KR20070055424A - 콘택트 렌즈의 회전적 안정화 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 동적 안정화가 개선되고 렌즈의 주변부에서 하나 이상의 얇은 구역을 이용하는 콘택트 렌즈에 관한 것이다. 각각의 구역(21)은 렌즈의 광학 구역에 대하여 얇은 구역의 최외각 경계인 볼록한 가장자리(22)를 갖는다. 얇은 구역의 최내각 경계는 숄더(23), 내부로 가늘어지는 가장자리(24) 및 가장자리(25)에 의해 형성된다. 각각의 솔더(23)는 볼록한 가장자리(22)의 각각의 말단을 구성하고 볼록한 가장자리의 각각의 말단으로부터 내부로 연장한다. 내부로 가늘어지는 가장자리(24) 각각은 그 사이로 연장되는 가장자리(25)와 숄더(23)와 연속적이다.

콘택트 렌즈, 얇은 구역, 두꺼운 구역, 볼록한 가장자리, 내부로 가늘어지는 가장자리, 숄더.

Description

콘택트 렌즈의 회전적 안정화 방법{Methods for rotationally stabilizing contact lenses}

본 발명은 콘택트 렌즈에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 이중 얇은 구역 설계(dual thin zone design)를 사용하여 콘택트 렌즈를 회전적으로 안정화시키는 개선된 방법을 제공한다.

특정 광학 결함의 교정은 콘택트 렌즈의 하나 이상의 표면에 원주형, 이중 초점 또는 다초점 특성 중의 하나 이상과 같은 비구면 교정 특성을 부여함으로써 달성된다는 것이 공지되어 있다. 이러한 렌즈의 사용은, 렌즈가 착용시 유효하게 되는 특정한 배향으로 유지되어야 하지만, 일단 렌즈를 착용하면 눈 깜빡거림 및 눈꺼풀과 눈물 이동으로 인해 눈 위에서 회전한다는 점에서 문제시된다.

렌즈의 착용시 배향의 유지성은 통상적으로 렌즈의 기계적 특성을 변경시켜 달성된다. 예를 들면, 제한하려는 것은 아니지만, 렌즈의 배면에 대한 정면의 디센터링(decentering), 프리즘 균형화, 하부 렌즈 가장자리의 비후, 아랫 눈꺼풀에 대한 렌즈의 지지, 렌즈 표면에 대한 하강 또는 상승 형성 및 렌즈 가장자리의 절 단(truncating)을 포함한, 프리즘 안정화가 사용되어 왔다.

추가로, 이중 얇은 구역 설계를 포함하는 동적 안정화 방법이 공지되어 있다. 이중 얇은 구역 설계에서, 렌즈는 렌즈의 정면 또는 대상측 표면의 특정 영역의 두께를 감소시켜 안정화시킨다. 보다 구체적으로, 얇은 구역은 렌즈의 정면 주변에서 90 내지 270° 축을 따라 2개의 대칭적으로 놓여진 영역 각각에 제공된다. 얇은 구역 외에, 2개의 비후 영역은 렌즈의 주변의 잔여부를 형성하고 수평 또는 0 내지 180° 축을 따라 존재한다.

이중 얇은 구역 설계는, 렌즈를 눈에 위치시키는 경우, 렌즈가 과도하게 회전하는 경향이 있어, 렌즈의 핏팅을 복잡하게 하기 때문에 불리하다. 추가로, 당해 설계는 회전이, 눈 형태, 눈꺼풀 기하 및 렌즈 착용자의 눈 눈 깜빡거림에 따라 변화하기 때문에 착용시 회전에 대하여 예측할 수 없다. 따라서, 이러한 단점중 일부를 극복하는 이중 막막 구역 설계가 필요하다.

도 1은 선행 기술분야의 렌즈 정면의 평면도이다.

도 2는 본 발명의 하나의 양태를 도시하는 렌즈 정면의 평면도이다.

도 3은 본 발명의 제2 양태를 도시하는 렌즈 정면의 평면도이다.

도 4는 도 3의 렌즈의 측면도의 3차원적 그래픽으로 표현한 도이다.

도 5는 본 발명의 제3 양태를 도시하는 렌즈 정면의 평면도이다.

본 발명은 개선된 동적 안정화를 갖고 렌즈의 주변에서 하나 이상의 얇은 구역을 이용하는 콘택트 렌즈 및 당해 콘택트 렌즈의 제조방법을 제공한다.

도 1에는 선행 기술분야의 콘택트 렌즈(10)의 정면이 나타나 있는데, 당해 렌즈는 공지된 이중 얇은 구역 설계를 포함하고 있다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 렌즈(10)는 90 내지 270° 축의 대향 말단에 놓여진, 상부 및 하부의, 2개의 얇은 구역(11)을 갖는다. 이러한 얇은 구역은 광학 구역(12)에 인접하여 이를 둘러싸고 놓여진 렌즈의 주변, 또는 비광학 부분에 위치한다. 렌즈 주변부는 렌즈 가장자리를 제외한 부분, 또는 렌즈의 기하학적 중심에 대하여 이의 최외각 부분을 제외한 부분이다.

통상적으로, 렌즈 가장자리는 폭이 약 0.02 내지 약 0.2mm이다. 또한, 도 1에 나타낸 바와 같이, 비후 영역(13)은 각각 0 내지 180° 축의 대향 말단에, 렌즈 주변부의 수평 축을 따라 위치한다. 비후 영역(13)은 예를 들면, 연장된 장방형 등의 임의의 편의상의 형태를 취할 수 있다. 이러한 렌즈의 상부 및 하부에 위치한 얇은 구역은 둘 다 호형(여기서, 호의 반경은 렌즈의 외부 가장자리를 향하고 호의 정점은 렌즈의 기하학적 중심을 향한다)을 취한다.

렌즈와 눈꺼풀 사이의 상호 작용을 이용하도록 하는 형상인 얇은 구역을 제공함으로써 렌즈의 안정화가 달성된다는 것이 본 발명에서 밝혀졌다. 보다 구체적으로, 하나의 양태에서, 본 발명은 렌즈에, 볼록한 외부 가장자리를 갖는 하나 이상의 얇은 구역, 최외각 가장자리의 한 말단을 구성하고 최외각 가장자리의 한 말단으로부터 내부로 연장되는 숄더(shoulder), 숄더와 연속적이고 숄더로부터 내부로 연장되는, 내부로 가늘어지는 가장자리 및 내부로 가늘어지는 가장자리를 구성하고 내부로 가장자리들 사이로 연장되는 가장자리를 포함하거나 이들로 본질적으로 이루어지거나 이들로 이루어진 정면을 제공한다. "얇은 구역"이란, 렌즈의 정면 또는 대상측 표면과 렌즈의 배면 또는 눈측 표면 사이에서 측정하여, 얇은 구역 내에서의 렌즈 두께가 얇은 구역을 벗어나는 렌즈 주변보다 작음을 의미한다.

도 2에는 렌즈의 주변부에 2개의 얇은 구역(21)이 존재하는, 본 발명의 하나의 양태인 렌즈(20)가 도시되어 있다. 각각의 구역(21)은 렌즈의 광학 구역에 대하여 얇은 구역의 최외각 경계인 볼록한 가장자리(22)를 갖는다. 얇은 구역의 최내각의 경계는 숄더(23), 내부로 가늘어지는 가장자리(24) 및 가장자리(25)에 의해 형성된다. 각각의 숄더(23)는 볼록한 가장자리(22)의 각각의 말단을 구성하고 볼록한 가장자리(22)의 각각의 말단으로부터 내부로 연장된다. 각각의 내부로 가늘어지는 가장자리(24)는 숄더(23)와 연속적이고 가장자리(25)는 이로부터 연장된다. 볼록한 가장자리(22)는 임의의 편의상의 곡률을 가질 수 있다. 바람직하게는, 볼록한 가장자리(22)의 곡률은 착용자의 아랫 눈꺼풀 위치 및 기하와 일치하는 반경이 사용되도록 한 것이다. 보다 바람직하게는, 볼록한 가장자리(22)의 곡률의 반경은 약 3.5 내지 약 10.5mm의 범위이다. 내부로 가늘어지는 가장자리(23)는 가장자리(25)에 대하여 약 0 내지 약 270° 범위의 각을 형성하고, 바람직하게는 약 0 내지 약 90°의 각을 형성한다. 렌즈 주변에, 그리고 렌즈의 0 내지 180° 축 주위에 대칭하여 두꺼운 구역(26)이 존재한다. "두꺼운 구역"이란, 렌즈의 정면 또는 대상 측면과 렌즈의 배면 또는 눈 측면 사이에서 측정하여, 두꺼운 구역 내에서의 렌즈 두께가 두꺼운 구역을 벗어난 렌즈 주변부의 두께보다 큼을 의미한다.

도 3에는 본 발명의 또 다른 양태인, 렌즈(30)가 도시되어 있다. 렌즈(30)는 2개의 얇은 구역(31)을 갖는데, 이들 각각은 최외각 볼록한 가장자리(32), 숄더(33), 내부로 가늘어지는 가장자리(34) 및 가장자리(35)를 갖는다. 추가로, 렌즈 주변 및 렌즈의 약 0 내지 180° 축에 대칭인, 두꺼운 구역(36)이 존재한다. 도시된 바와 같이, 그리고 바람직하게는, 두꺼운 구역(36)은 도 4에 나타낸 바와 같은 수직 횡단면 위에 삼차원적인 사다리꼴 형상을 취한다.

또 다른 양태로서, 도 2 또는 도 3에 도시한 바와 같이 약 270° 위치에서 대칭인 렌즈 주변부의 하부에 얇은 구역을 갖는 렌즈가 제공될 수 있다. 제2 얇은 구역은 렌즈 주변부 위에서 약 90° 위치에서 대칭이고, 당해 제2 얇은 구역은 복수의 등후선(iso-thickness line)으로 구성된다. "등후선"이란, 선을 따르는 어떠한 점에서라도, 두께가 선을 따라 어느 곳에서든 동일함을 의미한다. 얇은 구역 내에서의 두께는 하나의 등후선으로부터 또 다른 선까지 이동하면서 연속적으로 변화하고 얇은 구역의 최외각 영역으로부터 얇은 구역의 최내각 구역 쪽으로 이동하면서 두께를 증가시킨다. 또 다른 양태에서, 얇은 구역은 90° 위치에서 동일 두께의 얇은 구역 및 약 0° 및 180°에서 대칭인 두꺼운 구역을 따라, 도 2 또는 3에 도시된 바와 같이 약 270° 위치에서 대칭인 렌즈 주변부의 하부에 제공된다. 바람직하게는, 두꺼운 구역은 수직 횡단면 위에 삼차원적인 사다리꼴 형상이다.

개선된 동적 안정성을 달성하기 위한 또 다른 방법으로서, 렌즈는 아랫 눈꺼풀 프로파일을 혼입시키는 형상을 갖는 하나 이상의 얇은 구역을 포함할 수 있다. 렌즈의 하부에 하나 이상의 얇은 구역의 윤곽선을 눈꺼풀의 윤곽선에 실질적으로 상응하도록 형성함으로써 개선된 안정화가 달성될 수 있다는 것이 본 발명에서 밝혀졌다. 개선된 안정화는 눈꺼풀과 얇은 구역과의 보다 큰 상호 작용의 결과이다. 도 5에는 렌즈(40)가 도시되어 있다. 점선(41)은 윗 눈꺼풀을 도시하고, 점선(43)은 아랫 눈꺼풀을 도시한다. 얇은 구역(42)은 이의 최외각 가장자리(44)가 아랫 눈꺼풀(43)의 윤곽선에 상응하도록 하는 윤곽을 갖는다. 바람직하게는, 얇은 구역(42)은 다른 얇은 구역 설계의 하부의 얇은 구역과 마찬가지로 렌즈 주변부 위의 약 270° 지점에서 센터링(centering)되지 않는다.

당해 양태의 렌즈에서의 얇은 구역의 형태를 결정하기 위하여, 렌즈 착용자의 눈은 우선 어느 눈꺼풀이 눈 위의 렌즈를 이동시키는 데 우세한지 결정하기 위하여 눈 깜빡임 주기 동안 관찰되어야 한다. 예를 들면, 윗 눈꺼풀이 우세한 경우, 이는 윗 눈꺼풀이 눈에서 렌즈를 이동시킴을 의미하는데, 렌즈 설계는 렌즈 주변부의 최외각부에 인접하게 얇게 하여 렌즈가 배향된 위치일 때 윗 눈꺼풀과의 상호 작용을 최소화시킨다. 관찰은 초고속 비디오 기록 장치를 사용하여 수행할 수 있다. 눈꺼풀 동작을 눈 깜빡임 주기 동안 기록한 다음 측정한다. 구체적으로, 눈꺼풀이 얇은 구역과 접촉하는 각도를 이미지화하고 1차 게이지, 눈 깜빡임 동안의 눈꺼풀 각도, 렌즈의 수직 또는 각 이동 및 내부 또는 외부 안각의 변위 중의 하나 이상에 따라 측정한다. 본 발명의 또 다른 양태로서, 대중에 대한 일반적인 눈꺼풀 윤곽선을 측정할 수 있으며, 가장 일반적인 윤곽선을 기초로 한 얇은 구역 설계를 렌즈로 도입시킬 수 있다.

본 발명의 렌즈는 공지된 방법을 사용하여 제조할 수 있다. 설계의 비대칭도에 따라, 예를 들면, 본 발명의 제3 양태에서와 같이, 금형 삽입물 및 금형을 공지된 방법으로 설계하여 가공 완료된 수화 렌즈가 목적하는 기하를 함유하도록 보장할 수 있다.

본 발명의 안정화 설계는 어떠한 콘택트 렌즈에서라도 사용될 수 있지만, 착용 안정화를 필요로 하는 렌즈에서 가장 유용하다. 이러한 렌즈로는 제한하려는 것은 아니지만, 이중 초점 렌즈, 프로그레시브 렌즈(progressive lens) 및 토릭 렌즈(toric lenses)가 포함된다. 추가로, 당해 설계는 특정한 개인의 각막 지형도에 따라 주문하는 렌즈, 고 파면 수차를 혼입시킨 렌즈 또는 이들 렌즈 둘 다에서 유용할 수 있다.

본 발명의 렌즈는 하드 또는 소프트 콘택트 렌즈를 제조하기 위한 어떠한 적합한 렌즈 형성 재료로부터라도 제조할 수 있다. 예시적인 소프트 콘택트 렌즈 형성용 재료로는, 제한하려는 것은 아니지만, 실리콘 탄성중합체, 실리콘 함유 매크로머(제한하려는 것은 아니지만, 전체적으로 참조로 인용된, 미국 특허공보 제5,371,147호, 제5,314,960호 및 제5,057,578호에 기재된 것들을 포함함), 하이드로겔, 실리콘 함유 하이드로겔 등, 및 이들의 배합물이 포함된다. 보다 바람직하게는, 표면은 실록산이거나, 제한하려는 것은 아니지만, 폴리디메틸실록산 매크로머, 메타크릴로일옥시프로필 실록산 및 이들의 혼합물, 실리콘 하이드로겔 또는 하이드로겔을 포함하는 실록산 관능기를 함유한다. 예시적인 재료로는, 제한하려는 것은 아니지만, 아쿠아필콘, 에타필콘, 겐필콘, 레네필콘, 세네필콘, 발라필콘, 로트라필콘 또는 갈리필콘이 포함된다.

바람직한 콘택트 렌즈용 재료는 피크 분자량이 약 25,000 내지 약 80,000이고 다분산도가 각각 약 1.5 미만 내지 약 3.5 미만이며, 그 위에 하나 이상의 가교결합성 관능 그룹이 공유결합된, 폴리 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트 중합체이다. 이러한 재료는 본원에 전체적으로 참조로 인용된, 미국 특허원 제60/363,630호에 기재되어 있다.

렌즈의 경화는 어떠한 통상적인 방법으로라도 수행할 수 있다. 예를 들면, 재료는 금형 내에서 부착되어 열 경화, 조사 경화, 화학적 경화, 전자기 방사선 경화 및 이들의 조합 방법에 의해 경화시킬 수 있다. 바람직하게는, 금형은 자외선 광을 사용하거나 가시광의 전체 스펙트럼을 사용하여 수행한다. 보다 구체적으로, 렌즈 재료를 경화시키기에 적합한 정확한 조건은 선택되는 재료 및 형성되는 렌즈에 좌우된다. 적합한 방법은 본원에서 전체적으로 참조로 인용되는 미국 특허공보 제4,495,313호, 제4,680,336호, 제4,889,664호, 제5,039,459호 및 제5,540,410호에 기재되어 있다.

본 발명의 콘택트 렌즈는 임의의 편리한 방법으로 형성할 수 있다. 이러한 한 가지 방법은 레이드(lathe)를 사용하여 금형 삽입물을 제조하는 것이다. 금형 삽입물은 차례로 금형을 형성하는 데 사용된다. 후속적으로, 적합한 렌즈 재료를 금형 사이에 넣은 다음, 압축시키고 수지를 경화시켜 본 발명의 렌즈를 형성한다. 당업자라면 다른 다수의 공지된 방법을 사용하여 본 발명의 렌즈를 제조할 수 있음을 인지할 것이다.

Claims (11)

1. 하나 이상의 얇은 구역을 포함하는 콘택트 렌즈로서,

   얇은 구역이 볼록한 외부 가장자리, 볼록한 외부 가장자리의 각각의 말단으로부터 내부로 연장되고 볼록한 외부 가장자리 각각의 말단을 구성하는 숄더, 각각의 숄더와 연속적이고 각각의 숄더로부터 내부로 연장되는, 내부로 가늘어지는 가장자리 및 내부로 가늘어지는 가장자리를 구성하고 내부로 가늘어지는 가장자리들 사이로 연장되는 가장자리를 갖는 콘택트 렌즈.
2. 제1항에 있어서, 하나 이상의 얇은 구역이 렌즈 위의 약 270° 위치에서 대칭인 제1 얇은 구역 및 렌즈 위의 약 90° 위치에서 대칭인 제2 얇은 구역을 포함하는 콘택트 렌즈.
3. 제1항에 있어서, 볼록한 가장자리가 가늘어지는 가장자리들 사이로 연장되는 가장자리에 대하여 약 0 내지 약 270°의 범위의 각도를 형성하는 곡률 반경을 포함하는 콘택트 렌즈.
4. 제2항에 있어서, 볼록한 가장자리가 가늘어지는 가장자리들 사이로 연장되는 가장자리에 대하여 약 0 내지 약 270° 범위의 각도를 형성하는 곡률 반경을 포함하는 콘택트 렌즈.
5. 제1항에 있어서, 렌즈 위에서 각각 약 0 내지 180° 위치에서 대칭인, 각각 사다리꼴 형상을 갖는 제1 두꺼운 구역 및 제2 두꺼운 구역을 추가로 포함하는 콘택트 렌즈.
6. 제2항에 있어서, 렌즈 위에서 각각 약 0 내지 180° 위치에서 대칭인, 각각 사다리꼴 형상을 갖는 제1 두꺼운 구역 및 제2 두꺼운 구역을 추가로 포함하는 콘택트 렌즈.
7. 볼록한 외부 가장자리, 볼록한 외부 가장자리 각각의 말단으로부터 내부로 연장되고 볼록한 외부 가장자리 각각의 말단을 구성하는 숄더, 각각의 숄더와 연속적이고 각각의 숄더로부터 연장되는, 내부로 가늘어지는 가장자리 및 내부로 가늘어지는 가장자리를 구성하고 내부로 가늘어지는 가장자리들 사이로 연장되는 가장자리를 갖는, 렌즈 위에서 약 270° 위치에서 대칭인 제1 얇은 구역(a)과

   복수의 등후선(iso-thickness line)을 포함하는, 렌즈 위에서 약 90° 위치에 대칭인 제2 얇은 구역(b)을 포함하는 콘택트 렌즈.
8. 제7항에 있어서, 렌즈 위에서 각각 약 0 내지 180° 위치에 대칭인, 각각 사다리꼴 형상을 갖는 제1 구역 및 제2 구역을 추가로 포함하는 콘택트 렌즈.
9. 렌즈 착용자의 눈꺼풀의 외곽선에 실질적으로 상응하는 최외각 가장자리를 갖는 하나 이상의 얇은 구역을 포함하는 콘택트 렌즈.
10. 렌즈 위에, 볼록한 외부 가장자리, 볼록한 외부 가장자리 각각으로부터 내부로 연장되고 볼록한 외부 가장자리 각각을 구성하는 숄더, 각각의 숄더와 연속적이고 각각의 숄더로부터 내부로 연장되는, 내부로 가늘어지는 가장자리 및 내부로 가늘어지는 가장자리를 구성하고 내부로 가늘어지는 가장자리들 사이로 연장되는 가장자리를 갖는, 하나 이상의 얇은 구역을 제공하는 단계를 포함하는, 콘택트 렌즈의 안정화 방법.
11. 볼록한 외부 가장자리, 볼록한 외부 가장자리 각각의 말단으로부터 내부로 연장되고 볼록한 외부 가장자리 각각의 말단을 구성하는 숄더, 각각의 숄더와 연속적이고 각각의 숄더로부터 연장되는, 내부로 가늘어지는 가장자리 및 내부로 가늘어지는 가장자리를 구성하고 내부로 가늘어지는 가장자리들 사이로 연장되는 가장자리를 갖는, 렌즈 위에 약 270° 위치에서 대칭인 제1 얇은 구역(a)과

    복수의 등후선을 포함하는, 렌즈 위에 약 90° 위치에서 대칭인 제2 얇은 구역(b)을 갖는 렌즈를 제공하는 단계를 포함하는, 콘택트 렌즈의 안정화 방법.

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