KR101932404B1

KR101932404B1 - 안과용 렌즈를 검사하기 위한 최적의 파장을 결정하는 방법

Info

Publication number: KR101932404B1
Application number: KR1020147000875A
Authority: KR
Inventors: 피터 더블류 사이츠; 러셀 제이. 에드워즈; 케네쓰 엘. 케이글
Original assignee: 존슨 앤드 존슨 비젼 케어, 인코포레이티드
Priority date: 2011-06-16
Filing date: 2012-06-13
Publication date: 2018-12-27
Also published as: BR112013032353B1; US8634068B2; EP2721388B1; KR20140037216A; RU2014101159A; TW201315981A; RU2597679C2; WO2012174131A1; JP2014518403A; AU2012271705A1; MY166086A; BR112013032353A2; CN103765185A; AU2012271705B2; CN103765185B; US20120320366A1; TWI536004B; AR086954A1; EP2721388A1; JP6046130B2

Abstract

방사선의 상이한 파장을 사용해 안과용 렌즈를 검사하기 위한 방법이 본 명세서에 개시된다.

Description

안과용 렌즈를 검사하기 위한 최적의 파장을 결정하는 방법{METHOD OF DETERMINING THE OPTIMAL WAVELENGTH FOR INSPECTING OPHTHALMIC LENSES}

본 발명은 안과용 렌즈, 특히 하이드로겔 콘택트 렌즈의, 재료 결손(missing material) 결함에 대한 검사에 관한 것이다.

하이드로겔 콘택트 렌즈와 같은 안과용 렌즈는 제조 라인에서 사람의 개입이 최소인 상태로 형성되고, 검사되고, 패키징된다. 이러한 공정 동안에, 이들 렌즈에 대한 소정 결함이 발생하며, 하나의 통상적인 결함은 형성된 렌즈 내의 재료 결손이다. 그러한 재료 결손이 콘택트 렌즈의 두께 전체이든지, 또는 그의 두께의 단지 일부분이든지 간에, 그러한 결함을 갖는 렌즈는 궁극적으로 최종 사용자에게 도달하는 제품으로부터 제거되어야 한다.

안과용 렌즈 내의 구멍을 찾는 검사 방법이 있다. 그러나, 시판되는 콘택트 렌즈 재료의 다양한 여러 유형을 고려해 볼 때, 렌즈 제조업자들은 종종 상이한 파장들의 방사선을 사용해 그러한 렌즈들을 검사해야 한다. 이는 렌즈 재료 내의 함몰부(depression)와 같은, 완전한 구멍이 아닌 재료 결손 결함을 찾는 경우에 특히 그러하다. 전형적으로, 최적의 파장의 방사선을 찾는 과정은 시행착오의 과정이다. 이러한 시행착오 방법은 많은 시간과 재료를 허비하며, 최적의 파장 선택을 보장하지 않는다. 따라서, 시행착오의 과정 없이 그러한 재료 결손 결함의 검사를 위한 방사선의 최적의 파장을 결정하는 것이 바람직하다. 이러한 요망은 상기의 본 발명에 의해 충족된다.

<도 1>
도 1은 몇 개의 파장에서의 몇 개의 두께에 대한 %투과율의 플롯(plot).
<도 2>
도 2는 도 1의 실험 데이터에 대한 이론적인 베르의 법칙(Beer's Law) 계산의 플롯.
<도 3>
도 3은 몇 개의 파장에 대한 콘트라스트(Contrast)의 플롯.

본 발명은 약 0 내지 약 소정 두께의 양의 재료 결손에 대해 최대 두께의 안과용 렌즈를 자동적으로 검사하는 데 사용될 수 있는 방사선의 파장을 결정하는 방법으로서,

(a) 몇 개의 상이한 공지의 두께들의 안과용 렌즈들을 통한 몇 개의 상이한 파장들의 방사선의 %투과율을 측정하는 단계;

(b) 몇 개의 상이한 파장들의 각각의 파장에 대한 k 값을 계산하고, 안과용 렌즈들을 통한 광의 투과율이 베르의 법칙을 따르는 것을 확인하는 단계;

(c) 상기 몇 개의 상이한 파장들에서 안과용 렌즈의 부재시의 %투과율로부터 상기 소정 두께에서의 %투과율을 감산하여 제1 콘트라스트 값들을 산출하는 단계;

(d) 상기 몇 개의 상이한 파장들에서 상기 소정 렌즈 두께에서의 %투과율로부터 상기 최대 두께에서의 %투과율을 감산하여 제2 콘트라스트 값들을 산출하는 단계;

(e) 각각의 파장에서의 제1 콘트라스트 값들과 제2 콘트라스트 값들을 비교하고, 각각의 파장에서의 최저 콘트라스트 값들을 선택하고, 그러한 최저 콘트라스트 값들을 파장에 대해 플로팅(plotting)하는 단계;

(f) 재료 결손 결함들의 검사를 위해 단계 (e)의 플롯으로부터 최고 피크(peak)에 있는 파장을 선택하는 단계를 포함하는, 방법을 제공한다.

본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "안과용 렌즈"는 단량체, 거대단량체(macromer) 또는 예비중합체(prepolymer)로 제조된 하이드로겔과 같은 소프트 콘택트 렌즈를 말한다. 그러한 안과용 렌즈의 예는 다음의 일반적인 제형으로 제조된 렌즈를 포함하지만 이로 제한되지 않는다: 아코필콘(acofilcon) A, 알로필콘(alofilcon) A, 알파필콘(alphafilcon) A, 아미필콘(amifilcon) A, 아스티필콘(astifilcon) A, 아탈라필콘(atalafilcon) A, 발라필콘(balafilcon) A, 비스필콘(bisfilcon) A, 부필콘(bufilcon) A, 콤필콘(comfilcon), 크로필콘(crofilcon) A, 사이클로필콘(cyclofilcon) A, 다르필콘(darfilcon) A, 델타필콘(deltafilcon) A, 델타필콘 B, 디메필콘(dimefilcon) A, 드로옥시필콘(drooxifilcon) A, 엡시필콘(epsifilcon) A, 에스테리필콘(esterifilcon) A, 에타필콘(etafilcon) A, 포코필콘(focofilcon) A, 젠필콘(genfilcon) A, 고바필콘(govafilcon) A, 헤필콘(hefilcon) A, 헤필콘 B, 헤필콘 D, 힐라필콘(hilafilcon) A, 힐라필콘 B, 히옥시필콘(hioxifilcon) B, 히옥시필콘 C, 히옥시필콘 A, 하이드로필콘(hydrofilcon) A, 레네필콘(lenefilcon) A, 리크라이필콘(licryfilcon) A, 리크라이필콘 B, 리도필콘(lidofilcon) A, 리도필콘 B, 로트라필콘(lotrafilcon) A, 로트라필콘 B, 마필콘(mafilcon) A, 메시필콘(mesifilcon) A, 메타필콘(methafilcon) B, 미파필콘(mipafilcon) A, 나라필콘(narafilcon), 넬필콘(nelfilcon) A, 네트라필콘(netrafilcon) A, 오큐필콘(ocufilcon) A, 오큐필콘 B, 오큐필콘 C, 오큐필콘 D, 오큐필콘 E, 오필콘(ofilcon) A, 오마필콘(omafilcon) A, 옥시필콘(oxyfilcon) A, 펜타필콘(pentafilcon) A, 퍼필콘(perfilcon) A, 페바필콘(pevafilcon) A, 펨필콘(phemfilcon) A, 폴리마콘(polymacon), 실라필콘(silafilcon) A, 실록시필콘(siloxyfilcon) A, 테필콘(tefilcon) A, 테트라필콘(tetrafilcon) A, 트리필콘(trifilcon) A, 및 자일로필콘(xylofilcon) A. 본 발명의 보다 특별히 바람직한 안과용 렌즈는 젠필콘 A, 레네필콘 A, 콤필콘, 로트라필콘 A, 로트라필콘 B, 및 발라필콘 A이다. 가장 바람직한 렌즈는 에타필콘 A, 넬필콘 A, 힐라필콘, 폴리마콘, 콤필콘, 갈리필콘, 세노필콘, 및 나라필콘을 포함한다.

용어 "두께"는 안과용 렌즈의, 그의 전방 표면으로부터 그의 대향 후방 표면까지의 측정값을 말한다. 전형적인 하이드로겔 콘택트 렌즈는 두께가 약 60 ㎛ 내지 약 600 ㎛이다. 본 발명의 목적을 위해, 완성된 제품의 두께는 "최대 두께"이다. 본 발명의 방법에 있어서, 방사선은 약 200 ㎛ 내지 약 600 ㎛, 바람직하게는 약 85 ㎛ 내지 약 209 ㎛의 두께를 갖는 하이드로겔 콘택트 렌즈를 통해 투과된다.

용어 "소정 두께"는 안과용 렌즈의 최대 두께 전체를 관통하지 않는 재료 결손 결함의 깊이를 말한다. 예를 들어, 약 350 ㎛의 최대 두께를 갖는 안과용 렌즈의 경우, 소정 두께는 약 300 ㎛ 내지 약 50 ㎛의 임의의 수치이다. 바람직하게는, 소정 두께는 30 ㎛, 40 ㎛, 50 ㎛, 및 60 ㎛로 이루어진 군으로부터 선택된다.

본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "%투과율"은 큐벳(cuvette), 안과용 렌즈 및 용액, 또는 큐벳 및 용액 중 어느 하나를 통한 투과 후에 분광계에 도달하는 방사선의 양을 의미한다. 어느 경우에나, 용액의 비제한적인 예는 탈이온수 및 식염수, 바람직하게는 식염수이다.

본 방법에서, 투과 방사선은 가시 방사선, 자외 방사선, 또는 적외 방사선의 파장을 가질 수 있다. 가시 방사선은 약 390 ㎚ 내지 약 700 ㎚의 파장을 갖고, 자외 방사선은 약 10 ㎚ 내지 약 390 ㎚의 파장을 갖고, 적외 방사선은 약 700 ㎚ 내지 약 3000 ㎚의 파장을 갖는다. 약 340 ㎚ 내지 약 550 ㎚ 범위의 방사선이 안과용 렌즈를 통해 투과되는 것이 바람직하다.

본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "콘트라스트 값"은 렌즈 재료의 2개의 상이한 두께 사이의 투과율에 있어서의 차이를 의미한다.

본 명세서에 사용된 바와 같이, "k" 값은 베르의 법칙으로 알려진 이론적 관계에서 발견되는 상수이다. 베르의 법칙은 재료를 통한 방사선의 투과율의 백분율("%T")을 재료의 두께("t") 및 상수("k")에 관련시킨다(%T = 10 ^(2-kt)). 각각의 파장은 회귀 피팅(regression fitting)과 같은 공지의 방법에 의해 계산될 수 있는 특정한 k를 갖는다.

이러한 방법에 의해 확인되는 파장은 다수의 검사 기술에 사용될 수 있다. 그러한 기술의 비제한적인 예가 다음의 특허, 미국 특허 제6,882,411호, 제6,577,387호, 제6,246,062호; 제6,154,274호; 제5,995,213호; 제5,943,436호; 제5,828,446호; 제5,812,254호; 제5,805,276호; 제5,748,300호; 제5,745,230호; 제5,687,541호; 제5,675,962호; 제5,649,410호; 제5,640,464호; 제5,578,331호; 제5,568,715호; 제5,443,152호; 제5,528,357호; 및 제5,500,732호에 개시되어 있으며, 이들 특허 모두가 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함된다.

실시예

93 ㎛ 내지 252 ㎛의 중심 두께를 갖는 10개의 에타필콘 A 하이드로겔 렌즈를 제조하였다. 각각의 샘플을, 캡을 구비하는, 대략 1650 ㎖의 액체를 수용하는, 18.5 ㎜ 폭 x 5.1 ㎜ 폭 x 21.2 높이(캡 없이)의 내부 치수를 갖는 큐벳 내에 배치하였다. 340 ㎚ 내지 420 ㎚의 파장의 광이 렌즈/큐벳/식염수를 통해 보였으며, 펄킨 엘머(Perkin Elmer) UV/VIS 람다(Lambda) 18 분광계를 사용해 %투과율을 얻었다. 모든 렌즈 두께에 대한 %투과율 대 파장이 도 1에 플로팅되어 있다. 도 2는 도 1의 실험 데이터 위에 이론적인 계산을 오버레이(overlay)한 것이며, 이러한 재료가 베르의 법칙에 따라 거동함을 도시하고 있다.

각각의 파장에 대해, 50 ㎛의 두께를 갖는 큐벳/식염수/렌즈에 대한 %투과율을 큐벳/식염수에 대한 %투과율로부터 감산하여 제1 콘트라스트 값을 산출하였다. 각각의 파장에 대해, 350 ㎛의 두께를 갖는 큐벳/식염수/렌즈에 대한 %투과율을 300 ㎛의 두께를 갖는 큐벳/식염수/렌즈에 대한 %투과율로부터 감산하여 제2 콘트라스트 값을 산출하였다. 각각의 파장에서 제1 콘트라스트 값과 제2 콘트라스트 값을 비교하였고, 도 3에, 2개의 값 중 더 낮은 값을 파장에 대해 플로팅하였다. 이 도면은 최고 피크(peak)가 대략 375 ㎚에서 발생하고, 이에 따라 약 50 ㎛의 재료 결손 결함을 결정하기 위한 최적의 파장은 375 ㎚임을 보여준다.

Claims

0 내지 소정 두께의 양의 재료 결손(missing material)에 대해 최대 두께의 안과용 렌즈를 자동적으로 검사하는 데 사용될 수 있는 방사선의 파장을 결정하는 방법으로서,
상기 소정 두께는 상기 안과용 렌즈의 최대 두께 전체를 관통하지 않는 재료 결손 결함의 깊이이고,
상기 방법은,
(a) 몇 개의 상이한 공지의 두께들의 안과용 렌즈들을 통한 몇 개의 상이한 파장들의 방사선의 %투과율을 측정하는 단계;
(b) 회귀 피팅(regression fitting)으로 상기 몇 개의 상이한 파장들의 각각의 파장에 대한 k 값을 계산하고, 상기 안과용 렌즈들을 통한 광의 투과율이 베르의 법칙(Beer's Law)을 따르는 것을 확인하되, 상기 베르의 법칙은,
%투과율= 10 ^(2-kt)로 표현되고,
여기서, t는 안과용 렌즈의 두께인, 단계;
(c) 상기 몇 개의 상이한 파장들에서 안과용 렌즈의 부재시의 %투과율로부터 상기 소정 두께에서의 %투과율을 감산하여 제1 콘트라스트(contrast) 값들을 산출하는 단계;
(d) 상기 몇 개의 상이한 파장들에서 상기 안과용 렌즈의 소정 두께에서의 %투과율로부터 상기 최대 두께에서의 %투과율을 감산하여 제2 콘트라스트 값들을 산출하는 단계;
(e) 각각의 파장에서 상기 제1 콘트라스트 값들과 상기 제2 콘트라스트 값들을 비교하고, 각각의 파장에서의 최저 콘트라스트 값들을 선택하고, 상기 최저 콘트라스트 값들을 파장에 대해 플로팅(plotting)하는 단계;
(f) 재료 결손 결함들의 검사를 위해 상기 플로팅 하는 단계 (e)로부터 최고 피크(peak)에 있는 파장을 선택하는 단계;를 포함하는, 방법.
제1항에 있어서, 상기 최대 두께는 60 ㎛ 내지 400 ㎛인, 방법.
제1항에 있어서, 상기 최대 두께는 85 ㎛ 내지 209 ㎛인, 방법.
제1항에 있어서, 상기 소정 두께는 20 ㎛ 내지 100 ㎛의 수치인, 방법.
제1항에 있어서, 상기 소정 두께는 30 ㎛, 40 ㎛, 50 ㎛, 및 60 ㎛로 이루어진 군으로부터 선택되는 수치인, 방법.
제1항에 있어서, 상기 몇 개의 상이한 파장들의 방사선은 340 ㎚ 내지 430 ㎚인, 방법.
제1항에 있어서, 상기 몇 개의 상이한 파장들의 방사선은 340 ㎚ 내지 550 ㎚인, 방법.
제1항에 있어서, 상기 안과용 렌즈들은 에타필콘(etafilcon) A, 넬필콘(nelfilcon) A, 힐라필콘(hilafilcon), 폴리마콘(polymacon), 콤필콘(comfilcon), 갈리필콘(galyfilcon), 세노필콘(senofilcon), 및 나라필콘(narafilcon)으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 방법.