KR20140044300A - 안경 프레임 및 콘택트 렌즈를 포함하는 광 요법 시스템 - Google Patents

안경 프레임 및 콘택트 렌즈를 포함하는 광 요법 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 착용자에게 광 요법을 전달하기 위해 콘택트 렌즈와 함께 사용되는 안경을 제공한다. 안경 렌즈 또는 프레임은 안경 내에 포함된 전원, 센서, 프로세서, 및 다른 구성요소와 논리적 및 전기적 통신 상태에 있는 매립된 광원을 특징으로 한다. 안경 렌즈 또는 프레임은 착용자의 눈 내로 광을 굴절, 회절, 또는 반사시키는 상보형 콘택트 렌즈 내로 광을 투사한다.

Description

안경 프레임 및 콘택트 렌즈를 포함하는 광 요법 시스템{LIGHT THERAPY SYSTEM INCLUDING SPECTACLE FRAMES AND CONTACT LENSES}
관련 출원
본 출원은 그 내용이 신뢰되고 참고로 포함된, 2011년 2월 4일자로 출원된 미국 가특허 출원 제61/439,401호; 및 2012년 1월 31일자로 출원된 미국 특허 출원 제13/362,264호에 대해 우선권을 주장한다.
본 발명은 계절성 정서 장애(seasonal affective disorder, SAD)의 치료 및 다른 목적을 위한 광 요법 전달 메커니즘(light therapy delivery mechanism)을 기술한다. 더욱 구체적으로, 일부 실시예에서, 본 발명은 광 요법의 지능적 전달을 위한 특징부를 포함하는 안경 또는 콘택트 렌즈 또는 둘 모두를 제공한다.
계절성 정서 장애(SAD)는 확립된 기분 장애(mood disorder)로서, 그 환자는 연중 소정의 계절에, 가장 흔하게는 겨울에 해당하는 달들 동안 우울증 증상을 경험한다. SAD에 의해 영향을 받는 사람은 흔히 연중 대부분 동안에는 정상적인 정신 건강 상태에 있다. SAD의 증상은 과도한 수면, 에너지 부족, 탄수화물 중독(craving carbohydrate), 집중력 감소, 및 사회적 활동의 위축을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 증상은 우울, 절망, 비관 및 기쁨 부족의 감정을 야기한다.
계절성 기분 변화는 광에 대한 노출의 변화와 관련되는 것으로 여겨진다. 더 적은 일광 시간, 더 낮은 태양광 강도, 또는 상당한 기간의 흐린 하늘을 경험하는 북극 지방과 같은 지리적 지역은 더 큰 SAD 발생 정도를 나타낸다. 성인 인구 중에서의 SAD의 유병률 변화는 미국 내에서 명백한데, 플로리다주 및 다른 햇볕이 잘 드는 주에서의 낮은 비율로부터 알래스카주, 뉴햄프셔주 및 다른 북쪽 또는 흐린 지역에서의 현저하게 높은 비율로 분포한다.
광 요법은 전형적인 또는 겨울철 계절성 정서 장애에 대한 탁월하고 효과적인 치료로서 연구되고 확립되어 왔다. 광 요법은 표준 백열 램프보다 상당하게 높은 루멘(lumen)을 방출하는 기구를 채용한다. 통상적인 구현은 10,000 룩스(lux)의 바람직하게 밝은 백색 전 스펙트럼(full spectrum) 광, 또는 선택적으로 2,500 룩스의 480 ㎚의 파장에서의 청색 광, 또는 350 룩스의 500 ㎚의 파장에서의 녹색 광을 포함한다. 광 요법은 보통 환자가 매일 30 내지 60분 동안 광원으로부터의 규정된 거리에서 그들의 눈을 뜬 채로 앉아 있을 것을 필요로 한다. 이러한 계절성 치료는 환자가 자연 광에 대한 빈번한 노출을 경험할 때까지 수 주 동안 유지된다. 대부분의 환자는 요법을 불편하게 느끼며, 따라서 상당한 비율, 일부 연구에서는 최대 19%가 치료를 중단한다. 그러므로, 더욱 편리하고, 지속적이며, 지능적 방식으로 광 요법을 전달하기 위한 새로운 방법 및 접근법이 요구된다.
따라서, 본 발명은 착용자에게 광 요법을 전달할 수 있는 안경을 포함한다. 안경 렌즈 또는 프레임(frame)은 안경의 안경다리 내에 포함된 전원, 센서, 프로세서, 및 다른 구성요소와 논리적 및 전기적 통신 상태에 있는 매립된 광원을 특징으로 한다.
또한, 일부 실시예에서, 안경 렌즈 또는 프레임은 착용자의 눈 내로 광을 굴절 또는 회절시키는 상보형 콘택트 렌즈 내로 광을 투사한다.
또 다른 태양에서, 일부 실시예에서, 안경 프레임은 광 요법을 위한 광원을 포함하는 콘택트 렌즈와 무선 통신하는 센서 및 전원을 제공한다.
마지막으로, 콘택트 렌즈는 매립된 광원 및 지원 전자장치(supporting electronics)를 포함할 수 있다. 이러한 실시예에서 안경은 포함되지 않는다.
<도 1>
도 1은 본 발명의 일부 실시예에 따라 렌즈 내에 매립된 광원을 구비하고 안경다리 내에 포함된 지원 전자장치를 구비한 안경의 배면도.
<도 2>
도 2는 본 발명의 일부 실시예에 따라 렌즈 내에 매립된 광원을 구비한 안경의 정면도.
<도 3>
도 3은 본 발명의 일부 실시예에 따라 매립된 광원을 구비한 안경 렌즈의 근접도.
<도 4>
도 4는 본 발명의 일부 실시예에 따라 안경 프레임 내에 장착된 매립된 광원을 구비한 안경 렌즈의 근접도.
<도 5>
도 5는 본 발명의 일부 실시예에 따라 지원 전자장치를 수용하는 안경의 안경다리 피스의 일부분을 예시하는 도면.
<도 6>
도 6은 본 발명의 일부 실시예에 따라 지원 전자장치를 보여주기 위해 개방된 안경의 안경다리 피스의 일부분을 예시하는 도면.
<도 7>
도 7은 본 발명의 일부 실시예에 따라 안경의 안경다리 피스 내로부터의 지원 전자장치의 일 면을 예시하는 도면.
<도 8>
도 8은 본 발명의 일부 실시예에 따라 안경의 안경다리 피스 내로부터의 지원 전자장치의 제2 면을 예시하는 도면.
<도 9>
도 9는 본 발명의 일부 실시예에 따라 프레임 내에 매립된 광원을 구비한 안경의 저면도.
<도 10>
도 10은 본 발명의 일부 실시예에 따라 상보형 콘택트 렌즈 내로 광을 지향시키는 매립된 광원을 구비한 안경 렌즈의 단면도.
<도 11>
도 11은 본 발명의 일부 실시예에 따라 광원을 포함하는 콘택트 렌즈와 무선 통신하는 지원 전자장치를 구비한 안경의 단면도.
본 발명은 매립된 광원을 구비한 안경을 사용하여 광 요법을 전달하기 위한 방법 및 장치를 포함한다. 또한, 본 발명은 안경 및 상보형 콘택트 렌즈의 조합을 사용하여 광 요법을 전달하는 것을 포함한다. 본 발명은 또한 매립된 광원을 구비한 콘택트 렌즈만을 사용하여 광 요법을 전달하는 것을 포함한다.
하기 단락에서, 본 발명의 실시예의 상세한 설명이 주어질 것이다. 바람직한 및 대안적인 실시예 둘 모두의 설명은 단지 예시적인 실시예이며, 당업자에게는 변형, 수정 및 변경이 명백할 수 있을 것으로 이해된다. 따라서, 상기 예시적인 실시예는 근본적인 본 발명의 범주를 제한하지 않는다는 것이 이해되어야 한다.
용어
본 발명에 관한 이러한 상세한 설명 및 특허청구범위에서, 하기의 정의가 적용될 다양한 용어가 사용될 수 있다:
상보형 콘택트 렌즈: 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 광 요법을 전달하기 위해 함께 사용되는 특별한 특징부를 구비한 콘택트 렌즈 및 안경을 지칭한다.
콘택트 렌즈: 눈 내에 또는 눈 상에 존재하는 임의의 안과용 기구를 지칭한다. 이들 기구는 광학적 교정을 제공할 수 있거나, 미용용일 수 있다. 예를 들어, 렌즈라는 용어는 콘택트 렌즈, 안내 렌즈(intraocular lens), 오버레이 렌즈(overlay lens), 안구 삽입물(ocular insert), 광학적 삽입물, 또는 시력이 교정되거나 변경되게 하는, 또는 시력을 방해함이 없이 눈 생리 기능이 미용적으로 향상되게 하는(예를 들어, 홍채 색상) 다른 유사한 기구를 지칭할 수 있다. 일부 실시예에서, 본 발명의 바람직한 렌즈는 실리콘 하이드로겔 및 플루오로하이드로겔을 포함하지만 이에 제한되지 않는 실리콘 탄성중합체 또는 하이드로겔로부터 제조된 소프트 콘택트 렌즈이다.
지능적 광 요법: 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 프로세서가 다양한 데이터를 평가하고, 데이터 분석에 기초하여, 프로그램된 광 요법 스케줄에 대한 보상 조정을 동적으로 행함으로써 광 요법을 전달하는 방법을 지칭한다. 사용자의 주변 광에 대한 노출에 기초하여 광 요법을 조정하는 것이 지능적 광 요법의 일례이다.
광 요법: 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 다양한 기구에 의해 제어되는 그리고 특정 양의 시간 동안, 특정 강도에서, 그리고 일부 경우에는 하루 중 특정 시간에 시행되는, 광의 특정 파장에 대한 노출을 지칭한다.
룩스: 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 국제 단위계(SI)에서의 조도의 단위를 지칭한다. 룩스는 면적당 발광력(luminous power)의 척도를 제공한다. 1 룩스는 1 루멘이 1 제곱미터의 면적에 걸쳐 고르게 분포될 때 제공되는 조도의 양이다. 이는 또한 1 국제 촉광(international candle)의 점 광원으로부터 1 미터에 있는 표면의 모든 지점 상에 존재하는 조도와 동등하다. 1 룩스는 0.0929 피트-촉광(foot-candle)과 같다.
광학 구역: 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 안과용 렌즈의 착용자가 이를 통해 보는 안과용 렌즈의 영역을 지칭한다.
프로그램된 광 요법 스케줄: 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 날짜, 지리적 지역, 및 사용자의 계절성 정서 장애 증상의 경중도와 같은 변수에 기초하여 광 요법 시기, 지속기간 및 강도를 제어하는 일 세트의 자동화된 명령을 지칭한다. 프로그램된 광 요법 스케줄은 눈 관리 전문가, 의사 또는 사용자에 의해 설정될 수 있다.
계절성 정서 장애(SAD): 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 태양광에 대한 노출이 제한될 때의 계절 동안 발생하며, 우울증의 증상을 특징으로 하고, 봄의 도래에 의해 또는 광 요법에 의해 완화되는 기분 장애를 지칭한다. 겨울에 사람이 대개 경험하는 우울증의 재발 상태는 태양광의 부족과 관련된 것으로 여겨진다.
이제 도 1을 참조하면, 렌즈(103) 내에 매립된 광원(102)을 구비한 안경 프레임(101)의 배면도가 예시되어 있다. 광원(102)은 또한 렌즈(103)의 표면 상에 장착될 수 있다. 광원(102)은 450 내지 500 나노미터, 가장 바람직하게는 470 내지 480 나노미터의 파장에서, 그리고 2,000 내지 3,000 룩스에서 청색 광을 방출하는 발광 다이오드(light-emitting diode, LED) 또는 다른 조명 장치를 포함할 수 있다. 대안적으로, LED 또는 다른 조명 장치는 475 내지 525 나노미터, 가장 바람직하게는 490 내지 510 나노미터의 파장에서, 그리고 300 내지 400 룩스에서 녹색 광을 방출할 수 있다. 추가로, 광원(102)은 허용되는 임의의 다른 방식으로 고정될 수 있다.
다른 실시예에서, 단일 광원이 조명을 제공하기 위해 안경 렌즈(103) 또는 안경 프레임(101) 내의 하나 이상의 위치에 파이핑될(piped) 수 있다. 광 파이프(light pipe)들은 예를 들어, 광 섬유 통로(fiber optic pathway)들을 포함할 수 있다.
조명되는 광원의 예가 104에 예시되어 있다. 광원(102)은 착용자의 눈을 향해 조명을 제공하여, 조명은 관찰자에게는 분명하게 보이지 않는다.
다른 실시예에서, 광원(102)은 광이 렌즈(103) 내로 지향되도록 위치된다. 렌즈(103)는 광이 특정하게 지향되는 영역 내에서의 광 산란 특성 또는 렌즈(103) 전체에 걸친 광 산란 특성을 포함할 수 있다. 광 산란 영역은 회절 특성, 굴절 특성, 반사 특성 또는 회절, 굴절 및 반사 특성들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 광 산란 영역은 광을 확산시키도록 작용하여, 사용자의 눈 앞에서의 눈부신 광선보다는 부드럽게 빛나는 광의 제공을 달성한다. 일부 바람직한 실시예에서, 광 산란 영역은 안경 렌즈(103)의 주연부 영역 내에 링을 형성할 수 있으며, 광 산란 영역과 렌즈(103)의 중심 부분 내의 광학 구역 사이에 내부 장벽을 포함할 수 있다. 내부 장벽은 광 요법을 위해 의도된 광이 렌즈(103)의 광학 구역 내로 분산되는 것을 방지하여, 정상 시력에 대한 광 요법 발광의 영향을 최소화한다. 또 다른 실시예에서, 전체 렌즈(103)는 매립된 광원(102)에 의해 방출되는 파장의 광만을 분산시키도록 설계된 광 산란 특성을 포함한다. 이러한 실시예는 정상 시력에 영향을 미칠 광 파장의 분산을 야기하지 않으면서, 광 요법을 위해 의도된 광 파장의 최대 분산을 지원한다. 렌즈(103)는 사용자의 광 요법 또는 시력을 약화시키지 않으면서, 광 요법 발광을 관찰자에 의해 용이하게 인지되지 않도록 차폐하는 코팅을 포함할 수 있다.
본 실시예에서, 광원들(102)은 전도성 경로(105)를 통해 서로 연결된다. 전도성 경로(105)는 렌즈(103) 내에 매립된 와이어(wire)일 수 있거나, 예를 들어, 패드 인쇄(pad printing), 스퍼터 코팅(sputter coating), 증착(vapor deposition) 또는 다른 공지의 방법을 통해 렌즈(103)의 표면에 적용되는 금, 구리, 은 또는 다른 금속과 같은 전도성 재료 또는 전도성 섬유일 수 있다. 전도성 경로(105)는 하나 또는 둘 모두의 안경다리 피스(109) 내에 포함된 지원 전자장치와 전기적 및 논리적 통신 상태에 있다. 일부 실시예에서, 지원 전자장치는 이들이, 예를 들어 힌지(107) 부근의 영역 내에, 렌즈 위의 프레임(108) 내에, 브리지(bridge)(110) 내에, 이어피스(earpiece)(111) 내에, 또는 다른 영역과 같은 안경의 다른 영역 내에 포함될 수 있도록 소형화된다.
하나 이상의 광 센서(106)가 주변 백색 광, 청색 광 또는 녹색 광을 검출하기 위해 사용된다. 광 센서(106)는 힌지(107) 부근의 안경 프레임(101) 내에, 렌즈 위의 프레임(108) 내에, 안경다리 피스(109) 내에, 브리지(110) 내에, 또는 센서(106)가 예컨대 머리카락에 의해 차단되지 않을 다른 적절한 영역에 위치될 수 있다. 광 센서(106)는 하나 또는 둘 모두의 안경다리 피스(109) 또는 안경의 다른 영역 내에 포함된 지원 전자장치와 전기적 및 논리적 통신 상태에 있다.
일부 실시예에서, 사용자가 광 요법의 시기, 지속기간 및 강도를 조정하는 것을 가능하게 하도록 스위치 또는 버튼과 같은 사용자 제어 요소(112)가 제공된다. 하나 이상의 사용자 제어 요소(112)는 안경다리 피스(109), 또는 예를 들어 힌지(107) 부근의 영역 내에, 렌즈 위의 프레임(108) 내에, 브리지(110) 내에, 이어피스(111) 내에, 또는 다른 부분과 같은 안경의 다른 영역 내에 있을 수 있다. 일부 실시예는 사용자가 적절한 시간에 요법을 시작 및 정지시킴으로써 광 요법이 수동으로 제어되는 기본 작동 상태를 제공한다.
본 실시예에 따르면, 프로그램된 광 요법 스케줄은, 예를 들어 날짜, 지리적 지역 및 사용자의 계절성 정서 장애 증상의 경중도와 같은 변수에 기초하여 광 요법 시기, 지속기간 및 강도를 자동으로 조정할 수 있다. 프로그램된 광 요법 스케줄은 눈 관리 전문가, 의사 또는 사용자에 의해 설정될 수 있다. 프로그램된 광 요법 동안, 예를 들어 독서, 컴퓨터 작업 또는 운전 중에 광 강도를 감소시키는 것과 같이, 사용자가 활동에 기초하여 광 강도를 조정하는 것이 바람직할 수 있다. 반대로, 휴식 시간, 점심 시간, 또는 다른 시각적 활동이 덜한 시간 동안 광 강도를 증가시키는 것이 바람직할 수 있다. 일부 실시예에서, 프로세서가 프로그램된 광 요법 스케줄에 대한 수동 변경을 평가하여 치료의 지속기간 및 강도의 보상 조정을 제공할 때 지능적 광 요법이 전달된다. 또 다른 실시예에서, 광 센서(106)로부터의 데이터가 프로세서에 의해 분석되어 프로그램된 광 요법 스케줄이 착용자의 주변 광에 대한 노출에 기초하여 동적으로 조정될 때 지능적 광 요법이 달성된다.
본 발명의 다른 실시예에서, 사용자는 멜라토닌(melatonin) 수준에 대한 혈액 검사의 결과에 기초하여 광 요법을 수동으로 조정할 수 있다. 송과선(pineal gland)에 의해 생성되는 멜라토닌은 광에 의해 억제되고 어두움에 따라 증가한다. 보다 높은 수준의 멜라토닌은 졸림 및 기면(lethargy), 즉 계절성 정서 장애의 증상을 촉진시킨다. 환자 혈액 내의 멜라토닌 수준의 분석은 광 요법의 증가 또는 감소에 대한 지침으로서 사용될 수 있다.
또 다른 실시예에서, 사용자는 그들의 수면 사이클을 의도적으로 변경하기 위해 광 요법을 수동으로 조정할 수 있다. 수면 사이클 변경을 위한 광 요법의 사용은 야간 근무자, 상당히 상이한 시간대로 여행하는 사람, 야간 작전을 준비하는 군인 및 다른 용도에 유용할 수 있다. 추가로, 기상 시에 사용자에 의해 개시하는 광 요법은 수면 위상 지연 증후군(delayed sleep phase syndrome, DSPS) 및 비-24-시간 수면-각성 증후군(non-24-hour sleep-wake syndrome)과 같은 일주기 리듬 장애(circadian rhythm disorder)를 치료하는 데 사용될 수 있다.
이제 도 2를 참조하면, 렌즈(203) 내에 매립된 광원(202)을 구비한 안경 프레임(201)의 정면도가 예시되어 있다. 광원들(202)은 전도성 경로(204)를 통해 서로 연결된다.
이제 도 3을 참조하면, 전도성 경로(303)를 통해 연결된 매립된 광원들(302)을 구비한 단일 안경 렌즈(301)의 근접도가 예시되어 있다. 본 출원에 기술된 실시예가 렌즈(301)당 8개의 광원(302)을 도시하지만, 다른 실시예는 렌즈(301)당 더 적거나 더 많은 광원(302)을 포함할 수 있고 렌즈(301) 내에서 다른 위치 및 패턴으로 있는 광원(302)을 포함할 수 있다. 스케일의 가늠을 제공하기 위해, 렌즈(301)는 표준 미국 25 센트 동전(304) 위에 배치되어 도시되어 있다. 이러한 도면에서, 광원(302)과 지원 전자장치 사이의 전기적 통신을 제공하기 위한 메커니즘은 도시되어 있지 않다. 전기적 통신은, 예를 들어 한 개의 안경의 안경다리 내에 위치된 전원과의 사이의 전도성 접촉자(contact)를 통해, 전도성 와이어를 통해, 전도성 리본 와이어(ribbon wire)를 통해, 또는 무선 모드, 예컨대 인덕턴스(inductance)를 통해 제공될 수 있다. 인덕턴스는 예를 들어 렌즈 또는 렌즈 프레임 내에 위치된 안테나 및 안경다리 피스 또는 안테나에 근접한 다른 위치로부터 전력을 전송하는 전원을 통해 달성될 수 있다.
이제 도 4를 참조하면, 전도성 경로(403)를 통해 연결된 매립된 광원들(402)을 구비한 단일 안경 렌즈(401)의 근접도가 안경 프레임(404) 내에 장착되어 예시되어 있다.
이제 도 5를 참조하면, 지원 전자장치를 수용하는 안경의 안경다리 피스(501)의 일부분의 근접도가 예시되어 있다. 안경다리 피스(501)는 간극(502)에 의해 입증되는 바와 같이 완전히 폐쇄되지 않는다. USB 커넥터(503)가 예를 들어 안경다리 피스(501) 내의 배터리를 충전하는 것과 같은 전기 접속을 위해 사용된다. USB 커넥터(503)는 또한 예를 들어 사용자-고유 프로그램된 광 요법 스케줄을 로딩하는 것 또는 지원 전자장치에 의해 저장된 센서 데이터 및 용법을 오프로딩(offloading)하는 것과 같은 논리적 통신을 위해 사용된다. 안경다리 피스(501)가 안경 프레임에 연결되는 지점인 힌지 영역(504)을 볼 수 있다. 스케일 목적으로, 안경다리 피스(501)는 표준 미국 25 센트 동전(505)에 인접하게 도시되어 있다.
이제 도 6을 참조하면, 안경의 안경다리 피스(601)의 근접도가 이제 지원 전자장치 케이싱(602)의 상부 반부가 제거된 상태로 예시되어 있다. 지원 전자장치(603)를 포함하는 회로 기판이 배터리(604), 프로세서(605) 및 USB 커넥터(606)를 포함하여 표시되어 있다. 배선(607)은 지원 전자장치(603)와, 광원 및 광 센서와 같은 다른 구성요소 사이의 논리적 및 전기적 통신을 제공한다. 안경다리 피스(601)가 안경 프레임과 연결되는 힌지 영역(608)을 볼 수 있다. 스케일의 가늠을 제공하기 위해, 안경다리 피스(601)는 표준 미국 25 센트 동전(609)에 인접하게 도시되어 있다.
이제 도 7을 참조하면, 지원 전자장치(701)를 포함하는 회로 기판의 제1 면의 평면도가 예시되어 있다. 회로 기판(701)은 도 5 및 도 6에 도시되었던 케이싱으로부터 제거된 상태로 도시되어 있다. 회로 기판(701)은 배터리(702), 프로세서(703), 전력 단자(704), 및 USB 커넥터(705)를 포함한다. 전력 단자(704)에 부착된 배선(706)은 회로 기판(701) 상의 지원 전자장치와, 광원 및 광 센서와 같은 다른 구성요소 사이의 논리적 및 전기적 통신을 제공한다. 프로세서(703)가, 예를 들어 메모리 내에 저장된 프로그램된 광 요법 스케줄을 실행시키기 위해, 광 센서 데이터를 분석하고 착용자의 주변 광에 대한 노출에 기초하여 고유의 광 요법 스케줄을 결정하기 위해, 프로그램된 광 요법 스케줄에 대한 수동 변경을 평가하고 보상 조정을 제공하기 위해, 그리고 기구 고장을 검출하도록 광원 및 광 센서 데이터를 분석하기 위해 사용될 수 있다. 전력 단자(704)는 회로 기판(701) 상의 지원 전자장치와, 광원 및 광 센서와 같은 다른 구성요소 사이의 논리적 및 전기적 통신을 허용하는 배선(706)의 연결을 가능하게 한다. 스케일의 가늠을 제공하기 위해, 회로 기판(701)은 표준 미국 25 센트 동전(707)에 인접하게 도시되어 있다.
이제 도 8을 참조하면, 지원 전자장치(801)를 포함하는 회로 기판의 제2 면의 평면도가 예시되어 있다. 회로 기판(801)은 도 5 및 도 6에 도시되었던 케이싱으로부터 제거된 상태로 도시되어 있다. 회로 기판(801)은 메모리(802), 커패시터(803) 및 전력 단자(804)를 포함한다. 도 7의 USB 커넥터(705)는 도 8에서 805로 나타나 있다. 스케일을 위해, 회로 기판(801)은 표준 미국 25 센트 동전(806)에 인접하게 도시되어 있다. 메모리(802)는, 비제한적인 예로서, 사전-프로그램된 광 요법 스케줄을 저장하기 위해, 광 센서에 의해 캡처된 데이터를 저장하기 위해, 실제 광 요법 날짜, 시간, 지속기간 및 강도를 저장하기 위해, 그리고 기구 고장을 검출하도록 광원 및 광 센서 작동과 관련된 데이터를 저장하기 위해 사용될 수 있다.
이제 도 9를 참조하면, 렌즈(903) 위의 안경 프레임(901) 내에 매립된 광원(902)을 구비한 안경 프레임(901)의 저면도가 예시되어 있다. 광원(902)은 안경 프레임(901) 내에 매립될 수 있거나, 안경 프레임(901)의 표면 상에 장착될 수 있다. 광원들(902)은 도 9에 예시되지 않은 전도성 경로에 의해 서로 연결된다. 전도성 경로는 안경 프레임(901) 내에 매립된 와이어일 수 있거나, 예를 들어, 패드 인쇄, 스퍼터 코팅, 증착 또는 다른 공지의 방법을 통해 안경 프레임(901)의 표면에 적용되는 금, 은, 구리, 또는 다른 금속성 재료와 같은 전도성 재료 또는 전도성 섬유일 수 있다. 전도성 경로는 광원(902)이 하나 또는 둘 모두의 안경다리 피스(904) 내에 수용된 지원 전자장치와 전기적 및 논리적 통신 상태에 있게 한다. 일부 실시예에서, 지원 전자장치는 이들이, 예를 들어 힌지(905) 부근의 영역 내에, 렌즈 위의 프레임(901) 내에, 브리지(906) 내에, 이어피스(도 9에는 도시 안됨) 내에, 또는 다른 영역과 같은 다른 안경 영역 내에 포함될 수 있도록 소형화된다. 광원(902)은 광이 렌즈(903) 상으로 지향되도록 위치된다. 렌즈(903)는 광이 특정하게 지향되는 영역 내에서의 광 산란 특성 또는 렌즈 전체에 걸친 광 산란 특성을 포함할 수 있다. 광 산란 영역은 회절 특성, 굴절 특성, 반사 특성 또는 회절, 굴절 및 반사 특성들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 광 산란 영역은 광을 확산시키도록 작용하여, 사용자의 눈 앞에서의 눈부신 광선보다는 부드럽게 빛나는 광의 제공을 달성한다. 렌즈(903)는 사용자의 광 요법 또는 시력에 영향을 미치지 않으면서, 광 요법 조명을 관찰자에 의해 용이하게 인지되지 않도록 차폐하는 코팅을 포함할 수 있다.
이제 도 10을 참조하면, 상보형 콘택트 렌즈를 포함하는 실시예가 예시되어 있다. 단면도(1000)는 상보형 콘택트 렌즈(1005)의 광 산란 영역(1004) 내로 광(1003)을 지향시키는 매립된 광원(1002)을 구비한 안경 렌즈(1001)를 포함한다. 광 산란 영역(1004)은 광(1006)이 눈(1008)의 각막(1007)을 가로질러 분산되게 한다. 광 산란 영역(1004)은 회절 특성, 굴절 특성, 반사 특성 또는 회절, 굴절 및 반사 특성들의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 단면도(1000)는 평면도일 수 있으며, 이 경우 하나 이상의 매립된 광원(1002)은 안경 렌즈(1001)의 측면 부근에 배치된다. 다른 실시예에서, 단면도(1000)는 측면도일 수 있어서, 하나 이상의 매립된 광원(1002)은 안경 렌즈(1001)의 상부 및 저부 부근에 배치된다. 또 다른 실시예에서, 매립된 광원(1002)은 안경 렌즈(1001)보다는 안경 프레임 내에 매립되거나 그 상에 장착될 수 있다. 매립된 광원(1002)은 발광 다이오드(LED) 또는 광 요법을 위한 광(1003)을 방출하는 다른 광원(1002)을 포함한다. 광원(1002)은 450 내지 500 나노미터, 가장 바람직하게는 470 내지 480 나노미터의 파장에서, 그리고 2,000 내지 3,000 룩스에서 청색 광을 방출하는 발광 다이오드(LED) 또는 다른 조명 장치를 포함할 수 있다. 대안적으로, LED 또는 다른 조명 장치는 475 내지 525 나노미터, 가장 바람직하게는 490 내지 510 나노미터의 파장에서, 그리고 300 내지 400 룩스에서 녹색 광을 방출할 수 있다. 다른 실시예는 단일 광원을 포함하며, 이로부터의 광이 조명을 제공하기 위해 안경 렌즈(1001) 또는 안경 프레임 내의 하나 이상의 위치에 파이핑될 수 있다.
도시 안된 지원 전자장치는 안경 프레임 내에 포함되며, 예를 들어 광 센서, 배터리, 커패시터, 메모리, 프로세서 및 USB 커넥터와 같은 구성요소를 포함한다. 지원 전자장치는 광원(1002)과 논리적 및 전기적 통신 상태에 있다. 전기적 통신은, 예를 들어 한 개의 안경의 안경다리 내에 위치된 전원과의 사이의 전도성 접촉자를 통해, 전도성 와이어를 통해, 전도성 리본 와이어를 통해, 또는 무선 모드, 예컨대 인덕턴스를 통해 제공될 수 있다. 인덕턴스는 예를 들어 렌즈 또는 렌즈 프레임 내에 위치된 안테나 및 안경다리 피스 또는 안테나에 근접한 다른 위치로부터 전력을 전송하는 전원을 통해 달성될 수 있다.
일부 실시예에서, 상보형 콘택트 렌즈(1005)의 광 산란 영역(1004)은 상보형 콘택트 렌즈(1005)의 주연부 영역 내에 링을 형성하여, 지향된 광(1003)이 제한된 목표 영역에 충돌할 필요가 없다. 따라서, 안경 렌즈(1001) 내의 광원(1002)에 대한 눈(1008) 상에서의 상보형 콘택트 렌즈(1005)의 배향은 광(1003)이 상보형 콘택트 렌즈(1005)의 주연부 영역 둘레에 연속적으로 존재하는 광 산란 영역(1004)을 향해 지향될 때 중요하지 않다.
일부 바람직한 실시예에서, 상보형 콘택트 렌즈(1005)는 광 산란 영역(1004)과 렌즈의 중심 부분 내의 광학 구역 사이에 내부 장벽을 포함할 수 있다. 내부 장벽은 광 요법을 위해 의도된 광(1003)이 상보형 콘택트 렌즈(1005)의 광학 구역 내로 분산되는 것을 방지한다. 이러한 방식으로, 광 요법을 위해 의도된 광(1003)은 각막(1007)의 주연부 둘레로만 분산되어, 정상 시력에 대한 그의 영향을 최소화한다.
또 다른 실시예에서, 전체 상보형 콘택트 렌즈(1005)는 회절, 굴절 및 반사와 같은 광 산란 특성을 포함한다. 광 산란 특성은 이들이 매립된 광원(1002)에 의해 방출되는 파장의 광(1003)만을 분산시키도록 설계된다. 이러한 실시예는 정상 시력에 영향을 미칠 광 파장의 분산을 야기하지 않으면서, 눈(1008) 내에서의 광 요법을 위해 의도된 광(1003) 파장의 최대 분산을 지원한다.
이제 도 11을 참조하면, 안경 프레임 및 상보형 콘택트 렌즈를 포함하는 실시예가 예시되어 있다. 단면도(1100)는 지원 전자장치(1102)를 포함하는 안경 프레임(1101)을 포함한다. 지원 전자장치(1102)는 예를 들어 광 센서, 배터리, 커패시터, 메모리, 프로세서 및 USB 커넥터와 같은 구성요소를 포함할 수 있다. 지원 전자장치(1102)는 눈(1108)의 각막(1107) 상으로 광(1106)을 지향시키는 매립된 광원(1104)을 포함하는 상보형 콘택트 렌즈(1105)와 무선 통신(1103) 상태에 있다. 지원 전자장치(1102)는 다양한 위치에서 안경 프레임(1101) 내에 매립되거나 그 상에 장착되어 배치될 수 있다. 다른 실시예에서, 지원 전자장치(1102)는 광 센서가 사용자가 경험하는 주변 광을 검출하고 지원 전자장치(1102)가 무선 통신의 목적을 위해 상보형 콘택트 렌즈(1105) 부근에 있도록, 사용자에 의해 착용되는 장신구, 모자, 의류, 또는 다른 물품 내에 포함될 수 있다. 통신의 무선 모드는 예를 들어 인덕턴스를 포함할 수 있다. 인덕턴스는 상보형 콘택트 렌즈(1105) 내에 위치된 안테나 및 안경 프레임(1101), 장신구, 의류 또는 안테나에 근접한 다른 물품으로부터 전력을 전송하는 전원을 통해 달성될 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에서, 단면도(1100)는 평면도일 수 있으며, 이 경우 지원 전자장치(1102)는 안경 프레임(1101)의 측면 부근에 배치된다. 다른 실시예에서, 단면도(1100)는 측면도일 수 있어서, 지원 전자장치(1102)는 안경 프레임(1101)의 측면의 상부 및 저부 부근에 배치된다. 상보형 콘택트 렌즈(1105)의 주연부 둘레의 매립된 광원(1104)의 배열 및 매립된 광원(1104)의 수는 달라질 수 있다. 매립된 광원(1104)은 발광 다이오드(LED) 또는 광 요법을 위한 광(1106)을 방출하는 다른 광원(1104)을 포함한다. 광원(1104)은 450 내지 500 나노미터, 가장 바람직하게는 470 내지 480 나노미터의 파장에서, 그리고 2,000 내지 3,000 룩스에서 청색 광을 방출하는 발광 다이오드(LED) 또는 다른 조명 장치를 포함할 수 있다. 대안적으로, LED 또는 다른 조명 장치는 475 내지 525 나노미터, 가장 바람직하게는 490 내지 510 나노미터의 파장에서, 그리고 300 내지 400 룩스에서 녹색 광을 방출할 수 있다. 다른 실시예는 단일 광원을 포함하며, 이로부터의 광이 조명을 제공하기 위해 상보형 콘택트 렌즈(1105) 내의 하나 이상의 위치에 파이핑될 수 있다.
일부 실시예에서, 광원(1104)은 광원(1104)이 매립되는 상보형 콘택트 렌즈(1105)의 내부 부분 내로 광(1106)을 지향시킬 수 있다. 회절 특성, 굴절 특성, 반사 특성 또는 회절, 굴절 및 반사 특성들의 임의의 조합을 포함하는, 도시 안된 광 산란 영역 내로 광(1106)이 지향될 수 있다. 광 산란 영역은 상보형 콘택트 렌즈(1105)의 주연부 영역 내에 링을 형성할 수 있다. 광 산란 영역에 충돌하는 광(1106)은 일반적으로 눈(1108)의 각막(1107) 상으로의 광(1106)의 넓은 분산을 일으킨다.
일부 바람직한 실시예에서, 상보형 콘택트 렌즈(1105)는 렌즈의 주연부 둘레의 광 산란 영역과 렌즈의 중심 부분 내의 광학 구역 사이에 내부 장벽을 포함할 수 있다. 내부 장벽은 광 요법을 위해 의도된 광(1106)이 상보형 콘택트 렌즈(1105)의 광학 구역 내로 분산되는 것을 방지한다. 이러한 방식으로, 광 요법을 위해 의도된 광(1106)은 각막(1107)의 주연부 둘레로만 분산되어, 정상 시력에 대한 그의 영향을 최소화한다.
또 다른 실시예에서, 전체 상보형 콘택트 렌즈(1105)는 회절, 굴절 또는 반사와 같은 광 산란 특성을 포함한다. 광 산란 특성은 이들이 매립된 광원(1104)에 의해 방출되는 파장의 광(1106)만을 분산시키도록 설계된다. 이러한 실시예는 시력을 왜곡시킬 광 파장의 분산을 야기하지 않으면서, 눈(1108) 내에서의 광 요법을 위해 의도된 광(1106) 파장의 최대 분산을 지원한다.
결론
전술되고 이하 특허청구범위에 의해 추가로 한정되는 본 발명은 매립된 광원을 구비한 안경을 사용하여, 안경 및 상보형 콘택트 렌즈를 사용하여, 또는 매립된 광원을 구비한 콘택트 렌즈를 사용하여 광 요법을 전달하기 위한 방법 및 장치를 제공한다.

Claims (30)

  1. 광 요법(light therapy)을 시행하기 위한 장치로서,
    사람이 착용하기에 적합하게 크기설정되고 하나 이상의 광학 렌즈를 고정하는 안경 프레임(spectacle frame);
    상기 안경 프레임의 착용자의 눈 상의 콘택트 렌즈 상으로 광을 제공하도록 고정식으로 장착되는 하나 이상의 광원; 및
    상기 제공되는 광을 수용하기 위한 부분을 포함하는 콘택트 렌즈를 포함하는, 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 광원은 450 내지 500 나노미터의 파장에서 청색 광을 방출하는, 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 광원은 470 내지 480 나노미터의 파장에서 청색 광을 방출하는, 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 광원은 약 2,000 내지 3,000 룩스(lux)의 광을 방출하는, 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 광원은 475 내지 525 나노미터의 파장에서 녹색 광을 방출하는, 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 광원은 490 내지 510 나노미터의 파장에서 녹색 광을 방출하는, 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 광은 약 300 내지 400 룩스의 광을 방출하는, 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 광원은 하나 이상의 발광 다이오드(light emitting diode)를 포함하는, 장치.
  9. 제8항에 있어서, 하나 이상의 광 파이프(light pipe)를 포함하는, 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 하나 이상의 광 파이프는 광 섬유 통로(fiber optic pathway)들을 포함하는, 장치.
  11. 제4항에 있어서, 상기 광원은 상기 하나 이상의 광학 렌즈의 적어도 일부분 상으로 청색 광을 방출하는, 장치.
  12. 제7항에 있어서, 상기 광원은 상기 하나 이상의 광학 렌즈의 적어도 일부분 상으로 청색 광을 방출하는, 장치.
  13. 제1항에 있어서, 상기 안경 프레임의 상기 착용자의 상기 눈에 제공되는 광의 양을 제어하기 위한 메커니즘을 추가로 포함하는, 장치.
  14. 제13항에 있어서, 광의 양을 제어하기 위한 상기 메커니즘은 상기 안경 프레임의 상기 착용자에 의해 조정될 수 있는, 장치.
  15. 제13항에 있어서, 광의 양을 제어하기 위한 상기 메커니즘은 디지털 소프트웨어를 실행하는 프로세서에 의해 조정될 수 있는, 장치.
  16. 제13항에 있어서, 광의 양을 제어하기 위한 상기 메커니즘은 상기 안경 프레임의 착용자의 혈액 내에서 측정되는 멜라토닌(melatonin)의 양에 기초하여 조정될 수 있는, 장치.
  17. 제13항에 있어서, 광의 양을 제어하기 위한 상기 메커니즘은 상기 안경 프레임의 착용자가 노출되는 주변 광의 양에 기초하여 조정될 수 있는, 장치.
  18. 제17항에 있어서, 주변 광의 양을 측정하기 위해 상기 안경 프레임에 부착되는 센서를 추가로 포함하고, 상기 센서는 주변 광의 양을 나타내는 전기 신호를 상기 프로세서에 제공하는, 장치.
  19. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 광원과 전기적 통신 상태에 있는 전원을 추가로 포함하는, 장치.
  20. 제19항에 있어서, 상기 전원은 재충전가능 배터리를 포함하는, 장치.
  21. 제1항에 있어서, 상기 콘택트 렌즈는 상기 광원으로부터 수용되는 상기 광을 회절시키기 위한 부분을 포함하는, 장치.
  22. 제1항에 있어서, 상기 콘택트 렌즈는 상기 광원으로부터 수용되는 상기 광의 초점을 맞추기 위한 부분을 포함하는, 장치.
  23. 광 요법을 시행하기 위한 장치로서,
    사람이 착용하기에 적합하게 크기설정되고 하나 이상의 광학 렌즈를 고정하는 안경 프레임;
    상기 안경 프레임에 고정식으로 장착되고 상기 안경 프레임의 착용자의 눈 상의 콘택트 렌즈에 전력을 제공할 수 있는 하나 이상의 에너지 공급원; 및
    상기 에너지 공급원에 의해 제공되는 상기 전력에 의해 전력공급되는 광원을 포함하는 콘택트 렌즈를 포함하는, 장치.
  24. 제23항에 있어서, 상기 광원은 450 내지 500 나노미터의 파장에서 청색 광을 방출하는, 장치.
  25. 제24항에 있어서, 상기 광원은 470 내지 480 나노미터의 파장에서 청색 광을 방출하는, 장치.
  26. 제25항에 있어서, 상기 광원은 약 2,000 내지 3,000 룩스의 광을 방출하는, 장치.
  27. 제23항에 있어서, 상기 광원은 475 내지 525 나노미터의 파장에서 녹색 광을 방출하는, 장치.
  28. 제27항에 있어서, 상기 광원은 490 내지 510 나노미터의 파장에서 녹색 광을 방출하는, 장치.
  29. 제28항에 있어서, 상기 광은 약 300 내지 400 룩스의 광을 방출하는, 장치.
  30. 제23항에 있어서, 상기 광원은 하나 이상의 발광 다이오드를 포함하는, 장치.
KR1020137023193A 2011-02-04 2012-02-02 안경 프레임 및 콘택트 렌즈를 포함하는 광 요법 시스템 KR101834155B1 (ko)

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