KR20020038721A - 소프트 콘택트 렌즈를 만들기 위한, 각막 지형도 데이터및 1차 굴절이상 측정치를 갖는 안구 웨이브프론트데이터를 통합하는 시스템 및 방법 - Google Patents

소프트 콘택트 렌즈를 만들기 위한, 각막 지형도 데이터및 1차 굴절이상 측정치를 갖는 안구 웨이브프론트데이터를 통합하는 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 소프트 콘택트 렌즈 고안을 만들기 위한, 각막 지형도 데이터 및 1차 굴절이상 측정치를 갖는 안구 웨이브프론트 데이터를 통합하는 시스템 및 방법을 제공한다. 각막 지형도 데이터는 특정 각막 지형도에 독특하게 매치되거나, 특정 각막 지형도에 기초하는 평균 형상을 갖는 콘택트 렌즈 후면을 수득함으로써 맞춤도가 보다 우수한 소프트 콘택트 렌즈를 고안하는데 사용된다. 독특하게 매치된 콘택트 렌즈 후면의 경우에, 독특한 후면 고안은 또한 각막의 1차 및 고차원 광학 수차를 교정한다. 추가로, 안구 웨이브프론트 분석법은 안구에 존재하는 전체 광학 수차를 측정하는데 사용된다. 콘택트 렌즈 후면의 사용으로 인해 교정된 전체 광학 수차 미만의 특정 각막 광학 수차는 콘택트 렌즈 전면 고안을 통해 교정된다. 콘택트 렌즈 전면은 추가로 특별한 안구에 필요한 통상의 굴절 처방 성분을 고려하여 고안된다. 결과로써, 제조된 렌즈는 향상된 주문식 맞춤도, 최적의 굴절 오차 교정 및 시력을 나타낸다.

Description

소프트 콘택트 렌즈를 만들기 위한, 각막 지형도 데이터 및 1차 굴절이상 측정치를 갖는 안구 웨이브프론트 데이터를 통합하는 시스템 및 방법{System and method of integrating corneal topographic data and ocular wavefront data with primary ametropia measurements to create a soft contact lens}
대부분 사람의 각막의 표면 지형도는 구형이 아니다. 대신, 각막 표면은 통상적으로 각각의 개별적 각막에 독특한 방식으로 각막의 중앙으로부터 외면까지 변화하는, 예측할 수 없는 특유의 속도로 변한다. 각막에 위치된 콘택트 렌즈의 맞춤도는 이러한 각막 형상 불규칙도를 고려할 수 있다. 각막 지형도 검사기를 사용하는 각막 지형도 분석법이 각막의 형상에 대한 정보를 제공하는데 사용된다. 일반적으로, 각막 비디오 화상 각막경은 카메라, 예를 들어 각막으로부터 반사된 빛의 링 또는 포인트 또는 패턴의 상을 감지하기 위한 전하 커플링된 장치 또는 CCD 카메라를 포함한다. 카메라는 영상 시그널을, 카메라 시그널을 분석하고, 사람 안구의 각막 윤곽을 측정하는데 사용되는 데이터를 생성하는 컴퓨터 또는 기타 상 처리 장치에 송신한다.
발명의 요약
본 발명은 소프트 콘택트 렌즈 고안을 만들기 위한, 각막 지형도 데이터 및 1차 굴절이상 측정치를 갖는 안구 웨이브프론트 데이터를 통합하는 시스템 및 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따라서, 각막 지형도 데이터는 특정 각막 지형도에 독특하게 매치되거나, 특정 각막 지형도에 기초하는 평균 형상을 갖는 콘택트 렌즈 후면을 수득함으로써 맞춤도가 보다 우수한 소프트 콘택트 렌즈를 고안하는데 사용된다. 독특하게 매치된 콘택트 렌즈 후면의 경우에, 독특한 후면 고안은 또한 각막의 1차 및 고차원 광학 수차를 교정한다. 또한, 안구 웨이브프론트 분석법은 안구에 존재하는 전체 광학 수차를 측정하는데 사용된다. 콘택트 렌즈 후면에 의해 교정된 전체 광학 수차 미만의 특정 각막 광학 수차는 콘택트 렌즈 전면 고안에 의해 교정된다. 콘택트 렌즈 전면은 또한 특별한 안구에 필요한 통상의 굴절률 처방 요소를 고려하여 고안된다. 결과적으로, 본 발명에 따라 제조된 렌즈는 향상된 주문식 맞춤도 및 향상된 최적의 굴절 오차 교정 및 시력을 나타낸다.
본 발명은 일반적으로 안구의 시력을 향상시키는 시스템 및 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 소프트 콘택트 렌즈 고안을 만들기 위한, 각막 지형도 데이터 및 1차 굴절이상 측정치를 갖는 안구 웨이브프론트 데이터를 통합하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 상기한 특성 및 기타 특성은 다음과 같은 상세한 설명 및 본 발명의 예시적 양태를 나타내는 도면으로부터 보다 쉽게 자명해질 것이다:
도 1은 본 발명의 제1 양태에 따라서 소프트 콘택트 렌즈 고안을 만들기 위한, 각막 지형도 데이터 및 안구 웨이브프론트 데이터를 통합하는 시스템의 블록 도표이고,
도 2는 본 발명의 제2 양태에 따라서 소프트 콘택트 렌즈 고안을 만들기 위한, 각막 지형도 데이터 및 안구 웨이브프론트 데이터를 통합하는 시스템의 블록 도표이고,
도 3은 본 발명의 제3 양태에 따라서 소프트 콘택트 렌즈 고안을 만들기 위한, 각막 지형도 데이터 및 안구 웨이브프론트 데이터를 통합하는 시스템의 블록 도표이다.
발명의 바람직한 양태의 상세한 설명
본 발명은 주문식 콘택트 렌즈를 고안하는 시스템 및 방법을 구성하는 3가지 요소의 각종 조합을 사용한다. 이러한 요소에는 안구 웨이브프론트 분석법, 각막 지형도 분석법 및 기본적인 구형-원통형 처방 분석법이 포함된다.
본 발명에 따라서, 당해 방법은 대상자의 안구에 대한 임의의 각막 지형도 정보를 수득함으로써 개시한다. 그러나, 지형도 데이터를 수득하는 상이한 수의 방법이 사용될 수 있지만, 지형도 정보는 일반적으로 주문식 콘택트 렌즈를 고안하는데 사용하기에 적합한 형태로 변형된다. 원래의 지형도 데이터는 각막 지형도검사기 또는 비디오 화상 각막경을 사용하여 수득한다.
상전(elevation) 데이터는 직선의 극성 동심성일 수 있는 그리드 패턴 상에서 변형될 수 있거나, 렌즈 또는 렌즈 금형의 표면이 CNC(computer numeric control; 컴퓨터 수치 제어) 선반 또는 유사한 제조 시스템을 사용하여 툴링(tooled)될 수 있는 메카니즘에 쉽게 상응하는 나선형일 수 있다. 이러한 시스템의 예에는 중합체 버튼의 직접 기계가공, 밀링, 레이져 융식/기계가공, 사출 성형 부착물 또는 변형가능한 성형 장치가 포함된다.
초기에, 상전 데이터는 굴곡되지 않은 상태로 소프트 콘택트 렌즈 모델에 적용된다. 또한, 상전 데이터는 평균 각막 표면에 대해 후면에서만, 전면에서만, 전면과 후면의 조합된 상태에서 최소 변동을 지시하는데 사용될 수 있다. 이어서, 데이터를 렌즈가 안구에 착용될 경우 소프트 렌즈 굴곡(랩)을 고려함으로써 변형된다. 통상적으로, 소프트 렌즈의 후면 곡률은, 예를 들어 이들이 착용되는 각막의 전면 곡률보다 1 내지 1.5mm 더 평평하다. 따라서, 개별적인 각막 및 랩의 상전 둘 다의 효과는 소프트 콘택트 렌즈 표면 또는 금형 부착물을 고안하는데 원래의 지형도 데이터를 사용할 경우에 고려한다.
이어서, 굴곡 변형된 상전 데이터를 CNC 그리드 패턴 상에 배치시킨 다음, 소프트 콘택트 렌즈 또는 금형 공구 표면을 제조하는데 사용할 수 있다. 변형된 데이터를 사용하는 잇점은 렌즈의 중심에 대해 회전적으로 대칭성이거나 비대칭성일 수 있는 그리드 패턴 상에 두께의 변동을 나타내는 렌즈 또는 금형 부착물을 제공하는 능력이다.
제조된 소프트 렌즈가 밑에 있는 각막을 적절하게 쌀 경우, 표면 상전(각막의 평균 구형 표면의 상하)에서의 변동은 상당히 상쇄된다. 이러한 방식으로, 각막 수차 및 불규칙도가 상쇄되고, 결과로써, 불규칙한 각막 지형도로 인한 광학 수차가 제거된다.
안구의 전체 각막 지형도가 소프트 콘택트 렌즈의 최적 맞춤도 및 불규칙한 각막 지형도로 인한 안구 수차에 관한 상당한 양의 정보를 제공함을 알지만, 안구의 전체 안구 수차를 최적으로 교정하기 위한 충분한 데이터를 제공하지는 않는다. 특히, 결정성 렌즈의 비구면성, 구배 지수 구조 및 중심이탈성(비정렬성)은 일반적으로 지형도 측정 능력 밖이다.
안구의 광학적 웨이브프론트 측정은, 예를 들어 포인트 스프레드(point spread) 또는 라인 스프레드(line spread)를 통해 안구 변조전이함수(MTF)를 측정하는 장치인 가교된 원통형 아베로스코프(aberroscope) 또는 안구의 광학적 웨이브프론트를 측정하고 추산하고 보간하거나 추정하는 유사한 장치의 출력을 사용하여 수행할 수 있다.
안구의 광학적 웨이브프론트 정보는 각막, 추정성 렌즈, 시스템 길이, 경사, 안구 성분의 중심이탈성, 비대칭적 불규칙함 및 비구면성을 포함하는 안구의 광학 성분에 관한 것이다. 전체 안구의 웨이브프론트 수차가 상당한 정보를 제공함을 알지만, 그럼에도 불구하고, 콘택트 렌즈를 최적으로 맞추는데 사용될 수 있는 데이터를 제공하지는 않는다.
전체 안구 웨이브프론트 수차의 교정을 달성하기 위한 렌즈 표면 상전 또는슬로프에 필요한 변화는 후면에서만, 전면에서만 또는 전면과 후면 둘 다가 일부 조합된 상태에서 실행될 수 있다. 필요한 표면 상전 또는 슬로프의 변화는 각막 지형도 중의 불규칙함을 맞추고 교정하는데 필요한 상전 변화를 고려한다. 소프트 렌즈가 밑에 있는 각막의 형상을 싸기 때문에, 합해진 상전 변화는 각막 지형도에 의해 측정되고, 안구 웨이브프론트 수차는 후면에만, 전면에만 또는 전면과 후면 둘 다가 일부 조합된 상태에 적용될 수 있다.
본 발명은 또한 통상의 구형-원통형 처방 정보를 사용한다. 이 정보는 원거리 구 배율, 근거리 난시 실린더 배율 및 축, 및, 경우에 따라, 근거리 가산 배율(add power)을 포함한다. 본 발명의 하나의 양태에서, 이 정보는 통상의 주관적인 굴절 기술을 사용하여 측정된다. 또는, 구, 실린더 및 축은 웨이브프론트 분석법에 기초하여 측정된다. 이는, 예를 들어 핫트만 쉐크 웨이브프론트 데이터(Hartmann Shack wavefront data)를 제르니크 계수 한계점(Zernike coefficient terms)으로 감소시키고, 구, 실린더 및 축 정보를 유도하는 관련 한계점을 사용함으로써 달성될 수 있다.
이하, 도 1과 관련하여, 당해 도에는 본 발명에 따르는 제1 양태가 도시되어 있다. 제1 양태에서, 각막 지형도 검사기는 이후에 콘택트 렌즈 후면의 윤곽을 잡는데 사용되는 지형도 데이터를 발생시키는데 사용된다. 콘택트 렌즈 후면은 또한 렌즈 굴곡 또는 랩을 고려하여 위치될 각막 표면을 보완하도록 성형한다. 이러한 방식으로, 각막 후면 및 각막 표면은 렌즈가 안구에 착용될 때 "극히 친밀하게"와 유사하게 작용한다. 이러한 지형도적으로 한정된 맞춤도는 또한 대부분의 각막 광학 수차로부터 상쇄된다. 이러한 양태에서 또한 웨이브프론트 센서가 안구의 전체 광학 수차의 합을 측정하는데 사용된다. 렌즈의 후면에 의해 상쇄되는 각막으로 인한 광학 수차는 전체 광학 수차의 합으로부터 감하여, 순수한 잔류성 광학 수차를 수득한다. 순수한 잔류성 광학 수차는 콘택트 렌즈의 전면의 적합한 고안에 의해 보상된다. 콘택트 렌즈 전면은 또한 구, 실린더, 축 및 프리즘을 포함하는 1차 통상의 처방 성분을 보상하도록 고안된다.
이하, 도 2와 관련하여, 당해 도에는 본 발명에 따르는 제2 양태가 도시되어 있다. 제2 양태에서, 통상의 처방 성분을 측정하기 위한 개별적인 분석은 수행되지 않는다. 대신, 통상의 처방 성분은 광학적 웨이브프론트 데이터로부터 측정된다. 이러한 분석법은 광로차 또는 수차 다명식을 평가함을 포함한다. 제2 양태에서, 각막 광학 수차는 상기 논의된 제1 양태와 유사하게 콘택트 렌즈의 적합한 후면 고안에 의해 보상된다. 유사하게, 안구의 전체 광학 수차가 측정되고, 각막 광학 수차는 전체 광학 수차로부터 감하여, 적합한 전면 콘택트 렌즈 고안에 의해 보상되는 잔류성 광학 수차를 수득한다. 또한, 전면 콘택트 렌즈 고안은 특별한 안구에 필요한 통상의 처방 성분을 고려한다.
이하, 도 3과 관련하여, 당해 도에는 본 발명에 따르는 제3 양태가 도시되어 있다. 제3 양태에서, 각막 지형도 검사기는 각막 표면, 특히 각막 표면 중의 불규칙함에 관련된 지형도 데이터를 발생시키는데 사용된다. 그러나, 주문식의 특정 각막 표면을 독특하게 보상하는 콘택트 렌즈 후면을 고안하는 대신, (구형일 수 있거나 아닐 수 있는) 임의의 콘택트 렌즈 후면이 사용된다. 결과로써, 콘택트 렌즈후면은 모든 각막 광학 수차를 보강하지 못한다. 대신, 각막 수차는, 또한 특별한 안구에 필요한 통상의 처방 성분과 함께 안구에 존재하는 잔류 광학 수차에 의해 보강되는 전면 콘택트 렌즈 고안에 의해 보강된다.
상기 기술된 본 발명의 각종 바람직한 양태에 의해, 당해 기술 분야의 숙련가들은 상기한 배열이 단지 본 발명의 원리를 예시하는 것이고, 다른 배열 및 변형이 하기 청구된 본 발명의 취지 및 범주로부터 벗어나지 않는 고안물일 수 있다는 것을 인지할 것이다.

Claims (14)

  1. 각막 지형도 검사기 및 비디오 화상 각막경 중의 하나를 사용하여 대상자 안구의 각막 지형도 정보를 수득하는 단계;
    웨이브프론트 센서를 사용하여 안구의 전체 광학 수차의 합을 측정하는 단계;
    각막 지형도 정보를 사용하여 콘택트 렌즈의 후면의 윤곽을 잡는 단계 및
    렌즈의 후면을 성형하여 안구의 각막 표면을 보강하는 단계를 포함하는, 콘택트 렌즈의 고안 방법.
  2. 제1항에 있어서, 각막 지형도 정보를 사용하여 렌즈의 후면을 추정하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    렌즈의 후면으로 인한 광학 수차를 전체 광학 수차의 합으로부터 감하여, 순수한 잔류성 광학 수차를 발생시키는 단계 및
    순수한 잔류성 광학 수차를 사용하여 렌즈 전면을 추정하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  4. 제1항에 있어서, 각막 지형도 정보를 사용하여, 평균 구형 맞춤도를 갖는 렌즈의 후면을 추정하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  5. 제1항에 있어서, 통상의 처방 성분 및 완전한 웨이브프론트 수차 측정치를 사용하여 렌즈 전면을 추정하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  6. 각막 지형도 검사기 및 비디오 화상 각막경 중의 하나를 사용하여 대상자 안구의 각막 지형도 정보를 수득하는 단계;
    각막 지형도 정보를 사용하여 콘택트 렌즈의 후면의 윤곽을 잡는 단계 및
    렌즈의 후면을 성형하여, 안구의 각막 표면을 보강하는 단계를 포함하는, 콘택트 렌즈의 고안 방법.
  7. 제6항에 있어서, 각막 지형도 정보를 사용하여 렌즈의 후면을 추정하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    렌즈의 후면으로 인한 광학 수차를 전체 광학 수차의 합으로부터 감하여, 순수한 잔류성 광학 수차를 발생시키는 단계 및
    순수한 잔류성 광학 수차를 사용하여 렌즈 전면을 추정하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  9. 대상자 안구의 각막 지형도 정보를 수득하기 위한 각막 지형도 검사기;
    안구의 전체 광학 수차의 합을 측정하기 위한 웨이브프론트 센서;
    각막 지형도 정보를 사용하여 콘택트 렌즈의 후면을 경계짓기 위한 장치 및
    렌즈의 후면을 성형하여 안구의 각막 표면을 보강하기 위한 장치를 포함하는, 콘택트 렌즈 고안용 시스템.
  10. 제9항에 있어서, 각막 지형도 정보에 기초하여 렌즈의 후면을 추정하기 위한 장치를 추가로 포함하는 시스템.
  11. 제9항에 있어서,
    렌즈의 후면으로 인한 광학 수차를 전체 광학 수차의 합으로부터 감하여, 순수한 잔류성 광학 수차를 발생시키기 위한 장치 및
    순수한 잔류성 광학 수차에 기초하여 렌즈 전면을 추정하기 위한 장치를 추가로 포함하는 시스템.
  12. 대상자 안구의 각막 지형도 정보를 수득하기 위한 각막 지형도 검사기 및
    안구의 전체 광학 수차의 합을 측정하기 위한 웨이브프론트 센서를 포함하는, 콘택트 렌즈 고안용 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    각막 지형도 정보에 기초하여 렌즈의 후면을 추정하기 위한 장치 및
    안구의 전체 광학 수차의 합 및 중간 잔류성 수차 계산치로부터 임의의 렌즈 후면을 추정하기 위한 장치를 추가로 포함하는 시스템.
  14. 제12항에 있어서,
    렌즈의 후면으로 인한 광학 수차를 전체 광학 수차의 합으로부터 감하여, 순수한 잔류성 광학 수차를 발생시키기 위한 장치 및
    순수한 잔류성 광학 수차에 기초하여 렌즈 전면을 추정하기 위한 장치를 추가로 포함하는 시스템.
KR1020027001823A 1999-08-11 2000-08-08 소프트 콘택트 렌즈를 제조하기 위한, 각막 지형도 데이터 및 안구 웨이브프론트 데이터를 1차 굴절 이상 측정치와 통합하는 시스템 및 방법 KR100746844B1 (ko)

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