KR20050094864A - 하이브리드 다초점 콘택트 렌즈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소프트 렌즈 재료와 하드 렌즈 재료 둘 다를 겸비한 하이브리드 렌즈인 다초점 안용 렌즈를 제공한다. 당해 렌즈는 하드 렌즈보다 착용감이 더 편안하고, 실린더 배율을 부가할 필요없이도 난시 교정을 제공한다.

Description

하이브리드 다초점 콘택트 렌즈 {Hybrid multifocal contact lenses}

발명의 분야

본 발명은 다초점 안용 렌즈(multifocal ophthalmic lens)에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 콘택트 렌즈에 경질 재료와 연질 재료 둘 다를 사용함으로써 노안 및 각막 난시를 교정하는 콘택트 렌즈를 제공한다.

발명의 배경

사람이 나이가 들어감에 따라, 관측자로부터 비교적 근거리에 있는 물체에 초점을 맞추기 위해 눈을 조절하거나 수정체를 구부리기가 더욱 어려워진다. 이러한 상태가 노안으로 알려져 있다. 유사하게도, 자신의 수정체를 잃고 대체품으로서 삽입된 안내(眼內) 렌즈를 갖는 사람들의 경우, 조절 능력이 결여된다. 눈의 조절 기능 부전을 교정하기 위해 사용되는 방법들 중에는 하나 이상의 광학 배율을 갖는 렌즈를 사용하는 방법이 있다. 특히, 원거리 배율 영역, 근거리 배율 영역 및 중간 배율 영역이 제공되어 있는 콘택트 렌즈 및 안내 렌즈가 개발되었다.

또한, 하나의 렌즈에 난시 교정용 실린더 교정과 다초점 교정을 겸비하는 것이 종종 필요하다. 다초점 렌즈에 실린더 교정을 추가하면, 렌즈 제조업자가 생산해야 하는 SKU(Stock Keeping Unit)의 수가 극적으로 증가된다. 실린더 교정은 또한 렌즈가 눈에 효과적이면서 특정한 배향으로 유지되는 것을 필요로 하며 렌즈의 디자인을 더욱 복잡하게 한다.

경질 재료로 이루어진 콘택트 렌즈는 렌즈와 각막 표면 사이에 눈물 층의 형성을 통해 실린더 배율을 부가하지 않고도 각막 난시 교정을 제공한다. 하드 렌즈는 렌즈의 뒷면(back surface)과 각막 표면 사이에 눈물 막을 만듦으로써 각막 난시를 교정하기 때문에 경질 재료로 이루어진 렌즈에서는 배향을 유지하는 것이 문제가 되지 않는다. 하드 렌즈는 연질 재료로 이루어진 렌즈보다 눈에 대한 편안함이 덜하다는 점에서 불리하다. 그러나, 소프트 콘택트 렌즈는 각막 표면 주위를 감싸고 있거나 각막 표면의 형태를 취하므로, 각막 난시를 적절하게 교정하지 못한다. 또한, 소프트 콘택트 렌즈는 눈에서의 렌즈의 안정화를 필요로 한다.

도면의 간단한 설명

도 1은 본 발명의 렌즈의 단면도를 확대하여 나타낸 것이다.

발명의 상세한 설명 및 바람직한 양태

본 발명은 착용자의 노안 교정 및 난시 교정을 둘 다 제공하는 다초점 안용 렌즈 및 당해 렌즈의 제조방법을 제공한다. 본 발명의 렌즈는 소프트 렌즈 재료와 하드 렌즈 재료 둘 다를 겸비한다는 측면에서 하이브리드 렌즈이며, 하드 렌즈보다 착용감이 더 편안하고 소프트 콘택트 렌즈보다 우수한 난시 교정을 제공한다는 측면에서 유리하다. 또한, 렌즈는, 경질 부분이 렌즈에 실린더 배율을 부가할 필요없이 난시 교정을 제공하기 때문에, 굴절률 규정 범위를 커버하도록 감소된 SKU를 사용하여 제조할 수 있다.

한 가지 양태에서, 본 발명은 볼록면과 오목면을 갖는 소프트 렌즈 재료를 포함하는 제1 부재(a)(여기서, 오목면과 볼록면 중의 하나는 다초점 광학 영역(multifocal optic zone)을 포함한다)와 하드 렌즈 재료를 포함하는 제2 부재(b)(여기서, 제2 부재는 전적으로 소프트 렌즈 재료내에 함유되어 있다)를 갖는 안용 렌즈를 제공한다. 또 다른 양태에서, 본 발명은 볼록면과 오목면을 갖는 소프트 렌즈 재료를 포함하는 제1 부재(a)(여기서, 오목면과 볼록면 중의 하나는 단일초점 광학 영역을 포함한다)와 볼록면과 오목면을 갖는 하드 렌즈 재료를 포함하는 제2 부재(b)(여기서, 오목면과 볼록면 중의 하나는 다초점 광학 영역을 포함하며, 제2 부재는 전적으로 소프트 렌즈 재료내에 함유되어 있다)를 갖는 안용 렌즈를 제공한다.

"안용 렌즈"는 콘택트 렌즈, 안내 렌즈, 각막 이식 렌즈, 온-레이(onlay) 렌즈 등 또는 이의 조합을 의미한다. 바람직하게는, 본 발명의 렌즈는 콘택트 렌즈이다. "전적으로 .. 내에 함유되어 있는"은 하드 렌즈 재료 부분의 전체가 소프트 렌즈 재료내에 캡슐화되어 있어 하드 렌즈 재료 부분의 표면이 전혀 노출되지 않음을 의미한다.

하드 렌즈 재료로 이루어진 렌즈 부분은 안용 렌즈를 형성하기에 적합하고, 연질 부분과 조합시킬 경우, 각막 난시를 상쇄시킬 수 있는 재료로 이루어질 수 있다. 따라서, 경질 부분은 하드 렌즈 재료 및 소프트 렌즈 재료 부재의 배합으로부터 야기되는 렌즈의 뒷면이 실질적으로 각막 표면의 형상과 일치하지 않도록 하기에 충분한 정도로 경질이어야 한다. 바람직하게는, 하드 렌즈 재료는 약 300,000psi 이상의 모듈러스를 갖는다. 또한, 재료는 렌즈의 소프트 렌즈 재료 부분에 사용되는 재료와 상용성이어야 하는데, 이는 하드 렌즈 재료가, 소프트 렌즈 재료와 배합시, 소프트 렌즈 재료의 화학적 특성을 변화시키지 않아야 함을 의미한다. 또한, 소프트 렌즈 재료는 하드 렌즈 재료에 의해 형성된 경질 부분에 결합되어야 한다. 따라서, 경질 부분의 표면 에너지가 너무 낮아서 적절하게 결합될 수 없다면, 예를 들면, 플라스마 또는 코로나 방전 처리에 의해, 목적하는 표면 에너지를 성취하도록 경질 부분의 표면을 처리할 수 있다.

본 발명에 사용하기 위한 하드 렌즈 재료는 당해 기술분야에 널리 공지되어 있다. 재료의 예로는, 실록산 중합체, 아크릴레이트, 예를 들면, 폴리메틸메타크릴레이트, 셀룰로즈성 중합체, 카보네이트, 실리콘 아크릴레이트, 플루오로아크릴레이트, 과불소화 폴리에테르, 알킬 치환된 아세틸렌 등과 이의 공중합체가 포함되지만 이에 제한되는 것은 아니다. 또는, 경질 부분은 구조물이 봉입되어 있는 렌즈를 형성하는 데 사용되는 재료보다 높은 모듈러스를 갖는 소프트 콘택트 렌즈 재료로부터 제조될 수 있다.

경질 부분은 어떠한 목적하는 형태라도 가능하지만, 렌즈의 연질 부분과 실질적으로 동일한 형태인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 경질 부분은 실질적으로 원형 형태이고 직경이 약 10 내지 8mm이다. 경질 부분의 두께는 렌즈의 전체 두께의 약 12 내지 약 50%이며, 렌즈의 전체 두께는 바람직하게는 약 0.100 내지 약 0.300mm이다. 경질 부분은 사출, 주조(coining), 욋가지 엮기(lathing) 및 캐스트 성형 등을 포함하지만 이에 제한되지 않는 어떠한 공지된 방법으로도 제조할 수 있다.

렌즈의 연질 부분을 형성하는 데 사용되는 재료는, 하드 렌즈 재료와 배합시, 하드 렌즈 재료의 화학적 특성을 변화시키지 않는 재료여야 한다. 또한, 소프트 렌즈 재료의 재료 수축 및 팽창율이 연질 부분과 경질 부분의 박리 또는 분리가 방지되도록 해야 한다. 바람직하게는, 소프트 렌즈 재료는 1의 팽창 단위를 가져야 하는데, 이는 수화되지 않고 경화되지 않은 상태에 비해 완전 수화된 상태에서 재료의 수축 또는 팽창율이 실질적으로 약 1% 미만임을 의미한다. 당해 기술분야의 통상의 숙련가들은 이것이 렌즈 재료를 팽창율이 1로 되도록 하기에 적합한 양으로 적당한 희석제로 제조함으로써 성취될 수 있음을 인지할 것이다. 예를 들면, 소프트 렌즈 재료의 수분 함량이 40%인 경우, 약 35 내지 약 45%의 희석제 수준이 사용될 것이다. 또한, 사용되는 희석제의 양은 사용되는 희석제의 비중 및 가교결합도를 기준으로 하여 선택된다는 것을 인지할 것이다. 렌즈의 소프트 렌즈 재료 부분을 제조하는 데 적합한 재료에는 2-하이드록시에틸메타크릴레이트 및 이의 중합체 및 공중합체, 플루오로중합체 등이 포함되지만 이에 제한되는 것은 아니다. 바람직하게는, 소프트 렌즈 재료는 약 30 내지 약 200psi의 모듈러스를 갖는다.

본 발명의 렌즈는 하드 렌즈 재료 부분을 소프트 렌즈 재료에 봉입시키는 방법, 선택적 경화법을 사용하는 방법, 하드 렌즈 재료 부분을 소프트 렌즈 재료에 그래프팅하는 방법 등 및 이를 조합한 방법을 포함하지만 이에 제한되지 않는 다수의 방법으로 제조할 수 있다. 구조물은 통상의 방법으로 렌즈 재료에 도입할 수 있다. 예를 들면, 먼저 하드 렌즈 재료 부분을 형성하고, 이어서, 이 구조물을 콘택트 렌즈 반금형에 삽입한 다음 이에 소프트 렌즈 재료를 투입하고 다른 반금형을 끼워 금형 조립체를 경화시킴으로써 렌즈 재료로 둘러쌀 수 있다. 또 다른 예로서, 소프트 렌즈 재료를 반금형에 투입하여 부분 경화시킨 다음 하드 렌즈 재료 부분을 부분 경화된 소프트 렌즈 재료에 삽입하고 추가의 소프트 렌즈 재료를 투입하고 다른 반금형을 끼워 금형 조립체를 경화시킬 수도 있다.

바람직하게는, 캐스트 성형이 사용되며, 경화되지 않은 소프트 렌즈 재료의 일부를 금형에 배치한 다음, 미리 성형하거나 캐스팅한 하드 렌즈 재료 부분을 금형에 배치한다. 이어서, 소프트 렌즈 재료의 나머지를 첨가하여 경화시키기 전에, 소프트 렌즈 재료를 부분 경화시킬 수 있다. 또는, 경화되지 않은 소프트 렌즈 재료의 나머지를 금형에 배치하고 소프트 렌즈 재료를 경화시킨다. 소프트 렌즈 재료의 경화는 선택된 재료에 적합한 조건을 사용하여 수행한다.

하드 렌즈 재료 부분의 배치는 실질적으로 렌즈의 광학 영역에 배치되도록 조절해야 한다. 하드 렌즈 재료 부분은 정밀 모터 장치, 진공 물림쇠(chuck) 등을 포함하지만 이에 제한되지 않는 적당한 방법을 사용하여 배치할 수 있다. 이러한 장치 및 물림쇠는 시판되고 있다.

렌즈의 소프트 렌즈 재료 부분의 적어도 한 면, 바람직하게는 앞면(front surface)은 다초점 광학 영역을 갖는다. 다초점 광학 영역은 바람직하게는 원거리 시력 및 근거리 시력 배율을 교호적으로 갖는 영역, 보다 바람직하게는 원거리, 근거리 및 중간 배율을 교호적으로 갖는 영역을 제공한다. "원거리 시력 배율" 및 "근거리 시력 배율"은 각각 착용자의 근거리 시력 정확도를 교정하는 데 필요한 배율 및 착용자의 근거리 시력 정확도를 교정하는 데 필요한 배율을 의미한다. 중간 배율은 원거리와 근거리 시력 배율 사이의 배율이다. 보다 바람직한 양태에서, 구면 또는 비구면인 3개 이상, 보다 바람직하게는 3 내지 5개의 동심성 환상 영역이 제공된다. 영역은 회절, 복굴절, 방사상 대칭 또는 비대칭 및 이의 조합 중의 하나로부터 선택될 수 있다.

또 다른 대안으로서, 다초점 영역은 누진다초점 배율 영역(progressive addition power zone)일 수 있으며, 이것은 이의 맨 안쪽 지점에서 영역이 근거리 시력 배율을 제공하고 광학 영역의 주변 밖으로 방사상으로 이동함에 따라 배율이 근거리 시력 배율로부터 중간 시력 배율을 거쳐 원거리 시력 배율로 점진적으로 변하는 것을 의미한다. 또 다른 대안으로서, 다초점 영역은 이의 맨 안쪽 지점에서 영역이 원거리 시력 배율을 제공하고 광학 영역의 주변 밖으로 방사상으로 이동함에 따라 배율이 원거리 시력 배율로부터 중간 시력 배율을 거쳐 근거리 시력 배율로 연속해서 점진적으로 변하는 누진 영역일 수 있다.

다초점 광학 영역이 렌즈의 소프트 렌즈 재료 부분의 표면에 존재하는 양태에서, 하드 렌즈 재료 부분의 표면은 구면 또는 비구면이다. 하드 렌즈 재료와 소프트 렌즈 재료의 굴절률이 상이한 경우, 하드 렌즈 재료의 첨가가 굴절 배율을 도입할 것이다. 바람직하게는, 하드 렌즈 재료 및 소프트 렌즈 재료는 실질적으로 동일한 굴절률을 갖거나 재료간의 굴절률의 차이가 0.5 미만이다. 바람직하게는, 경질 부분은 실질적으로 오목한 뒷면(즉, 눈에 가장 가까운 표면)을 갖고, 앞 면은 볼록면이다. 바람직하게는, 경질 부분은 눈에 의해 제공되는 시력 정확도 교정에 기여하지 않는다. 또는, 렌즈의 경질 부분의 적어도 하나의 표면은 다초점 광학 영역을 갖는다. 이러한 양태에서, 연질 부분의 앞면 및 뒷면은, 바람직하게는 단일촛점 표면인 구면 또는 비구면이다.

본 발명의 렌즈를 설계하는 데 있어서, 안용 렌즈를 설계하기 위한 어떠한 방법이라도 사용할 수 있다. 예를 들면, 다중표면 광선 추적법(multi-surface ray-tracing)을 사용하여 만들 수 있다.

도 1은 본 발명의 렌즈(10)의 단면도를 확대하여 나타낸 것이다. 렌즈(10)의 소프트 렌즈 재료 부분(11)은 그 안에 하드 렌즈 재료 부분(12)을 갖는다. 소프트 렌즈 재료 부분의 앞면(13)은 다초점면이다. 하드 렌즈 재료의 앞면(14)과 뒷면(16)은 단일초점면인 곡면(curved surface)이다. 하드 렌즈 재료(12)는, 렌즈(10)를 눈에 착용할 때에 렌즈의 뒷면(15)이 각막 주위를 감싸지는 않지만 뒷면(15)과 각막 표면(도시되어 있지 않음) 사이에 눈물 렌즈 층(도시되어 있지 않음)을 형성할 수 있을 정도로 충분히 경질이다.

Claims (12)

1. 볼록면과 오목면을 갖는 소프트 렌즈 재료를 포함하는 제1 부재(a)(여기서, 오목면과 볼록면 중의 하나는 다초점 광학 영역을 포함한다)와 하드 렌즈 재료를 포함하는 제2 부재(b)(여기서, 제2 부재는 전적으로 소프트 렌즈 재료내에 함유되어 있다)를 포함하는, 안용 렌즈(ophthalmic lens).
2. 제1항에 있어서, 콘택트 렌즈인, 안용 렌즈.
3. 제2항에 있어서, 콘택트 렌즈의 두께가 약 0.100 내지 약 0.300mm이고, 제2 부재의 두께가 렌즈의 전체 두께의 약 12 내지 약 50%인, 안용 렌즈.
4. 제2항에 있어서, 다초점 광학 영역이 원거리 시력 배율과 근거리 시력 배율이 교호되어 있는 동심성 환상 링(concentric annular ring)을 포함하는, 안용 렌즈.
5. 제2항에 있어서, 다초점 광학 영역이 원거리 시력 배율, 근거리 시력 배율 및 중간 배율이 교호되어 있는 동심성 환상 링을 포함하는, 안용 렌즈.
6. 제2항에 있어서, 다초점 광학 영역이 누진다초점 배율 영역(progressive addition power zone)을 포함하는, 안용 렌즈.
7. 볼록면과 오목면을 갖는 소프트 렌즈 재료를 포함하는 제1 부재(a)(여기서, 오목면과 볼록면 중의 하나는 다초점 광학 영역을 포함한다)와 볼록면과 오목면을 갖는 하드 렌즈 재료를 포함하는 제2 부재(b)(여기서, 오목면과 볼록면 중의 하나는 다초점 광학 영역을 포함하고, 제2 부재는 전적으로 소프트 렌즈 재료내에 함유되어 있다)를 포함하는, 안용 렌즈.
8. 제7항에 있어서, 콘택트 렌즈인, 안용 렌즈.
9. 제8항에 있어서, 콘택트 렌즈의 두께가 약 0.100 내지 약 0.300mm이고, 제2 부재의 두께가 렌즈의 전체 두께의 약 12 내지 약 50%인, 안용 렌즈.
10. 제8항에 있어서, 다초점 광학 영역이 원거리 시력 배율과 근거리 시력 배율이 교호되어 있는 동심성 환상 링을 포함하는, 안용 렌즈.
11. 제8항에 있어서, 다초점 광학 영역이 원거리 시력 배율, 근거리 시력 배율 및 중간 배율이 교호되어 있는 동심성 환상 링을 포함하는, 안용 렌즈.
12. 제8항에 있어서, 다초점 광학 영역이 누진다초점 배율 영역을 포함하는, 안용 렌즈.