KR20000048282A - 축 오프셋 보정된 토릭 콘텍트 렌즈, 및 이를 제조하기위한 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제조 공정 동안의 차동 수축(differential shrikage)에 대하여 보정된 콘텍트 렌즈 및 상이한 두께의 영역을 갖는 콘텍트 렌즈를 제조하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 차동 수축으로 인한 실린더 축의 각의 오프셋(offset)은 제조 공정 동안의 동등한 반대의 오프셋을 도입함으로써 보정된다. 특정 제조 공정에 의해 발생된 축 오프셋은 실험적으로 측정되며, 즉 각각의 의도된 실린더 축에 대하여 상응하는 오프셋(회전도로 환산함)을 측정한다. 렌즈 보정은 경화시 렌즈가 어떠한 축 오프셋도 발생하지 않고 목적하는 규정된 렌즈에 상응하도록 제조 공정을 조절함으로써 실행한다.

Description

축 오프셋 보정된 토릭 콘텍트 렌즈, 및 이를 제조하기 위한 방법 및 장치{Toric contact lens with axis offset compensation and method and apparatus for manufacturing same}

본 발명은 차동 수축으로 인한 축 오프셋에 대하여 보정된 토릭 콘텍트 렌즈, 및 이러한 렌즈를 제조하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

콘텍트 렌즈는 일반적으로 다양한 유형의 시력 문제를 교정하는데 사용된다. 예를 들면, 본원에 전체적으로 참조로 수록된 미국 특허 제4,573,774호, 제5,650,837호 및 제5,652,638호를 참조한다. 또한, 다양한 문헌에도 콘텍트 렌즈 설계 및 제조의 원리가 논의되어 있으며[참조: Ruben et al., Contact Lens Practice (Chapman & Hall, London); Stein, Slatt & Stein, Opthalmic Terminology (C.V. Mosby Company, St. Louis, 1987)], 이는 본원에 참조로 수록되어 있다.

눈의 일부가 눈의 나머지 부분과는 상이한 초점에서 빛을 모으는 경우 난시가 발생하는데, 즉 이는 광선이 망막 위의 단일 초점에 도달하지 못하는 눈의 굴절 오류이다. 토릭 렌즈 또는 실린더 배율을 갖는 렌즈는 전형적으로 난시를 교정하는데 사용된다. 토릭 렌즈에 대해서는, 실린더 배율은 원주 반경을 따르고, 이는 실린더 축에 직각이다. 토릭 렌즈의 실린더 배율은 통상적인 초점에서 눈에 빛을 모으도록 한다.

위에서 논의된 바와 같이, 원환성(toricity)은 난시를 교정하는데 사용하여 통상적인 점으로 광선을 모으도록 한다. 그러나, 통상의 초점은 난시에 대해서는 잘못된 위치에 위치할 수 있다. 이러한 상태를 "근시" 또는 "원시"라고 한다. 근시는 전형적으로는 망막이 부족한 초점에 광선이 모아지도록 하는 경사진 각막으로 인한 것이다. 반대로, 원시는 평평한 각막으로 인하여 망막 뒤의 초점에 광선이 모아지게 된 경우이다. 구면 배율은 렌즈에 포함되어 광선을 망막에 적합하게 모으도록 한다.

콘텍트 렌즈는 렌즈 착용자의 눈의 특수한 환경에 따라 구면 교정 또는 실린더 교정중의 하나 또는 둘 다를 포함할 수 있다. 구면 교정만을 갖는 렌즈는 구면 대칭이므로, 눈 위의 렌즈의 어떠한 회전도 영향을 영향을 미치지 않고 의도한 시력 교정을 방해하지 않는다. 다른 한편으로 토릭 렌즈는 전형적으로 상이한 두께의 영역을 포함하도록 설계되어 구면 비대칭 렌즈가 된다. 그 결과, 토릭 콘텍트 렌즈는 눈의 시력 특정 영역을 교정하는 이의 기능을 수행하기 위하여 렌즈가 눈에 대하여 적합하게 배향되도록 눈에서 회전적으로 안정화될 필요가 있다.

회전 안정성은 하위 절단, 이중 절단, 얇은 영역("이중 슬랩-오프(double slap-off)"라고도 함), 후면 원환성 및 프리즘 웨지 프로파일(prism wedge profile)을 포함하는 다수의 설계를 사용하여 달성될 수 있다. 이러한 회전 안정화 설계는 개별적으로 또는 함께 사용할 수 있다. 이러한 회전 안정화 설계의 공통적인 특징은 렌즈에 상이한 두께 영역을 사용하여 회전 안정성을 달성하는 것이다. 예를 들면, "슬랩 오프" 설계의 경우, 렌즈의 상부 및 기저 부분은 눈꺼풀 밑에 위치하는 경우 눈꺼풀에 의해 적소에 고정되도록 얇게 한다. 동시에, 렌즈의 두꺼운 부분은 역시 눈꺼풀에 기대어 적소에 고정되도록 눈꺼풀 사이에 위치한다.

차별적 두께의 렌즈의 제조방법은 전형적으로는 UV, 열 또는 다른 유사한 경화방법을 수반할 수 있는 경화 단계를 포함한다. 그러나, 경화 단계의 결과, 렌즈의 재료는 차별적 두께로 인하여 상이한 비율로 수축한다. 이러한 차동 수축으로 렌즈의 실린더 축의 각의 오프셋이 발생된다.

본 발명은 제조 공정 동안의 차동 수축에 대하여 보정되는 차별 두께의 콘텍트 렌즈에 관한 것이다. 본 발명은 또한 제조 공정 동안의 차동 수축에 대하여 차별 두께의 렌즈를 제조하고 보정하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 차동 수축으로 인한 실린더 축의 각의 오프셋은 제조 공정 동안의 동등한 반대의 오프셋을 도입함으로써 보정된다. 특수 제조 공정에 의해 발생된 축 오프셋은 실험적으로 측정되며, 즉 각각의 의도된 실린더 축에 대하여 상응하는 오프셋(회전 정도로 환산함)을 측정한다. 렌즈 보정은 경화시 축 오프셋을 전혀 발생시키지 않고 목적하는 규정된 렌즈에 상응하도록 제조 공정을 조절함으로써 실행한다.

도 1은 토릭(toric) 콘텍트 렌즈의 실례이고,

도 2는 실린더 축 위치의 함수로서 목표물로부터의 실린더 축 편차의 그래프이고,

도 3은 축 편차를 보정하는데 사용되는 오프셋 금형의 실례이고,

도 4는 축 편차를 보정하는데 사용되는 금형에 대한 인서트(insert)의 상부도 실례이며,

도 5는 선택적 축 회전을 갖는 금형에 대한 인서트의 실례이다.

도를 상세하게 참조하면, 도 1은 회전적으로 안정한 설계를 갖는 콘텍트 렌즈(10)의 전방 표면의 설계도를 나타낸다. 렌즈(10)는 중앙 광학 영역(12) 뿐만 아니라 각각 상부 및 기저 영역에 위치한 얇게 된 영역(14) 및 (16)을 포함하고, 환자의 눈꺼풀 밑에 위치하도록 의도된다.

상이한 두께의 영역을 갖는 렌즈는 제조 공정의 경화 단계 동안 이의 기하를 변화시킨다는 것이 관찰된 바 있다. 경화는 실린더 축의 각의 위치에 영향을 미치는, 즉 실린더 축이 특정 정도 만큼 각이 오프셋되는 차동 수축을 발생시킨다. 이제 도 2를 참조하면, 실린더 축의 위치의 함수로서 각의 오프셋 정도를 나타내는 특수 렌즈 설계에 대한 실험적으로 축적된 데이터를 나타내는 그래프를 나타낸다. 도 2에 나타난 바와 같이, 45°의 목표 실린더 축은 4°의 오프셋을 가져서, 최종 실린더 축은 49°일 것이다. 반대로, 135°의 의도된 실린더 축은 -4°의 오프셋을 가져서 최종 실린더 축은 131°일 것이다. 이러한 예에서, 약 90 및 180° 축에 대한 고유의 대칭으로 인하여, 90 및 180°의 의도된 축을 갖는 렌즈는 어떠한 축 오프셋도 갖지 않을 것이다.

콘텍트 렌즈를 제조하는 하나의 방법은 각각의 금형이 각각의 렌즈 면에 대한 특별한 특성을 한정하는 금형 전방 굴곡 금형 및 후방 굴곡 금형을 사용하는 것이다. 그다음 렌즈를 전방 굴곡과 후방 굴곡 금형 사이에 한정된 공간에 의해 성형하여 형성한다. 도 3은 전방 및 후방 굴곡 금형중의 하나 또는 둘 다를 조절함으로써 축 오프셋에 대해 보정하는 본 발명의 하나의 양태를 나타낸다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 전방 굴곡 금형(72) 및 후방 굴곡 금형(74)은 성형하는데 필요한 특정 실린더 축(76)에 대한 축 오프셋으로 공지된 정도 "A"만큼 각각에 대하여 회전된다.

도 4는 각 오프셋을 보정하는 본 발명의 또 다른 양태를 나타낸다. 구체적으로는, 도 4는 렌즈를 성형하기 위한 금형을 제조하는데 사용되는 인서트(80)를 나타낸다. 당해 인서트(80)는 인서트에 의해 한정된 의도된 실린더 축(82)이 필요한 오프셋 만큼 오프셋되도록 가공한다. 따라서, 45° 실린더 축의 경우, 인서트(80)는 41°로 설정된 실린더 축(82)을 갖도록 제조된다. 인서트(80)로부터 제조된 금형은 최종 렌즈를 제조하는 반대 면 금형과 함께 사용된다. 이러한 양태에 따라, 전방 및 후방 금형은 선행 양태에서와 같이 회전될 필요가 없으며, 이는 금형이 이미 예정된 축 오프셋에 대한 보정을 포함하기 때문이다. 수득한 렌즈는 45°의 의도된 실린더 축을 가질 것이다.

도 5는 축 오프셋을 보정한 본 발명의 또 다른 대체적 양태를 나타낸다. 구체적으로는, 도 5는 금형에 대한 인서트(90)을 나타낸다. 인서트는 성형하려는 목적하는 실린더 축(92)을 갖고 있다. 더욱 중요한 인서트(90)에는 인서트(90)의 원주를 따라 배치된 다수의 구멍(hole: 94)이 제공된다. 구멍(94)은 특정 실린더 축(92)과 함께 예상되는 축 오프셋을 보정하는 특정 방향으로 인서트를 배향하는데 사용된다. 사용시, 인서트는 배향되어 목적하는 실린더 축을 제공한다. 그다음, 구멍(94)을 사용하여 인서트(90)는 목적하는 정도의 각의 오프셋으로 회전된다. 구멍(94)은 배향 핀(나타내지 않음) 또는 다른 위치 매카니즘과 함께 사용될 수 있다. 인서트(90)의 이점은 단일 인서트가 사용되어 다수의 상이한 실린더 축 금형 및 상응하는 오프셋을 모두 단일 금형을 회전시켜, 즉 목적하는 정도의 오프셋 회전을 선택하여 제공할 수 있다는 것이다.

본 발명은 소프트 또는 하드 콘텍트 렌즈의 제조에 사용될 수 있지만, 바람직하게는 소프트 콘텍트 렌즈의 제조에 사용된다. 더욱 바람직하게는 본 발명은 하이드로겔 렌즈 또는 실리콘 함유 하이드로겔 렌즈의 제조에 사용된다. 본 발명의 다수의 변형이 상기 발명의 상세한 설명의 견지에서 당해 기술분야의 숙련가에게 자체로서 제안될 것이다. 모든 이러한 변형은 첨부된 특허청구의 범위에 기술된 본 발명의 영역 내에 있다.

Claims (17)

1. 제1 두께의 제1 영역, 제2 두께의 제2 영역 및 실린더 축을 갖고 제1 영역과 제2 영역의 두께가 상이한 토릭 콘텍트 렌즈(toric contact lens)를 설계하는 단계,

   렌즈의 차동 수축으로 인한 실린더 축에 대한 실린더 축 오프셋의 정도를 측정하는 단계 및

   제조 공정을 조절하여 실린더 축 오프셋에 사실상 동등한 반대의 정도로 실린더 축을 변형시키는 단계를 포함하는 토릭 콘텍트 렌즈의 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 조절 단계가 전방 굴곡 금형 및 후방 굴곡 금형의 상대적 위치를 전방 굴곡 금형 및 후방 굴곡 금형이 실린더 축 오프셋에 사실상 동등한 정도로 오프셋되도록 조절하는 단계를 포함하는 방법.
3. 제2항에 있어서, 상대적 위치를 조절하는 단계가 전방 굴곡 금형 및 후방 굴곡 금형중의 하나 또는 둘 다를 회전시키는 단계를 포함하는 방법.
4. 제1항에 있어서, 조절 단계가 렌즈를 성형하기 위한 금형을 제조하는데 사용되는 인서트(insert)를 변형시키는 단계를 포함하고, 당해 변형 단계가 금형에 의해 형성된 실린더 축의 각의 위치를 이동시키는 단계를 포함하는 방법.
5. 제4항에 있어서, 금형에 의해 형성된 실린더 축의 각의 위치가 실린더 축 오프셋에 사실상 동등한 정도로 이동되는 방법.
6. 제5항에 있어서, 금형이 전방 굴곡 금형 및 후방 굴곡 금형중의 하나인 방법.
7. 제1항에 있어서, 조절 단계가

   복수의 선택 가능한 인서트 배향 수단을 갖는, 금형에 대한 인서트를 제공하는 단계 및

   인서트 배향 수단중의 하나를 인서트에 의해 제조된 금형에 의해 형성된 실린더 축의 각의 위치가 실린더 축 오프셋과 사실상 동등한 정도로 이동되도록 선택하는 단계를 포함하는 방법.
8. 제7항에 있어서, 금형이 전방 굴곡 금형 및 후방 굴곡 금형중의 하나인 방법.
9. 제7항에 있어서, 복수의 선택 가능한 인서트 배향 수단이 인서트의 둘레를 따라 원주형으로 위치한 복수의 구멍(opening) 및 선택된 인서트 배향 수단을 연결하기 위한 핀을 포함하는 배향 선택 수단을 포함하는 방법.
10. 제9항에 있어서, 구멍이 인서트의 둘레를 따라 균등한 간격으로 배치되는 방법.
11. 제9항에 있어서, 구멍이 인서트의 둘레를 따라 불균등한 간격으로 배치되는 방법.
12. 제1항에 있어서, 토릭 콘텍트 렌드가 하이드로겔 렌즈인 방법.
13. 제1항에 있어서, 토릭 콘텍트 렌즈가 실리콘 함유 하이드로겔 렌즈인 방법.
14. 실린더 축을 실린더 축 오프셋과 사실상 동등한 반대의 정도로 개질시키는 제조방법을 조절하기 위한 조절 메카니즘을 포함하고, 여기서 조절 매카니즘은 복수의 선택 가능한 인서트 배향 수단을 갖는, 금형에 대한 인서트, 및 인서트에 의해 제조된 금형에 의해 형성된 실린더 축의 각의 위치가 실린더 축 오프셋과 사실상 동등한 정도로 이동되도록 인서트 배향 수단중의 하나를 선택하기 위한 수단을 포함하는,

    렌즈의 차동 수축으로 인한 실린더 축 오프셋을 갖는, 제1 두께의 제1 영역, 제2 두께의 제2 영역 및 실린더 축을 갖고 제1 영역 및 제2 영역의 두께가 상이한 토릭 콘텍트 렌즈를 제조하기 위한 장치.
15. 제1항의 방법에 따라 제조되는 토릭 콘텍트 렌즈.
16. 제15항에 있어서, 하이드로겔 렌즈인 토릭 콘텍트 렌즈.
17. 제15항에 있어서, 실리콘 함유 하이드로겔 렌즈인 토릭 콘텍트 렌즈.