KR101833724B1 - 약시와 복시 치료용 렌즈 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 약시와 복시 등을 치료효과를 높이는 목적으로 고집중력 강화를 위해서 특별히 제작된 렌즈와 이의 제조방법에 관한 발명으로 타인이 보면 안경 착용자의 눈이 잘 보여 일반 안경과 동일하게 보이도록 구성되었으나, 착용자는 안경을 통해 바깥 시야를 볼 수 없도록 특수코팅 처리함으로써, 안경 착용자는 안경을 통해 바깥 시야를 볼 수 없어 약시 또는 복시인 눈에 집중력을 강화시킬 수 있는 렌즈로 안경의 착용으로 장소나 시설의 제한없이 어느 곳에서도 집중력을 극대화시킬 수 있는 약시 및 복시의 치료용 렌즈와 이의 제조방법에 관한 발명이다.

Description

약시와 복시 치료용 렌즈 및 그 제조방법 {Lenses for amblyopia and diplopia and their manufacturing methodsd}

종래에는 약시와 복시를 치료하기 위해 한쪽 눈에 안대를 착용하는 방법을 사용하였으나, 안대는 착용상의 불편함과 외관상의 결함 때문에 착용자가 안대 착용을 기피하여 큰 효과를 얻을 수 없었다.

본 발명은 약시와 복시 등을 치료하기 위해 고집중력 강화를 위해서 특별히 제작된 렌즈와 이의 제조방법에 관한 발명으로 타인이 보면 안경 착용자의 눈이 잘 보여 일반 안경과 동일하게 보이도록 구성되었으나, 착용자는 안경을 통해 바깥 시야를 볼 수 없도록 특수코팅 처리함으로써, 안경 착용자는 안경을 통해 바깥 시야를 볼 수 없어 약시 또는 복시인 눈에 집중력을 강화시킬 수 있는 렌즈로 안경의 착용으로 장소나 시설의 제한없이 어느 곳에서도 집중력을 극대화시킬 수 있는 약시 또는 복시의 집중력 강화 치료용 렌즈 및 그 제조방법에 관한 발명이다.

인간이 물체를 볼 때 시선이 집중되는 방향에 있는 것은 뚜렷이 보이고 주변에 있는 것이라도 불완전하지만 형상을 알 수가 있다. 전자를 중심시야라 하고, 후자를 주변시야라 한다. 인간의 시야 범위는 단안(한쪽눈) 시야일 경우 상방이 60°내외, 하방 70°내외, 내방 60°내외 및 외방이 100°내외이며, 좌우의 단안시야를 합한 것을 양안시야라 한다.

또한, 눈만을 움직여서 보는 범위를 주시야라 하며 단안시는 각 방향으로 약 50°, 양안시는 약 44°이다. 주변시야를 포함할 경우 인종별, 성별, 개인별 차이는 있으나, 약 200°에 이른다.

사람에 있어서 시야 혹은 시야각으로 표현되는 것을 카메라에서는 화각이란 용어로 사용된다. 카메라에서의 화각은 렌즈로부터 필름까지 혹은 디지털기기에서 이미지센서까지의 거리인 초점거리에 따라 결정된다.

시각을 이용하여 집중력을 강화시키기 위한 연구가 최근에 활발히 진행되고 있으나, 아직 뚜렷한 결과물을 얻지 못한 상태다.

약시(amblyopia)는 안과적인 측면에서 볼 때, 검사상 특별한 이상을 발견할 수 없는데 교정시력(안경이나 콘택트렌즈 등으로 교정한 시력)이 잘 나오지 않는 상태로 시력표에서 양쪽 눈의 시력이 두 줄 이상 차이가 있을 때 시력이 낮은 쪽을 약시라고 한다. 대부분의 경우에서 사시가 동반된다. 약시의 원인으로는 사시 약시, 폐용 약시, 굴절이상 약시, 굴절부등 약시, 기질 약시 등이 있다.

사시 약시는 사시로 인한 복시(사물이 겹쳐 보임)을 피하기 위해 사시가 있는 눈의 황반기능이 억제되어 생긴다. 사시란 양쪽 눈이 서로 다른 방향을 보이는 것으로, 이럴 경우, 뇌에서 우안과 좌안에서 받아들이는 상이 서로 달라 혼란을 일으키게 되며, 혼란을 막기 위해 한쪽에서 온 상을 억제(무시)하게 된다. 이런 현상이 오래 지속되면 억제된 쪽의 눈은 계속 시력이 발달하지 않아 약시가 된다. 그리고 폐용 약시는 눈을 사용하지 않아서 생기는 약시로, 근육도 오랜 기간 사용하지 않으면 위축되어 힘을 잃는 것처럼 눈도 오랜 기간 사용하지 않으면 그 기능이 저하된다.

복시(diplopia)는 단안복시(單眼複視)와 양안복시(兩眼複視)가 있다. 단안복시는 물체에 그림자가 생길 정도이며 난시 등에서 많이 볼 수 있다. 그리고 양안복시는 대뇌후두엽에 있는 시각령의 융상작용(두 눈에 비치는 외계의 물체상을 합치시키는 작용)의 이상, 또는 안구운동의 이상, 특히 안근마비가된 경우에 일어난다. 안구는 각 눈의 6개의 안근에 의하여 움직이며, 그 안근의 어떤 것이 마비되면 두 눈의 시선이 같은 목표로 향하지 않게 된다.

약시의 경우에 있어서는, 9 ~ 10세 이전에 적절한 치료에 의해 시력을 개선할 수 있으며, 종래에는 시력이 좋은 눈(혹은 정상눈)을 안대로 숨겨서 보이지 않도록 하거나, 약시 눈만으로 보도록 하여 시력을 증진시키는 방법이 주로 사용되어왔고, 복시의 경우에 있어서도 복시를 회복시키기 위하여 안대를 착용하는 것이 일반적인 치료방법이었다.

그러나 상기의 안대를 착용하여 치료하는 방법에는 몇 가지 문제점이 발생한다. 먼저 눈으로부터 분비되어 안대의 내측에 부착되는 분비물에 의해서 안대를 일정주기마다 교체해야 하는 불편함이 따르고, 특히, 외상에 의한 사시의 경우에는 수술 후에도 복시가 잔존할 경우가 많다. 또 안대의 착용은 외견상 미적 결함이 있으며, 특히 유소년, 청소년의 경우에는 안대를 자주 벗기 때문에 치료에 협조도가 떨어져서 치료효과가 저하된다. 그리고 안대를 착용할 때 접착제로 사용되는 테이프에 의해서 안면부의 피부염, 발진, 가려움증 등을 유발하는 문제점이 발생하게된다.

약시와 복시의 치료를 위한 렌즈에 관련한 선행기술로는, 국내 공개특허 제10-2008-0097737호에 안경렌즈의 일부는 투명부로 이루어지고 타부는 반투명부로 형성하고, 투명부는 반투명부로 갈수록 반투명해지고, 반투명부는 투명부로 갈수록 투명해지는 안기능이상 교정용 안경렌즈에 관하여 개시되어 있으며,

국내 공개특허 제10-2011-0099409호에는 시신경이 약하여 가림치료를 받고 있는 어린아이와 복시 치료 및 백내장 수술 등을 하여 가림치료를 원하는 성인 등에 도움을 줄 수 있는 착탈 가능한 렌즈 내측 부착용 눈가리개에 관하여 개시되어 있다. 또한, 국내 공개특허 제10-2015-145830호 및 국내 공개특허 제10-2015-0145830호에는 안경(렌즈)의 상단부에 가림판을 설치하고, 상기 가림판의 중간부분에 1 ~ 5mm의 폭을 가지는 투명홈부를 두고, 상기 투명홈부를 통하여 사물을 식별할 수 있도록 한 발명으로 외관상 보기가 흉할 뿐 아니라, 가림판을 내리고 올려야 하는 등의 불편함과 및 부품들이 쉽게 망가지는 등을 문제점이 있어, 실용화가 되지 못한 실정이다.

국내등록특허 제10-1631136호는 불투광 재질의 관상체로 이루어진 차광컵을 안경테이 부착하고, 차광컵의 전방에 형성된 핀홀을 통하여 시야를 확보할 수 있도록 한 것으로, 좁은 핀홀을 통하여 시야를 확보함으로서 집중력의 확보라는 목적을 달성하기에 앞서 눈의 피로감을 촉진시키는 문제점이 있다.

국내공개특허 제10-2008-0097737호 국내공개특허 제10-2009-0069006호 국내공개특허 제10-2011-0012279호 국내공개특허 제10-2011-0099409호 국내공개특허 제10-2015-0145830호 국내등록특허 제10-1631136호 국내등록특허 제10-1273461호 국내공개실용신안 제20-2016-0004024호

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 본 발명자는 다년간 집중력이 산만한 어린이들을 치료하면서 연구한 결과, 놀이 게임인 3D게임에서의 시야 범위(FOV ;field of view or vision)가 45°내외로 할 때, 가장 집중력이 높아지는 것을 확인하였고, 또한, 넓은 시야범위(FOV)는 줌 아웃의 효과로 인한 피사체들의 상대적인 거리가 커지기 때문에, 카메라가 같은 속도로 이동하더라도 주변 사물이 더 빠르게 움직이는 것 같은 효과가 나타난 반면, 반대로 좁은 시야범위(FOV)를 적용하면 줌인의 효과로 왜곡현상과 원근감이 줄어들어 편안함과 안정감을 주는 효과가 있고 몰입성을 향상시키며 집중력이 증대되는 현상이 나타나는 즉, 시야각 적용 범위에 따라 몰입성에 차이가 있다는 사실을 발견하고, “2016 중소기업청 창업성장 기술개발사업”의 지원으로 시제품을 개발하면서 발명을 완성하게 되었다.

본 발명은 안경의 외측에서 보면 착용자의 눈동자를 잘 보이게 해서 외견상 미적 결함이 나타나지 않게 하고, 안경의 내측에서 바라보면 외부의 물체가 잘 보이지 않도록 하여 종래의 안대를 대신하여 정상적인 눈을 감추는 효과를 제공하며, 렌즈의 바깥면이 흠집이 나더라도 사용할 수 있도록 구성하였고 렌즈 착용자가 직관적으로 인지하여 빨리 적응할 수 있도록 구성한 약시와 복시 치료용 렌즈 및 이를 이용한 렌즈의 제조방법을 제공함으로 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 안경의 외측(바깥쪽)에서 보면, 종래와 같이 가리개나 불투명 재질의 차광컵 등을 사용하지 않아 착용자의 눈동자를 잘 보이게 해서 외견상 미적 결함이 나타나지 않고 단순히 일반안경을 착용한 것에 불과할 뿐이나, 착용자의 측면에서 보면, 렌즈를 특수코팅 처리하여 물체를 볼 수 없도록 함으로써, 안경 착용자는 한쪽 눈으로만 집중해 볼 수 있도록 구성함을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 렌즈는 렌즈의 강도를 높이기 위하여 양면을 투명하드코팅층을 형성하여 115℃에서 2시간 동안 오븐열처리 형성하고,

상기 투명하드코팅층이 형성된 렌즈의 내면에 30~40Nano-micron의 실리카를 스핀코팅제에 혼합하여 1차 스핀코팅층을 형성하여 80℃에서 3시간 동안 오븐열처리 형성하고,

상기 1차 스핀코팅층이 형성된 렌즈의 내면에 2차 스핀코팅층을 형성하여 다시 80℃에서 3시간 동안 오븐열처리 형성한 후 렌즈의 내외면에 반사방지를 위한 하드코팅층을 형성하여 구성한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 1차 스핀코팅층은 자외선의 차단 및 차폐을 위하여 하드코팅 처리하고, 2차 스핀코팅층은 칼라코팅을 형성하도록 구성한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 하드코팅층은 규소나 질리코늄을 혼합하여 진공증착하여 코팅처리한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 30~40Nano-micron의 실리카의 굴절율은 1.53의 굴절율을 보이도록 구성한 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 특징을 갖는 본 발명은 각각 선택적 차폐방식을 사용함으로써 정상안의 약화를 동반하는 종래의 방식에 비해서 정상안 및 교정안 모두 교정되도록 하여 보다 효율적으로 안기능 이상에 이용할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 약시 및 복시의 치료용 렌즈와 이를 이용한 안경을 이용하면 약시 및 복시의 치료효과가 뛰어나며, 한쪽 눈에 안대 등을 착용할 때의 수치감 등 느끼지 못하여 어린이들도 그대로 착용하고 생활하므로 치료효과를 높일 수 있는 장점이 있다.

그리고 기존의 샌딩공정을 거쳐서 제조된 렌즈에 비하여 샌딩공정을 거치지 않고서 코팅층을 적층으로 형성함으로써 착용자는 바깥을 볼 수 없으나, 제3자는 착용자의 눈동자가 그대로 보여 치료용 안경을 착용하고 있다는 사실을 알 수 없어 특히 어린들이 정서적으로도 안정되고 약시나 복시의 치료 효과도 뛰어난 장점이 있다.

도 1는 본 발명인 집중력 강화용 렌즈의 측면도와 확대도이다.
도 2는 본 발명에 따른 렌즈의 제조공정을 나타낸 블록도이다.

본 발명의 약시 및 복시 치료용 렌즈 및 그 제조방법을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하였다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

본 발명에서 제시하는 렌즈의 특징은 도 1과 같이 렌즈의 양면에 복수의 특수 코팅층을 형성함으로써 착용자는 외부 시야를 볼 수 없어 착용자의 집중력을 강화시켜 약시 및 복시의 치료효과가 뛰어날 뿐 아니라 제3자는 안경 착용자의 눈동자 등을 볼 수 있어 치료용 안경을 착용하고 있다는 알 수 없도록 구성한 것이다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명의 렌즈 구성 및 렌즈의 제조방법에 대하여 도1 및 2도를 통하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 렌즈(10)의 구성에 대하여 먼저 살펴보면, 상기 렌즈(10)의 양면에는 도 1에 나타내는 바와 같아, 렌즈(10)의 강도를 높이기 위하여 우레탄 재질의 투명하드코팅층(20)(20')을 형성한다. 이때 상기 투명하드코팅층(20)(20')은 115℃에서 2시간 동안 오븐열처리한다. 상기 렌즈(10)는 캐스팅된 구형 또는 평면의 상태로 1차 가공 된 후, 렌즈(10) 표면에 수 ㎛ 내지 수십 ㎛의 두께로 단단한 막을 형성하는 하드처리(Hard-treatement)를 하여 투명하드코팅층(20)(20')을 형성한 것이다.

그리고 상기 투명하드코팅층(20)(20') 내면에는 30~40 Nano-micron의 실리카를 스핀코팅제에 혼합하여 1차 스핀코팅층(30)을 형성한다. 이때 상기 1차 스핀코팅층(30)은 80℃에서 3시간 동안 오븐열처리한다. 상기 1차 스핀코팅층(30)은 빛과 자외선 차단을 위하여 하드차폐코팅 처리하여 구성한다. 또한, 상기 30~40 Nano-micron의 실리카의 굴절율은 1.53의 굴절율을 보이도록 구성한다.

그리고 상기 1차 스핀코팅층(30)이 형성된 렌즈(10)의 내면에 다시 한번 2차 칼라스핀코팅층(40)을 형성하여 80℃에서 3시간 동안 오븐열처리한다. 상기 2차 칼라스핀코팅층(40)은 자외선을 차단함과 동시에 강도를 높임은 물론 칼라를 형성하기 위하여 칼라코팅 처리한 것이다.

상기의 코팅층을 갖는 렌즈(10)의 양면에는 반사방지를 위하여 다시 한번 하드코팅층(50)(50')을 형성하여 구성한 것이다. 이때 상기 하드코팅층(50)(50')은 규소나 질리코늄을 혼합하여 진공증착하여 코팅처리한 구성이다.

상기 본 발명에 따른 렌즈(10)는 내면과 외면의 코팅층이 다르고, 렌즈의 굴절율을 달리하여 광의 산란이 발생하여 상이 흐려지게 되어, 착용자의 안구로부터는 외부의 물체 형상을 볼 수 없지만 외부로부터는 착용자의 안구가 잘 보이게 된다.

왜냐하면 본 발명의 렌즈(10)를 착용한 안경 착용자의 경우 안구의 상은 상기 렌즈 외면과 내면으로부터 짧은 거리에 위치하기 때문에 착용자의 안구로부터 나오는 빛은 상기 렌즈(10)의 외면과 내면을 통과할 때 각각의 층에서 굴절율이 달라서 산란이 발생하게 되고, 입사각이 '0'에 가까울 만큼 작게 되어 굴절이 일어나기 때문에 거의 직진하게 된다.

따라서 렌즈(10)의 외면과 내면으로부터 먼거리에 있는 외부의 타인이 착용자의 안구를 보는 경우에는 안구의 상이 굴절되지 않고 정상적으로 보이게 되고, 외부의 물체 형상은 렌즈(10) 외면과 내면으로부터 멀리 위치하기 때문에, 평행광선의 형태로 외부로부터 들어오는 빛은 렌즈(10)를 통과할 때, 여러 입사각으로 들어오기 때문에 불규칙하게 굴절을 일으켜서 빛이 산란하게 되므로, 외부의 물체 형상이 명확하게 구분되지 않아서 거의 보이지 않게 된다.

상기와 같이 외부에서는 본 발명인 렌즈(10)를 사용한 안경 착용자의 눈을 선명하게 볼 수 있는데 반해서, 렌즈(10)를 사용한 안경 착용자는 외부의 물체 형상을 거의 볼 수 없게 된다.

그리고, 도 1은 본 발명인 약시 및 복시 치료용 렌즈의 예시를 나타내는 도면으로서, 도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 복수 코팅처리 된 렌즈(10)가 외부에서는 내부가 보이지만 내부에서는 외부가 잘 보이지 않은 특성을 이용하여, 각 상황에 맞게 시행할 수 있게 된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 렌즈의 제조공정을 도 2에 의거하여 설명하면 다음과 같다.

1. 투명하드코팅 공정

렌즈의 강도를 높이기 위하여 내면을 투명하드코팅층을 형성하여 115℃에서 2시간 동안 오븐열처리하는 공정으로 이루어진다.

2. 1차 스핀코팅 공정

상기 투명하드코팅층이 형성된 렌즈의 내면에 30~40 Nano-micron의 실리카를 스핀코팅제에 혼합하여 빛을 차폐 및 자외선을 차단하기 위한 1차 스핀코팅을 형성한 후 80℃에서 3시간 동안 오븐열처리하는 공정으로 이루어진다. 또한, 상기 30~40 Nano-micron의 실리카의 굴절율은 1.53의 굴절율을 보이도록 한다.

3. 2차 칼라스핀코팅층 공정

상기 1차 스핀코팅층이 형성된 렌즈의 내면에 2차 스핀코팅층을 형성하여 80℃에서 3시간 동안 오븐열처리하는 공정으로 이루어진다. 그리고 상기 2차 칼라스핀코팅층은 칼라코팅 처리한다.

4. 하드코팅층 공정

상기 세척된 렌즈의 양면에 반사방지를 위한 진공증착 하드코팅층을 형성하는 공정으로 이루어진다. 그리고 상기 하드코팅층은 규소나 질리코늄을 혼합하여 진공증착하여 코팅처리한다

5. 렌즈완성 공정

렌즈(10)에 상기와 같은 복수의 코팅층을 형성하여 투과층을 구성하는 공정을 거치게 되면, 본 발명에 따른 집중력 강화용 렌즈를 제조하게 되는 것이다.

본 발명에서 상기 실시 형태는 하나의 예시로서 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술적 사상과 실질적으로 동일한 구성을 갖고 동일한 작용효과를 이루는 것은 어떠한 것이라도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.

10 : 렌즈
20, 20' : 투명하드코팅층
30 : 1차 스핀코팅층
40 : 2차 칼라스핀코팅층
50,(50') : 하드코팅층

Claims (5)

1. 렌즈의 강도를 높이기 위하여 캐스팅된 구형 또는 평면 상태로 1차 가공된 렌즈(10) 표면에 수 ㎛ - 수십 ㎛의 두께로 단단한 막을 형성하는 우레탄 재질의 투명하드코팅층(20)(20')을 형성하여 115℃에서 2시간 동안 오븐열처리 하고, 상기 투명하드코팅층이 형성된 렌즈의 내면에 굴절율이 1.53인 30~40 Nano-micron의 실리카를 스핀코팅제에 혼합하여 빛의 차폐 및 자외선 차단을 위하여 하드차폐코팅하는 1차 스핀코팅층(30)을 형성하여 80℃에서 3시간 동안 오븐열처리하며,
   상기 1차 스핀코팅층이 형성된 렌즈의 내면에 칼라 코팅층을 갖도록 2차 칼라스핀코팅층(40)을 형성하여 80℃에서 3시간 동안 오븐열처리 한 후,
   상기 렌즈의 양면에 반사방지를 위한 하드코팅층(50, 50‘)을 형성하는 것을 특징으로 하는 약시 및 복시 치료용 렌즈.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 하드코팅층은 규소나 질리코늄을 혼합하여 진공증착하여 코팅처리한 것을 특징으로 하는 약시 및 복시 치료용 렌즈.
4. 삭제
5. 렌즈의 강도를 높이기 위하여 캐스팅된 구형 또는 평면 상태로 1차 가공된 렌즈(10) 표면에 수 ㎛ - 수십 ㎛의 두께로 단단한 막을 형성하는 우레탄 재질의 투명하드코팅층(20)(20')을 형성하여 115℃에서 2시간 동안 오븐열처리하는 공정과
   상기 투명하드코팅층이 형성된 렌즈의 내면에 굴절율이 1.53인 30~40 Nano-micron의 실리카를 스핀코팅제에 혼합하여 빛의 차폐 및 자외선 차단을 위하여 하드차폐코팅하는 1차 스핀코팅층(30)을 형성하여 80℃에서 3시간 동안 오븐열처리하는 공정과
   상기 1차 스핀코팅층이 형성된 렌즈의 내면에 칼라코팅층을 갖도록 2차 칼라스핀코팅층(40)을 형성하여 80℃에서 3시간 동안 오븐열처리하는 공정과
   상기 렌즈의 양면에 반사방지를 위한 하드코팅층(50, 50')을 형성하는 공정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 약시 및 복시 치료용 렌즈의 제조방법

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