가지 방법을 제공할 수 있다. 바람직한 시뮬레이션 방법은 광선 추적방법(ray-tracing)이다. 광선 통과의 시뮬레이션에 있어서, 재료, 지정된 색 및 불투명도 뿐만 아니라, 패턴과 안구 모델의 다양한 부재의 기하 및 굴절률이 고려된다. 사용자가 각각의 변수를 조작함으로써, 패턴의 생성 이미지는 렌즈의 안구 겉모양을 실질적으로 정확하게 나타낸다.
본 발명의 방법의 임의의 단계에 있어서, 관찰자의 시각 뿐만 아니라 조명 스펙트럼 수준 및 방향은, 이로써 한정되는 것은 아니지만, 3DS MAX, MAYA 또는 LIGHTWAVE를 포함하는 적합한 소프트웨어를 사용하여 변화시킬 수 있다. 이는 다양한 발광 수준, 및 일광, 형광, 수은 등의 조명 종류하에 모델 안구 위의 렌즈의 겉모양을 시뮬레이션할 수 있게 한다. 조명 방향을 변경하여, 상이한 조명 조건 및 조명 각도하에 착색 렌즈 패턴에 의해 제공된 홍책 색의 변화를 시뮬레이션할 수 있다. 이러한 성능은 특정한 조명 조건 또는 다수의 변화된 조명 조건의 평균에 있어서 색 또는 불투명도의 복합 이미지 또는 각 층의 패턴을 최적화시킬 수 있다.
본 발명을 사용하여, 공지된 렌즈 형성 재료 또는 이러한 렌즈의 제조에 적합한 재료로 제조한 착색 하드 콘택트 렌즈와 소프트 콘택트 렌즈를 제공할 수 있다. 바람직하게는, 본 발명의 렌즈는 소프트 콘택트 렌즈이고, 본 발명의 렌즈를 형성하기 위해 선택된 재료는 소프트 콘택트 렌즈의 생산에 적합한 모든 재료이다. 본 발명의 방법을 사용하여 소프트 콘택트 렌즈를 형성하기에 적합한 바람직한 재료에는, 이로써 한정되는 것은 아니지만, 실리콘 엘라스토머, 실리콘 함유 매크로머(이로써 한정되는 것은 아니지만, 본원에서 참조문헌으로 전체가 인용되는 미국 특허 제5,371,147호, 제5,314,960호 및 제5,057,578호에 기재되어 있는 것들을 포함함), 하이드로겔, 실리콘 함유 하이드로겔 등 및 이들의 조합이 포함된다. 보다 바람직하게는, 당해 표면은 실록산이거나 실록산 관능기를 함유하고, 실록산 관능기에는, 이로써 한정되는 것은 아니지만, 폴리디메틸 실록산 매크로머, 메타크릴옥시프로필 폴리알킬 실록산 및 이들의 혼합물; 하이드록실 그룹, 카복실 그룹 또는 이들 둘 다를 함유하는 단량체로 제조하거나 실리콘 함유 중합체(예: 실록산)으로부터 제조한 실리콘 하이드로겔 또는 하이드로겔, 하이드로겔들, 실리콘 하이드로겔 및 이들의 조합물이 포함된다. 소프트 콘택트 렌즈를 제조하기 위한 재료는 공지되어 있고, 시판되고 있다. 바람직하게는, 당해 재료는 아쿠아필콘, 에타필콘, 갈리필콘, 겐필콘 또는 레네필콘이다.

Claims (8)

  1. 삭제
  2. 홍채를 포함하는 모델 안구 이미지를 제공하는 단계(a),
    홍채 패턴을 포함하는 컴퓨터 생성 콘택트 렌즈 이미지를 제공하는 단계(b),
    홍채 패턴이 안구 홍채 위에 중첩되도록 콘택트 렌즈 이미지를 모델 안구 이미지 위에 중첩시키는 단계(c),
    홍채 및 홍채 패턴을 통과하는 광의 상호작용을 시뮬레이션하는 수단을 적용하는 단계(d) 및
    하나 이상의 조사 유형, 스펙트럼, 조사 수준, 조사 방향 및 관찰자 각도의 시뮬레이션을 변형시키는 단계(e)를 포함하는, 착색 콘택트 렌즈의 컴퓨터 지원된 디자인 방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제2항에 있어서, 모델 안구가 안구의 디지탈 사진, 안구의 스캐닝 이미지, 안구의 미적 표현물 및 이들의 조합으로부터 선택되는, 착색 콘택트 렌즈의 컴퓨터 지원된 디자인 방법.
  6. 제2항에 있어서, 모델 안구가 안구의 사진 및 스캐닝 이미지로부터 선택되는, 착색 콘택트 렌즈의 컴퓨터 지원된 디자인 방법.
  7. 삭제
  8. 제2항에 있어서, 홍채 패턴용 파라미터를 색조, 채도, 색도, 패턴, 불투명도, 패턴 영역 경계 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택하는 단계를 추가로 포함하는, 착색 콘택트 렌즈의 컴퓨터 지원된 디자인 방법.
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