KR20140113498A

KR20140113498A - 렌즈 전구체 상에 렌즈 구성요소를 공간적으로 설치하는 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20140113498A
Application number: KR1020140030130A
Authority: KR
Inventors: 랜달 비. 퓨; 프레드릭 에이. 플릿시
Original assignee: 존슨 앤드 존슨 비젼 케어, 인코포레이티드
Priority date: 2013-03-15
Filing date: 2014-03-14
Publication date: 2014-09-24
Also published as: US20140272176A1; US20180031864A1; AU2014201528B2; IL231348A0; RU2014109442A; EP2777921A2; TW201438882A; TWI637845B; IL231348B; EP2777921A3; JP6377376B2; AU2014201528A1; HK1201791A1; RU2643558C2; CN104044284B; CA2846346A1; BR102014006365A2; JP2014182392A; CN104044284A; SG10201400613TA

Abstract

본 발명은 렌즈 전구체 장치에 대한 화학 방사선의 하나 이상의 제어된 투사를 이용하여 유동성 렌즈 반응성 매체의 부분들을 공간적으로 중합함으로써 렌즈 구성요소의 공간 배치를 가능하게 한다. 더 구체적으로 말하자면, 공간적으로 배치된 렌즈 구성요소는 전기적 구성요소, 안료 입자, 코팅, 및 활성제 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 화학 방사선의 제어는, 디지털 마이크로미러 장치, 레이저, 또는 포토마스크를 이용하는 복셀 기반 리토그라피 방법을 이용할 수 있다.

Description

렌즈 전구체 상에 렌즈 구성요소를 공간적으로 설치하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR SPATIALLY LOCATING LENS COMPONENTS ON A LENS PRECURSOR}

사용 분야

본 발명은 안과 렌즈(Ophthalmic Lens)의 제작을 위해 이용될 수 있는 렌즈 전구체 상에 렌즈 구성요소를 배치하고 고정하기 위한 방법 및 장치를 기술한다. 더 구체적으로 말하자면, 렌즈 구성요소는 안과 렌즈의 특정한 목적에 작용하도록 공간적으로 부착되거나 및/또는 코팅될 수 있을 것이다.

전통적 안과 렌즈는 흔히 반응성 단량체 재료가 마주보는 주형 부품들의 광학 표면들 사이에 형성되는 공동 속에 침착되는 주조 성형에 의해 만들어진다. 그러한 주형 부품들을 이용하여 렌즈를 준비하기 위해, 비경화 하이드로젤 렌즈 조제물이 플라스틱의 일회용 전방 곡면 주형 부품과 플라스틱의 일회용 후방 곡면 주형 부품 사이에 배치된다.

전방 곡면 주형 부품 및 후방 곡면 주형 부품은 전형적으로 사출 성형 기술을 통해 성형되며, 여기서 용융된 플라스틱이 광학 품질의 하나 이상의 표면을 갖는 고도로 기계가공된 스틸 툴링(steel tooling) 속으로 밀어 넣어진다.

전방 곡면 주형 부품 및 후방 곡면 주형 부품은 합쳐져서 원하는 렌즈 파라미터에 따라 렌즈를 형상화한다. 렌즈 조제물은 그 후 열 및 빛에 대한 노출에 의해 경화되고, 그럼으로써 렌즈를 성형한다. 경화에 이어서, 주형 부품들은 분리되고, 경화된 렌즈 조제물은 일반적으로 그것이 수화 및 포장을 위해 주형 부품으로부터 제거되는 것으로 제한된다. 그러나, 주조 성형 공정 및 장비의 본질은 때때로 패드 인쇄 기법을 이용하지 않고 경화에 이어서 렌즈의 특정한 구역에서 특정한 목적에 특유한 렌즈 구성요소를 포함할 수 있는 렌즈를 성형하기가 곤란하게 할 수 있다. 패드 인쇄 기법은 일반적으로 색료를 위해 이용되고 색 패턴을 인쇄하거나 또는 렌즈 표면 상에 하나 이상의 층을 도포하는 것으로 제한된다.

위와 같이 한 결과로서, 다양한 렌즈 구성요소의 배치 및/또는 코팅에 대해 도전성일 수 있는 안과 렌즈의 제조를 위한 추가적 방법이 요구된다.

따라서, 본 발명은 렌즈 전구체 장치 상에 특정한 목적에 특유한 렌즈 구성요소를 침착하고 공간적으로 부착하기 위해 이용될 수 있는 방법 및 장치를 포함한다. 상기 렌즈 전구체 장치는 예를 들어 전기식 활성 콘택트 렌즈, 색 패턴을 갖는 미용 렌즈, 치료적 렌즈 또는 그 조합을 비롯한 안과 렌즈로 처리될 수 있다.

그 내용이 추종되고 참고로 포함되는, 2012년 3월 14일 출원되고, 발명의 명칭이 "안과 렌즈 전구체 및 렌즈의 성형을 위한 방법(Methods for Formation of an Ophthalmic Lens Precursor and Lens)"인 미국 특허 출원 13/419,834호는 렌즈 전구체 장치의 성형을 위해 이용될 수 있는 방법론을 교시한다. 본 발명에 관련된 어떤 중요한 양태는, 두개의 렌즈 표면 중 하나가 주조 성형, 라싱(lathing) 또는 다른 툴링(tooling)을 이용할 필요 없이 성형되고, 안과 렌즈의 성형 중에 렌즈 전구체 장치가 일반적으로 정적 유동성 렌즈 반응성 매체를 제공할 수 있는, 프리 폼 방식(Free-Form manner)으로 렌즈를 제조하는 것을 포함할 수 있다.

앞서 말한 개시내용의 교시는 유동성 렌즈 반응성 매체를 포함할 수 있는 렌즈 전구체 장치를 교시하고, 본 발명은 특정한 목적으로 작용할 수 있는 렌즈 구성요소의 공간 배치 및/또는 코팅을 위해 상기 유동성 렌즈 반응성 매체 부분을 이용하는 것을 교시한다.

본 발명의 어떤 실시예에서는, 렌즈 전구체 장치를 향해 제어된 화학 방사선을 투사함으로써 유동성 렌즈 반응성 매체의 부분들을 공간적으로 중합함으로써 렌즈 구성요소의 공간 배치 및/또는 코팅이 향상될 수 있다. 화학 방사선의 제어는, 예를 들어, 디지털 마이크로미러 장치(digital micromirror device)("DMD"), 레이저, 또는 포토마스크를 이용하는 복셀 기반 리토그라피 방법의 이용을 포함할 수 있을 것이다. 공간적으로 중합된 부분은 렌즈 구성요소의 더 정밀한 위치 조절을 가능하게 할 수 있고, 포함된 렌즈 구성요소에 대응하는 특정한 목적으로 작용하는 설계 패턴을 중합하는 것을 포함할 수 있을 것이다. 예를 들어, 어떤 실시예에서는 공간적으로 중합된 부분이 안과 렌즈의 광학 교정적 특성이 여전히 변화되지 않는 것을 보장하기 위해 어떤 렌즈 구성요소든 침착하기 전에 광학 구역의 적어도 일부를 고정하는 것을 포함할 수 있을 것이다. 대안적으로, 렌즈 구성요소가 능동형 광학 구성요소를 포함할 수 있는 다른 실시예에서는, 렌즈 구성요소의 둘레의 적어도 부분들이 능동형 광학 렌즈 구성요소의 정밀한 위치 조절을 위해 공간적으로 중합되는 것이 요구될 수 있을 것이다.

본 발명의 다른 양태에서, 렌즈 구성요소는, 색료, 활성 약물 및 비타민과 같은 활성 화학물, 및/또는 전기적 구성요소를 포함할 수 있다. 어떤 렌즈 구성요소는 코팅된 항균제 나노 입자의 형태일 수 있거나 또는 추가로 거기에 코팅되고 안과 렌즈의 위 또는 속의 특정한 3차원 위치에서 배치 후 중합을 통해 화학적 결합에 의하거나 또는 기계적으로 부착될 수 있을 것이다. 특정한 기능성을 허용할 수 있는 설계 패턴을 성형하기 위해 배치가 추가로 제어될 수 있을 것이다.

유동성 렌즈 반응성 매체의 부분들의 공간 중합은, 예를 들어, 높이, 폭, 길이, 및 형상 중 하나 이상을 포함하는 제어 파라미터를 중합함으로써, 및/또는, 반복적으로, 안과 렌즈의 원하는 특정한 기능성을 달성하기 위해 수학적으로 정의된 화학 방사선 강도 및/또는 패턴 프로필을 따를 수 있다. 특정한 기능성은, 예를 들어, 일정한 광학 교정 특성 또는 전기적 활성 광학 변화 특성, 미용, 항균제, 및 치료적 기능성 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

<도 1>
도 1은 본 발명의 어떤 양태를 구현하기 위해 이용될 수 있을 것인 방법 단계를 예시한다.
<도 2>
도 2는 렌즈 전구체의 예시적인 횡단면도를 예시한다.
<도 3>
도 3은 색 콘택트 렌즈를 위해 유용할 수 있는 예시적 경화 패턴을 도시한다.
<도 4>
도 4는 전기 활성 콘택트 렌즈에 대해 유용할 수 있는 예시적 경화 패턴을 도시한다.
<도 5>
도 5는 본 발명의 어떤 실시예에서 유용할 수 있는 예시적 고정 장치를 예시한다.
<도 6>
도 6은 본 발명의 어떤 실시예에서 유용할 수 있는 또다른 예시적 고정 장치를 도시한다.
<도 7>
도 7은 다양한 노출 강도에서 노출 시간에 대한 성형된 두께의 예시적인 모델 출력을 도시한다.
<도 8>
도 8은 어떤 실시예에서 렌즈 구성요소를 배치하고 설치하기 위해 이용될 수 있는 예시적 자동 장치를 도시한다.

본 발명은 안과 렌즈의 속 또는 위에 렌즈 구성요소를 부착하고, 그럼으로써 특정한 기능성을 제공하기 위해, 렌즈 전구체 장치의 유동성 렌즈 반응성 매체의 부분들을 공간적으로 중합하기 위한 방법 및 장치를 제공한다.

아랫부분에서, 본 발명의 실시예에 대한 상세한 설명이 주어진다. 바람직하고 대안적인 실시예들에 대한 기술이 단지 예시적 실시예들만 상세하게 설명될지라도, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들에게는 변화, 수정, 및 변경이 자명할 수 있음을 알아야 한다. 그러므로, 상기 예시적 실시예는 근본적인 발명의 양태의 범위를 제한하지 않음을 알아야 한다. 여기에 기술된 방법 단계들은 이 설명에서 논리적 순서대로 나열된다 그러나, 이 순서는 요구되는 단계의 수 또는 그것들이 구현될 수 있을 것인 순서를 구체적으로 말하지 않아도 어떤 방식으로든 제한하지 않는다.

용어

본 발명에 관한 기술 및 특허청구범위에서, 아래의 정의를 적용할 다양한 용어가 이용될 수 있을 것이다:

본 명세서에서 사용되는 바로서의 "항균제 나노입자(Antimicrobial Nanoparticles)", 항균제 나노입자는 예를 들어, 안과 렌즈에서의 오염 또는 단백질 성장으로부터 초래되는 오염 및 세균 성장을 저감할 수 있는 입자를 지칭한다. 나노입자는 팔라듐, 주석 및 금과 같은 분명한 항균제 활성을 갖는 다양한 금속 또는 금속 혼합물을 포함할 수 있을 것이고, 입자 크기가 10 나노미터 내지 100 나노미터의 범위를 가질 수 있지만, 바람직하게는 30 나노미터 내지 50 나노미터일 수 있을 것이다. 코팅은 안료, 약물 또는 비타민과 같은 활성제, 전기적 구성요소, 광 반응기, 및 안과 렌즈에서 발견될 수 있는 다른 렌즈 구성요소 중 하나 이상을 코팅하기 위해 이용될 수 있을 것이다.

본 명세서에 사용되는 바로서의 "DMD", 디지털 마이크로미러 장치는 CMOS SRAM 위에 기능적으로 장착된 이동 가능한 마이크로미러들의 어레이로 이루어지는 쌍안정 공간 광 변조기이다. 각각의 미러는 반사광을 조종하도록 미러 아래의 메모리 셀 속으로 데이터를 로딩하고, 비디오 데이터의 픽셀을 디스플레이 상의 픽셀에 공간적으로 매핑함으로써 독립적으로 제어된다. 데이터는 2진 방식(binary fashion)으로 미러의 경사각을 정전기적으로 제어하고, 여기서 미러 상태는 +X도(온(on)) 또는 -X도(오프(off))이다. 전류 장치의 경우, X는 10도 또는 12도(공칭)일 수 있다. 온 미러(on mirror)에 의해 반사된 광은 그 후 투사 렌즈를 통과하여 스크린 상에 이른다. 오프 미러(off mirror)에 의해 반사된 광은 암시야를 생성하도록 반사되고, 이미지를 위한 흑색 레벨 바닥을 형성한다. 이미지는 관찰자에 의해 통합되기에 충분히 빠른 속도로 온 레벨과 오프 레벨 사이의 그레이 스케일 변조(gray-scale modulation)에 의해 생성된다. DMD (디지털 마이크로미러 장치(digital micro-mirror device))는 디지털 광 처리 ("DLP") 기술을 이용하는 보호 시스템일 수 있다.

본 명세서에 사용되는 바로서의 "DMD 파일(DMD File)"은 2차원적 또는 3차원적 공간에서의 DMD 미러 위치를 나타내는 데이터 지점, 및, 예를 들어, 렌즈 설계의 원하는 두께 값, 또는 미러 위치에서의 렌즈 전구체의 집합을 지칭한다. DMD 파일은 가장 보편적인 (x, y, th) 및 (r, θ, th)에 의한 다양한 포맷을 가질 수 있을 것이며, 예를 들어, "x"및 "y"는 DMD 미러의 직각 좌표계 위치이고, "r" 및 "θ"는 DMD 미러의 극좌표계 위치이며, "th"는 원하는 두께를 나타낸다. 어떤 실시예에서는, DMD 파일이 시간 및/또는 방사선 강도에 기반할 수 있을 것이다.

본 명세서에 사용되는 바로서의 "제작 공정 조건(Fabrication Process Conditions)"은 렌즈 전구체, 렌즈 전구체 형태, 및 렌즈 중 하나 이상의 제작에서 이용되는 설정, 조건, 방법, 장비 및 공정을 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 바로서의 "유동성 렌즈 반응성 매체(Fluent Lens Reactive Media)"는 그것의 본래 형태, 반응된 형태, 또는 부분적으로 반응된 형태의 어느 것에서든 유동 가능한 반응성 혼합물을 의미하며, 안과 렌즈의 부품으로의 추가적 처리 시 성형될 수 있을 것이다.

본 명세서에 사용되는 바로서의 "프리 폼(Free-form)", "프리 폼된(free-formed)" 또는 "프리 폼"은 유동성 매체 층이 있거나 또는 없이, 화학 방사선에 대한 노출에 의해 반응성 혼합물을 가교 결합함으로써 복셀(voxel)에서 복셀로 성형되고, 주조 성형, 선반(lathe), 또는 레이저 삭마에 따라 형상화되지 않는 표면을 지칭한다. 프리 폼 방법 및 장치의 상세한 기술이 미국 특허 출원 데 12/194,981호(VTN5194USNP) 및 미국 특허 출원 제 12/195,132호(VTN5194USNP1)에 개시되어 있다.

본 명세서에 사용되는 바로서의 "반복적 제작 공정(Iterative Fabrication Process)"은 렌즈, 렌즈 전구체 형태, 또는 그것의 이전 것(predecessor)보다 더 원하는 설계에 가까울 수 있는 렌즈 전구체를 제작하기 위해 설계 및 제작 공정 조건 중 하나 또는 둘 다를 순서대로 이용하여 반복적 루프를 수행하는 공정을 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 바로서의 "렌즈(Lens)" 및 때때로 "안과 렌즈(Ophthalmic Lens)"라고 지칭되는 것은 눈 속 또는 위에 상주하는 어떤 안과 장치든지를 지칭한다. 이러한 장치는 광학 교정, 향상된 시력을 가능하게 할 수 있거나, 또는 치료적, 또는 미용적일 수 있을 것이다. 예를 들어, 용어 렌즈는, 시력이 교정 또는 수정되거나, 또는 시력을 방해하지 않고 눈 생리학이 미용적으로 향상되게 하는(예를 들어 홍채 색), 콘택트 렌즈(contact lens), 안구내 렌즈(intraocular lens), 오버레이 렌즈(overlay lens), 안구 삽입물(ocular insert), 광학 삽입물(optical insert), 또는 다른 유사한 장치를 지칭할 수 있을 것이다. 어떤 실시예에서는, 본 발명의 바람직한 렌즈는, 예를 들어, 실리콘 하이드로젤, 및 플루오로하이드로젤을 포함하지만 거기에 한정되지는 않는, 실리콘 엘라스토머 또는 하이드로젤로 된 소프트 콘택트 렌즈이다.

본 명세서에 사용되는 바로서의 "렌즈 구성요소(Lens Components)"는 안과 렌즈의 특정한 기능성을 제공하기에 적합한 안료, 전기적 구성요소, UV 차단제, 색조, 광개시제, 촉매, 광학 구성요소, 및/또는 활성제를 포함하지만 거기에 한정되지는 않을 수 있다. 기능성은, 예를 들어, 광학 교정, 향상된 시력, 미용 효과, 및 치료적 기능성 중 하나 이상을 포함할 수 있을 것이다.

본 명세서에 사용되는 바로서의 "렌즈 설계(Lens Design)"는 원하는 렌즈의 형태, 기능 및/또는 외관을 지칭하며, 그것은, 제작되면, 광학 전력 교정, 색 외관, 치료적 기능성, 내구성, 허용 가능한 투과성, 형상, 조성, 유사성, 허용 가능한 렌즈 끼워맞춤(예를 들어, 각막 덮개 및 이동), 및 허용 가능한 렌즈 회전 안정성을 포함하지만 거기에 한정되지는 않는 기능적 특성을 제공할 수 있을 것이다.

본 명세서에 사용되는 바로서의 "렌즈 전구체(Lens Precursor)"는, 회전적 대칭 또는 비회전적 대칭일 수 있을 것인, 렌즈 전구체 형태 및 렌즈 전구체 형태와 접촉하고 있는 유동성 렌즈 반응성 매체로 이루어지는 복합 물체를 의미한다. 예를 들어, 어떤 실시예에서 유동성 렌즈 반응성 매체가 반응성 혼합물의 체적 내에서 렌즈 전구체 형태를 생성하는 과정에서 성형될 수 있을 것이다. 렌즈 전구체 형태를 생성하기 위해 이용되는 반응성 혼합물의 체적으로부터 렌즈 전구체 형태 및 유동성 렌즈 반응성 매체를 분리하는 것이 렌즈 전구체를 발생시킬 수 있을 것이다. 또한, 렌즈 전구체는 다량의 유동성 렌즈 반응성 매체의 제거나 또는 다량의 유동성 렌즈 반응성 매체의 비유동성 내장 재료로의 전환에 의해 상이한 엔티티로 변환될 수 있을 것이다.

본 명세서에 사용되는 바로서의 "렌즈 전구체 형태(Lens Precursor Form)"는 안과 렌즈로의 추가적 처리 시 포함되는 것과 공존 가능할 수 있을 것인 하나 이상의 광학 품질 표면을 갖는 비유동성 물체를 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 바로서의 "광학 구역(Optic Zone)"은 렌즈가 성형된 후 렌즈의 착용자가 그것을 통해 보게 되는 렌즈 또는 렌즈 전구체의 구역을 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 바로서의 "생산물(Product)"은 원하는 렌즈 또는 렌즈 전구체를 지칭한다. 생산물은 "표준 생산물(Standard Product)"이거나 또는 "주문 생산물(Custom Product)"일 수 있다.

"반응성 혼합물(Reactive Mixture)" 또는 "RMM" (반응성 단량체 혼합물(reactive monomer mixture))은 안과 렌즈를 성형하기 위해 경화되고 가교 결합되거나 또는 가교 결합될 수 있을 것인 단량체 또는 프리폴리머 재료를 지칭한다. 다양한 실시예는, 사람들이 콘택트 렌즈 또는 안구내 렌즈와 같은 안과 렌즈에서 원할 것인, UV 차단제, 색조, 광개시제 또는 촉매, 및 다른 첨가제와 같은 하나 이상의 첨가제와의 렌즈 성형 혼합물을 포함할 수 있을 것이다.

본 명세서에 사용되는 바로서의 "공간적으로 중합된(Spatially Polymerized)"은 제어된 화학 방사선 또는 제어된 화학적 반응 중 하나 이상의 노출에 의해 중합된 렌즈 전구체의 유동성 렌즈 반응성 매체의 중합된 부분을 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 바로서의 "공간 배치"는 유동성 렌즈 반응성 매체 또는 렌즈 전구체의 속 또는 위의 공간적으로 중합된 3차원적 공간 위치 상에 렌즈 구성요소를 배치하는 것을 지칭한다. 또한, 공간 배치는 그 후, 예를 들어, 배치 후 방사선 노출을 통해, 완성된 렌즈 생산물 상에 렌즈 구성요소를 부착하는 것을 가능하게 할 수 있을 것이다.

본 명세서에 사용되는 바로서의 "기판(Substrate)"은 다른 엔티티가 그 위해 배치되거나 또는 성형될 수 있을 것인 물리적 엔티티를 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 바로서의 "복셀"은, "화학 방사선 복셀(Actinic Radiation Voxel)"이라고 지칭되기도 하며, 3차원적 공간에서의 규칙적 또는 불규칙적 격자 상의 값을 나타내는 체적 요소이다. 그러나, 복셀은 3차원 픽셀로 보일 수 있을 것이고, 여기에서 픽셀은 2D 이미지 데이터를 나타내며, 복셀은 제3 차원을 포함한다. 또한, 복셀은 의학적 및 과학적 데이터의 시각화 및 분석에 빈번하게 이용되며, 본 발명에서 복셀은 반응성 혼합물의 특정 체적에 도달하는 화학 방사선의 양의 경계를 한정하기 위해 이용되고, 그럼으로써 반응성 혼합물의 그러한 특정 체적의 가교결합 또는 중합의 속도를 제어한다. 예로서, 복셀은 본 발명에서 2D 주형 표면에 대해 등각인 단일의 층에 존재하는 것으로 간주되며, 화학 방사선은 일반적으로 2D 표면으로 및 각각의 복셀의 공축(common axial)으로 지향될 수 있을 것이다. 예로서, 반응성 혼합물의 특정한 체적은 768×768 복셀에 따라 가교 결합되거나 또는 중합될 수 있을 것이다.

본 발명은 특정한 기능성을 갖는 안과 렌즈를 제조하도록 렌즈 전구체 장치를 처리하기 위해 이용되는 방법 및 장치를 포함한다. 기능성은 원하는 3차원적 공간 위치에 또는 안과 렌즈 상에 렌즈 구성요소를 부착하는 능력 및 여기에서 제공되는 방법 단계들을 이용하여 다양한 렌즈 구성요소를 코팅하는 능력으로부터 유래할 수 있다.

이제, 도 1을 보면, 본 발명의 어떤 양태를 구현하기 위해 이용될 수 있을 것인 방법 단계들이 도시되어 있다. 101에서, 렌즈 전구체 장치가 만들어진다. 어떤 렌즈 전구체 실시예는 바람직하게는 여기에서 참조하는 다른 선행 발명들에서 기술된 바와 같은 복셀에서 복셀로의 방법을 이용하여 만들어질 수 있지만, 다른 방법은, 예를 들어, 다른 복셀 기반 리토그라피 방법, 스테레오리토그라피, 및 주조 성형 기법을 포함할 수 있다. 정의된 바와 같이, 렌즈 전구체는 하나 이상의 광학 품질 표면을 갖는 비유동성 부분 및 상기 비유동성 부분의 적어도 일부와 접촉하는 유동성 렌즈 반응성 매체를 포함하는 복합 물체이다. 일반적으로, 도 2의 예시적 렌즈 전구체(200)에서 묘사된 바와 같이, 유동성 렌즈 반응성 매체(215)는 기판(201)의 표면 상에 휴지하는 광학 품질 표면(205)을 포함하는 비유동성 부분(210)의 적어도 일부와 접촉하고 있다.

다시 도 1를 참조하면, 105에서, 렌즈 전구체의 유동성 렌즈 반응성 매체 부분은 안정될 수 있을 것이다. 안정화는, 예를 들어, 과잉 유동성 렌즈 반응성 매체를 위킹(wicking)하는 것, 렌즈 전구체를 성형하기 위해 이용되는 과잉 유동성 렌즈 반응성 매체로부터의 제거 속도를 제어하는 것, 제작 공정 조건을 제어하는 것, 및 일정 시간 동안 그것을 안정시키는 것 중에서 하나 이상에 의해 유동성 렌즈 반응성 매체의 양을 제어하는 것을 포함할 수 있다.

110에서, 렌즈 전구체의 유동성 렌즈 반응성 매체의 부분들을 고정하기 위한 공간 패턴이 발생될 수 있다. 공간 패턴은, 예를 들어, 렌즈 전구체(115)의 유동성 렌즈 반응성 매체 부분의 하나 이상의 부분(들)을 중합하거나 또는 공간적으로 고정하기 위해 정해진 강도, 기간, 패턴, 방향, 및 복셀 3차원적 위치에서 방사선을 투사할 수 있는 고정밀 DMD 파일을 포함할 수 있다(115). 다른 공간 패턴은 유동성 렌즈 반응성 매체의 포토마스킹 기법 또는 화학적 중합을 포함할 수 있다.

125에서, 렌즈 구성요소는 렌즈 설계를 위해 선택될 수 있다. 최근에, 안과 렌즈 설계는, 시력 교정, 미용 효과, 시력 향상, 및 치료적 기능성 중 하나 이상을 포함할 수 있을 것이다. 따라서, 정의된 바와 같이, 렌즈 구성요소는 안과 렌즈 생산물의 의도된 기능성을 제공하기에 적합한 안료, 전기적 구성요소, UV 차단제, 색조, 광개시제, 촉매, 광학 구성요소, 항균제 코팅 및 활성제를 포함할 수 있다. 120에서, 선택된 렌즈 구성요소 중 하나 이상은 렌즈 전구체 장치의 적어도 한 구역 상에 침착될 수 있을 것이다. 요구된 정밀도, 구성요소의 크기, 및 이용되는 제조 공정 조건에 따라 렌즈 구성요소를 침착하기 위해 상이한 방법론이 이용될 수 있다. 렌즈 구성요소를 침착하기 위한 방법은 잉크 제트 기법, 분무, 전기도금, 증착, 액체 속의 침지, 및 자동화의 이용을 포함할 수 있을 것이다.

아랫부분에서, 도 3 내지 도 8에 묘사된 예시적 실시예의 기술은 도 1의 방법 단계 125 내지 단계 145를 더 잘 기술하기 위해 이용될 것이다. 도 3에서 시작해서, 안과 렌즈에서 안료를 포함하기에 유용할 수 있는 예시적 경화 패턴이 묘사된다. 300A1 및 300A2에서, 예시적 색 콘택트 렌즈의 상면도 및 측단면도가 각각 묘사된다. 이 예시적 실시예에서, 착용자의 눈의 윤부 링 부분(limbal ring portion)을 정의하거나 또는 강조할 수 있는 링 또는 원통과 같은 유색 패턴(301A)을 성형하기 위해 렌즈 재료(302A)에서 안료가 침착되고 부착될 수 있을 것이다. 안료를 공간적으로 배치하고 공간적으로 중합하는 능력은 알려진 제조 방법 및 장치에 의해 제공된 것들과 상이한 미용 효과를 제공할 수 있을 것이다. 색 렌즈를 제조하기 위해 이용되는 알려진 방법 및 장치는 일반적으로 경화된 렌즈의 표면 상에 색 패턴을 패드 인쇄(pad printing)하는 것으로 제한되고, 결과적으로 이용될 수 있는 색료의 유형 및 패턴을 2차원으로 제한한다. 반면에, 본 발명은 렌즈 구성요소를 공간적으로 설치하는 능력을 제공할 수 있고, 안료 입자에 대해 구체적으로 말하자면, 3차원 배치로 인해 부분적으로 새로운 색 효과를 제공한다.

도 3으로 돌아가 보면, 301B 및 301B2에서, 사용자의 눈 색을 변화시키거나 또는 향상시킬 수 있는 색 패턴을 포함하는 콘택트 렌즈의 상면도 및 횡단면도가 제각기 묘사되어 있다. 렌즈 재료(302B)에 포함된 패턴(301B)은 측정된 눈 파라미터 및 값에 따라 착용자의 눈의 색을 변화시키도록 설계될 수 있을 것이다. 또한, 체적 깊이 및 포함된 안료는, 향상된 미용 효과, 또는 요구 될 수 있는, 홀로그램, 또는 위조방지 표시와 같은 추가적 기능성을 발생시키기 위해 이용될 수 있을 것이다. 착색된 부분이 렌즈의 표면 부분의 적어도 일부를 포함할 수 있는 실시예에서의 다른 기능성은, 예를 들어, 코팅된 항균제 입자일 수 있을 것인 안료 입자 또는 렌즈 오염을 감소시키기에 유용할 수 있는 나노 표면 패턴을 포함할 수 있을 것이다.

본 발명의 어떤 실시예에서는, 렌즈에서의 안료 입자는 공간적으로 배치되고, 그럼으로써 패드 인쇄 제한을 극복하며 매우 향상된 미용 효과를 제공할 수 있는 색조, 색료, 및 염료와 같은 입자를 포함할 수 있다. 윤부 링 패턴(301A)에서의 안료의 공간 고정 또는 눈 색 변화 또는 패턴 향상은 아래에서 제시되는 제공된 단계 및 예시적 장치 구성요소에 의해 다양한 방식으로 일어날 수 있다.

안료 구성요소를 공간적으로 침착하고 고정하기 위한 제조 단계는 렌즈 전구체(115)의 유동성 렌즈 반응성 매체 부분의 하나 이상의 부분(들)을 공간적으로 고정하기 위해 고정 패턴을 발생시키는 단계를 포함할 수 있을 것이다. 이 예에서, 고정 장치는 프로그램드 DMD 파일(programmed DMD File)에 따라 유동성 렌즈 반응성 매체의 체적을 중합하기에 충분한 화학 방사선을 투사할 수 있는 DMD를 포함할 수 있다. 프로그램드 DMD 파일은, 예를 들어, 렌즈 전구체의 렌즈 에지 및 광학 구역을 중합하고 고정하며, 그럼으로써 광학 교정 특성 및 렌즈 끼워맞춤을 변화시키는 것을 회피하기 위해DMD에 대해 명령을 제공할 수 있다. 그 후, 선택된 안료 입자가 하나 이상의 잔류하는 유동성 렌즈 반응성 매체 부분에서 침착될 수 있을 것이다(120). 안료 입자는 색의 어레이를 포함할 수 있고 다양한 기법을 이용하여 침착될 수 있을 것이다. 예를 들어, 렌즈의 지정된 부분에서 먼저 더 밝은 안료가 침착되고 거기에서의 구역들에서 더 어두운 안료가 이어질 수 있을 것이다. 따라서 이 공정은 색 및 색 효과의 변화를 허용할 수 있다.

화학 방사선을 제어하기 위한 DMD를 구현할 수 있는 예시적 고정 장치가 도 5의 500에서 묘사되어 있다. 하나의 양태는 흐름 시스템이 운동 또는 진동 에너지로부터 격리되고 대체로 안정되게 한다. 이것은, 예를 들어, 진동 격리 시스템(540) 상에 지지된 구조체(550)로 수행될 수 있다. 그러한 실시예에서는 중력이 채택되기도 하므로, 구조체(550)가 레벨을 가진 평평한 표면을 갖는 것이 바람직할 수 있을 것이다. 렌즈 전구체는 홀딩 장치(551)에 의해 부착될 수 있을 것인 성형 광학 홀더(530)의 성형 광학 표면(520)에 의해 지지될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 유동성 매체가 상이한 고정 단계의 전 또는 후에 비교적 안정된 상태를 달성하기 위한 시간의 최소 양을 제어하기 위해 자동 타이밍 장비가 이용될 수 있을 것이다.

어떤 실시예에서는, 안정화를 위해 이용되는 장치가 렌즈 전구체를 안과 렌즈로 공간적으로 고정하기 위해 하나 이상의 화학선 조사 단계에 대한 렌즈 전구체의 노출을 허용하는 부착된 구성요소를 포함한다. 어떤 실시예에서, 고정 방사선은 광화학 반응이 유동성 렌즈 반응성 혼합물(510)에서만 일어나게 한다. 대안적인 실시예에서, 예를 들어, 렌즈 전구체 형태와 같은 렌즈 전구체의 다른 부품이 고정 방사 하에서 하나 이상의 화학적 변화를 겪을 수 있을 것이다. 렌즈 전구체를 포함하는 재료의 본질에 기반한 변화를 이루는 다른 실시예는 이 기술분야에서 숙련된 자에게 본 발명의 교시로부터 명백할 수 있을 것이다.

500에서, 고정 방사선을 제공할 수 있는 광원이 560으로 식별되고, 바람직하게는 DMD에 의해 제어될 수 있을 것이다. 예를 들어, 어떤 실시예에서는, 디지털 라이트 랩 인코포레이티드(Digital Light Lab Inc.)(미국, 테네시, 녹스빌)로부터의 제어기를 갖는 AccuCure ULM-2-420 광원(560)이 고정 방사선(561)의 허용 가능한 소스를 이룰 수 있을 것이다. 필요하다면, 안정화를 위한 적절한 파라미터가 수행된 후, 고정 광원(560)을 위한 제어기가 고정 방사선(561)에 대해 렌즈 전구체를 노출시키고 유동성 렌즈 반응성 매체의 부분들을 공간적으로 고정하는 위치로 전환된다. 일반적인 관점으로부터, 렌즈 전구체 폼(530) 표면을 가로질러 유동성 렌즈 반응성 혼합물을 안정화하거나 또는 다른 방식으로는 이동시키고, 그 후 어떤 방식에서는 고정 방사선으로 조사하는 것에 관련된 수 많은 실시예가 있을 수 있다.

다른 양태에서, 어떤 실시예는 유동성 렌즈 반응성 혼합물(510)에 대한 화학적 또는 물리적 변화를 포함할 수 있다. 예로서, 대안적인 실시예는 그 유동 특성을 변화시키는 방식으로 유동성 반응성 화학물질 속 및 둘레로의 용매 물질의 도입을 포함할 수 있을 것이다. 또한, 상기 첨가 재료는 유동성 렌즈 반응성 매체의 표면 에너지 특성에 렌즈 전구체에서의 첨가된 렌즈 구성요소와 관련한 영향을 줄 수 있을 것이다. 유동성 화학물질 시스템의 특성을 변경하는 것에 관련된 일반적 특성의 수많은 대안적인 실시예가 본 발명의 본질에 의해 예상될 수 있다.

기본 레벨에서, 반응성 혼합물의 본질은 상이한 결과를 가능하게 하도록 장치의 다양한 실시예와 상호작용할 수 있을 것이다. 안정화 및 고정 장치(500)의 본질, 및 반응성 혼합물에서의 기본적 화학적 구성요소를 변화시키는 것으로부터 유래하는 실시예에서의 변화는 이 발명의 범위 내의 실시예를 포함하는 것이 자명하다. 예로서, 이것은 예를 들어 고정 방사선을 위해 이용되는 파장의 변화를 포함할 수 있고, 상기 고정 방사선의 파장의 유연성을 갖는 장치 실시예를 도입할 수 있을 것이다.

예를 들어, 도 7의 700에서, 성형된 두께대 상이한 노출 강도에서의 노출 시간을 위한 모델 출력을 위한 예시적 표현이 제공된다. 성형 광학 표면의 표면으로부터의 중합된 부분의 거리의 추정은 조사 시간(730)에 대해 720으로서 나타내어진다. 그리고, 이러한 값은 세개의 상이한 입사 강도(740)의 계산을 위해 표시된다. 따라서, 정해진 방사선 강도 및 기간에 대한 거리 두께에서 일정한 패턴이 중합될 수 있다. 위의 디지털 광 처리 장치의 설명에 이어서, 이 장치는 디지털 강도 제어로서 작동하므로, 시간은 미러 소자가 온 상태에서 소모한 통합된 시간에 관련될 것이다. 특정한 복셀 위치에서 실제로 일어나는 강도는 어떤 기법에 의해 정밀하게 측정될 수 있을 것이지만, 장치의 전력은 한번 이상의 통과의 생성된 렌즈 생산물의 측정치는 목표 두께에 대해 비교될 수 있는 것일 수 있고, 차이는 관계를 참조하여 특정한 강도에 대한 시간 차이를 드라이브(drive)하기 위해 이용될 수 있을 것이다. 예를 들어, 미러 "온(on)"으로 복셀 위치에 도달하는 강도가 10 mW/㎠이면, 모델로부터 얻어질 조절을 참조하는 것은 곡선(710)을 따라 새로운 두께 목표로 이동하고 새로운 시간 파라미터를 발생시킴으로써 발견될 수 있다. 제어 알고리즘은 일련의 "영화" 프레임의 각각에서의 노출 시간을 전체적으로 목표 시간과 동등한 평균 양으로 조절하기 위해 이러한 계산된 시간 목표를 이용할 수 있을 것이다. 다른 한 방식에서, 그것은 프레임 당 최대 시간을 이용할 수 있으며, 그 후 최종 중간 프레임은 프레임 당 최대 시간의 부분(fraction)를 가질 수 있고, 그 후 잔류하는 프레임은 정의된 오프(off) 상태를 가질 수 있다. 이어서, 조절된 시간은 다음 렌즈를 만들기 위해 이용될 수 있을 것이고 공정은 반복된다.

앞서 말한 바와 같이, 렌즈 구성요소, 및 특히, 안료 입자는, 잉크 제트 및 증착 기법 중 하나 이상을 이용하여 침착되고, 분무되며, 예를 들어, 렌즈 전구체를 액체 염료 통 속에 침지시킴으로써 렌즈 전구체의 전체 표면 상에 액체 형태로 도포될 수 있을 것이다. 유동성 렌즈 반응성 매체 상에 안료를 침착하는 하나를 초과하는 방식을 포함하는 변화 및 구현이 수행될 수 있을 것이다. 또한, 103에서, 105 내지 125까지 하나 이상의 단계가 반복될 때, 하나를 초과하는 안료 입자 유형 또는 음영이 상이한 스테이지들에서 포함될 수 있을 것이다. 다양한 방법 단계를 반복할 때, 실시예는, 예를 들어, 안료 입자의 화학적 조성, 방사선 투사와 고정 패턴 사이에 게재하는 시간에 따라 상이한 깊이 위치에 분포되는 상이한 유형의 확산된 안료 입자를 포함할 수 있을 것이다.

유동성 렌즈 반응성 매체의 공간적 경화 부분들의 추가적 양태는 안료 입자가 전체 표면 또는 전체 렌즈 전구체에 도포될 때 유용해질 수 있을 것이다. 예를 들어, 과잉 입자가 제거될 수 있을 것이다(135). 과잉 입자의 제거는 일정한 부분들을 씻어내거나 또는 용매를 도포함으로써 간단하게 일어날 수 있을 것이고, 안과 렌즈를 성형하기 위해(145) 침착된 안료 입자를 고정시키기(140) 전 또는 후에 일어날 수 있을 것이다. 유동성 렌즈 반응성 혼합물의 전부를 고정하기 전에 씻어내기가 일어나는 실시예에서는, 상기 부분들의 경화의 정도가 끈적한 표면을 남기므로 또는 안료 입자들의 화학적 결합으로 인해, 유동성 렌즈 반응성 혼합물 상에 침착된 안료의 원하지 않는 제거가 이루어질 수 있다.

이제, 도 4를 보면, 본 발명의 전기 활성 광학 구성요소를 침착하고 공간적으로 설치하기에 유용할 수 있는 예시적 경화 패턴이 묘사된다. 따라서, 400A1 및 400A2에서, 전기적 렌즈 구성요소를 갖는 콘택트 렌즈의 상면도 및 횡단면도가 제각기 묘사되어 있다. 이 예시적 실시예에서, 렌즈 구성요소는 렌즈 재료(415A)에 의해 캡슐화될 수 있을 것인 전기적 구성요소를 포함할 수 있다. 전기적 구성요소는, 예를 들어, 가변 광학 렌즈(variable optic)(410A), 전기적 도전성 재료(405A) 및 마이크로프로세서(401A)를 포함하는 매체 삽입물을 포함할 수 있을 것이다. 전기적 구성요소, 광학 구성요소 및 위치를 비롯한 렌즈 구성요소의 수는 도 1의 다양한 방법 단계들을 제공하고 가능하게 하기 위해 제시되는 이 예에 의해 제한되거나 또는 제한되는 것으로 해석되지 않아야 한다. 따라서, 전기적 구성요소는 유동성 렌즈 반응성 매체 상에 기계적으로 배치되거나 또는 침착되고, 렌즈 전구체의 체적 부분 속에 부착될 수 있을 것이다. 또한, 도 6 및 도 8의 예시적 장치가 제시되지만, 이 기술분야에서 숙련된 자에게 이 개시내용으로부터 많은 수정 및 동등물이 자명할 것이다.

이제, 도 6을 보면, 제어 화학 방사선에 대한 장치가 600에서 묘사된다. 도 5의 예시적 장치와 유사하게, 렌즈 전구체를 운동 또는 진동 에너지로부터 격리시키기 위해 흐름 시스템이 포함될 수 있고 대체로 안정하다. 예를 들어, 등고의 평평한 표면이 포함될 때, 진동 격리 시스템(640) 상에서 중력을 통해 구조체(650)에 의해 지지된다. 렌즈 전구체는 홀딩 장치(651)에 의해 부착될 수 있을 것인 성형 광학 홀더(630)의 성형 광학 표면(620)에 의해 지지될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 자동 타이밍 및 기계적 로봇식 장비 및 안정화 구성요소가 프로세서와의 논리적 소통으로 포함될 수도 있을 것이다. 도 5와 달리, 이 실시예는 리소그래픽 응용에 적합하다고 알려진 레이저(610) 또는 추가적으로, 안과 굴절 절차에서 이용되는 이트륨 알루미늄 가넷 레이저 ("YAG 레이저") 와 같은 것을 통해 유동성 렌즈 반응성 혼합물(610)을 공간적으로 중합하기 위해, 제어된 고정 화학 방사선 및 패턴을 제공할 수 있을 것이다. 화학 방사선(615)은 안과 렌즈 성형 공정의 상이한 단계 내내, 프로그램드 패턴에 기반한 유동성 렌즈 반응성 매체를 향해 투사될 수 있을 것이다.

레이저가 구현되는 경우에, 렌즈 구성요소의 제어된 경화 및 배치 둘 다를 위해 자동화가 이용될 수 있을 것이다. 잉크 제트 기법이 성형 및 고정 장치에 포함될 수도 있을 것이다. 예를 들어, 한 유형의 렌즈 구성요소들의 설치 및 침착에 후속하여, 렌즈 구성요소를 부착하고 다른 렌즈 구성요소들이 잔류하는 유동성 렌즈 반응성 매체 상에 또는 이전에 침착된 렌즈 구성요소 상에 그것들의 바람직한 생산물 설계 위치에서의 변화를 유발하지 않고 침착되게 하기 위해, 인접한 부분들에 대한 고정 방사선이 투사될 수 있다. 기계적 배치는 주조 성형 부품의 하나 이상의 유지 지점 내에서 렌즈 구성요소의 어떤 자동화, 로봇식 운동이든, 또는 사람에 의한 배치까지도 포함할 수 있거나, 또는 바람직하게는 렌즈 전구체의 유동성 렌즈 반응성 매체를 공간적으로 중합함으로써 생성되어, 변종 주형 부품이 담고 있는 반응성 혼합물의 중합이 생성되는 안과 렌즈에서의 전기적 구성요소를 포함하게 할 것이다.

이제, 도 8을 보면, 하나 이상의 렌즈 전구체 처리 부품(801)을 지지할 수 있고 도 6의 고정 장치와 통합되는 팔레트(813) 상에 다중 주형 부품(814)이 포함될 수 있을 것이다. 실시예는 하나 이상의 다중 주형(814)에서의 하나 이상의 렌즈 구성요소를 개별적으로 위치 조절할 수 있는(815) 기계적 위치 조절 자동 소자(811)를 포함할 수 있다.

어떤 실시예에서는, 하나 이상의 바인더 층이 도 8 및 도 6의 예시적 장치의 예시적 구성요소를 이용하여 도포될 수 있다. 바인더 층은, 예를 들어, 전기적 구성요소의 배치 전에 주형 부품 또는 렌즈 전구체의 적어도 일부에 도포될 수 있을 것이다. 바인더 층은, 비제한적인 예로서, 안료, 단량체 또는 활성제를 포함할 수 있고, 예를 들어, 접착 목적을 위해 이용될 수 있을 것이다. 따라서, 어떤 실시예에서는, 결합 층은, 예를 들어, 안정된 렌즈를 성형하기 위해 바인더와 렌즈 재료 사이에 공유 결합을 형성할 필요가 제거될 수 있도록, 렌즈 재료로 상호투과 중합체 망을 형성할 수 있는 결합 중합체를 포함할 수 있다.

본 발명의 결합 중합체는, 예를 들어, 서로 유사한 용해도 파라미터를 가진 단일중합체 또는 공중합체 또는 그 조합으로부터 제조된 것들을 포함할 수 있으며, 결합 중합체는 렌즈 재료에 대해 유사한 용해도 파라미터를 갖는다. 결합 중합체는 결합 중합체의 중합체 및 공중합체가 서로 상호 작용할 수 있게 하는 작용기를 함유할 수 있을 것이다. 작용기는, 안료 입자와 같은 입자들의 이동성을 억제하거나 및/또는 그것들을 포집할 수 있게 하는 상호작용의 밀도를 증가시키는 방식으로 다른 하나의 중합체 또는 공중합체의 기와 상호작용하는 하나의 중합체 또는 공중합체의 기를 포함할 수 있다. 작용기들 사이의 상호 작용은 극성, 분산성 또는 전하 전달 착물 특성일 수 있다. 작용기는 중합체 또는 공중합체 분자 백본 상에 있거나 또는 분자 백본 구조체에 매달려 있을 수 있을 것이다.

비제한적인 예로서, 양전하를 가진 중합체를 형성하는 단량체 또는 단량체 혼합물이 음전하를 가진 중합체를 형성하는 단량체 또는 단량체들과 함께 결합 중합체를 형성하기 위해 이용될 수 있을 것이다. 더 특정한 예로서, 결합 중합체를 형성하기 위해 HEMA/3-(N,N-다이메틸) 프로필 아크릴아미드 공중합체와 혼합되는 MAA/HEMA 공중합체를 제공하기 위해, 메타크릴산 ("MAA") 및 2-하이드록시에틸메타크릴레이트("HEMA")가 이용될 수 있을 것이다.

다른 한 예로서, 결합 중합체는 제한없이 아래의 화학식의 아미드 및 에스테르를 포함하는 소수성 개질 단량체로 이루어질 수 있을 것이다:

CH₃(CH₂)_x-L-COCHR=CH₂ 여기에서 L은 -NH 또는 산소일 수 있을 것이며, x는 총 수가 2 내지 24개일 수 있을 것이고, K는 C1 내지 C6 알킬 또는 수소일 수 있을 것이며 바람직하게는 메틸 또는 수소이다. 그러한 아미드와 에스테르의 예는 제한없이 라우릴 메타크릴아미드 및 헥실 메타크릴레이트를 포함한다. 또 다른 한 예로서, 지방족 사슬 연장된 카르바메이트 및 우레아의 중합체가 결합 중합체를 형성하기 위하여 이용될 수 있을 것이다.

결합 층을 위해 적합한 결합 중합체는HEMA, MAA 및 라우릴 메타크릴레이트 ("LMA")의 무작위 블록 공중합체, HEMA 및 MAA 또는 HEMA 및 LMA의 무작위 블록 공중합체, 또는 HEMA의 단독중합체를 포함할 수도 있을 것이다. 이들 실시예에서 각 성분의 중량 백분율은, 결합 중합체의 총 중량을 기준으로, 약 93 내지 약 100 중량% HEMA, 약 0 내지 약 2 중량% MAA, 및 약 0 내지 약 5 중량% LMA이다.

따라서, 결합 중합체 층은, 라디컬 사슬 중합, 단계 중합, 에멀젼 중합, 이온성 사슬 중합, 고리 열림, 기 전이 중합, 및 원자 전이 중합 등을 포함하지만 거기에 한정되지는 않는 어떤 편리한 중합 공정에 의해서든 만들어질 수 있을 것이다. 바람직하게는, 열적 개시되는 자유 라디컬 중합이 이용된다. 중합을 수행하기 위한 조건은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자의 지식 범위 내에 있다.

렌즈 전구체 또는 렌즈 구성요소의 원하는 표면을 덮기 위해 정전기력, 분산력, 또는 수소 결합력을 이용하여 코팅이 달성될 수도 있을 것이다.

또한, 렌즈 전구체의 유동성 렌즈 반응성 재료 상에 활성제를 침착하기 위해, 활성제가 코팅 속에 함유되거나 또는 앞서 말한 방법을 이용하여 침착될 수도 있을 것이다. 활성제는 안구 표면에 대해 방출될 활성 약물 또는 시약과 공존 가능한 어떤 렌즈에든 포함될 수 있을 것이다. 방출 방식은, 예를 들어, 미세 유동 펌프의 이용하거나, 또는 착용하고 있는 동안 재료로부터 활성 약물의 확산을 유발하기 위해 활성제를 렌즈 성형 재료 속에 용해 또는 분해시키는 것에 의하는 것을 포함할 수 있다. 자연 발생 및 합성 중합체성 재료, 및 다공성 세라믹스, 지질, 왁스 및 그것들의 결핍 및 조합을 포함하지만 거기에 한정되지는 않는 무기 재료를 포함하는 비중합체성 재료를 포함하지만 거기에 한정되지는 않는 어떤 수의 재료든 이용될 수 있을 것이다.

바람직하게는, 활성제 함유 재료는 중합체 재료이며, 하나 이상의 활성제가 그 위에 배치되거나, 그 전반에 걸쳐 분산되거나, 또는 달리 함유된다. 선택된 활성제 함유 재료에 따라, 활성제는 재료로부터 거의 즉시 방출될 수 있거나, 또는 활성제는 원하는 시간에 걸쳐 지속적 방식으로 방출될 수 있다. 예를 들어, 물에 적어도 부분적으로 용해될 수 있는 하나 이상의 중합체로 이루어지는 중합체 재료가 이용될 수 있을 것이다. 그러한 중합체성 재료가 루액(tear fluid)의 수성 환경에 노출될 때, 그것은 바람직하게는 그것이 용해됨에 따라 활성제를 용해시키고 방출한다.

대안적으로 어떤 실시예에서는, 활성제를 통전 채널을 통해 안과 환경 상에 분배할 수 있는 내장된 미세 유동 펌프의 이용에 의해 활성제가 분배될 수 있을 것이다. 활성 약물 또는 약제의 예는, 예를 들어, 토브라마이신, 목시플록사신, 오플록사신, 가티플록사신, 시프로글록사신, 젠타마이신, 설피속사졸론 디올라민, 소듐 설파세타미드, 네오마이신 프로파니딘, 설파디아진 및 피리메타민을 포함하지만 거기에 한정되지는 않는 항감염 약제를 포함할 수 있을 것이다.

추가적으로 또는 대안적으로, 안과 장치는, 포르미비르센 소듐, 포스카르넷 소듐, 트리플루리딘, 테트라카인 HCL, 나타마이신 및 케토카오나졸을 포함하지만 거기에 한정되지는 않는, 항바이러스제를 배달할 수 있을 것이다. 또한, 진통제는, 예를 들지만 한정되지 않는, 아세타미노펜, 및 코데인, 이부프로펜 및 트라마돌에 포함될 수도 있을 것이고 포함할 수 있다. 최종적으로, 어떤 실시예는, 예를 들지만 한정되지 않는, 비타민, 산화방지제, 및 비타민 A, D 및 E, 루테인, 타우린, 글루타티온, 제악산틴, 및 지방산 등을 포함하는 기능식품을 추가로 포함할 수 있는 활성 약물 또는 약제를 배달할 수도 있을 것이다.

어떤 공지된 렌즈 재료이거나 또는 그러한 렌즈의 제조에 적합한 재료로 제조된 하드 또는 소프트 콘택트 렌즈를 제공하기 위하여 본 발명이 이용될 수 있을 지라도, 본 발명의 렌즈는 바람직하게는 약 0 내지 약 90%의 수분 함량을 가진 소프트 콘택트 렌즈이다. 더 바람직하게는, 렌즈는 하이드록시기, 카르복실기 또는 이들 둘 모두를 함유한 단량체로 제조되거나, 또는 실록산, 하이드로젤, 실리콘 하이드로젤, 및 그 조합과 같은 실리콘 함유 중합체로부터 제조된다. 본 발명의 렌즈 성형에 유용한 재료는 거대분자, 단량체 및 그 조합의 블렌드를 중합 개시제와 같은 첨가제와 함께 반응시킴으로써 제조될 수 있을 것이다. 적합한 재료는 제한 없이 실리콘 거대단량체 및 친수성 단량체로부터 제조된 실리콘 하이드로젤을 포함한다.

결론

본 발명의 다수의 실시예가 기술되었다. 이 명세서가 많은 특정한 구현 세부사항을 포함하지만, 이것들은 본 발명 또는 특허청구범위의 어떤 범위에 대해서든 제한으로서 해석되지 않아야 하며, 본 발명의 특정한 장치 실시예에 특유한 특징부에 대한 기술인 것으로 해석되어야 한다.

별개의 실시예들의 문맥에서 이 명세서에 기술된 특정한 장치 및 렌즈 특징부가 단일의 실시예의 조합으로 구현될 수도 있다. 역으로, 단일의 실시예의 문맥에서 기술된 다양한 특징부가 별개로 또는 어떤 적합한 서브 조합으로든 다중 실시예에서의 조합으로 구현될 수도 있다. 또한, 특징부들이 위에서 특정한 조합으로 작용하는 것으로 기술되고 초기에 그렇게 청구될 수 있을지라도, 청구된 조합으로부터의 하나 이상의 특징부들은 어떤 경우에는 조합으로부터 제거될 수 있고, 청구된 조합은 서브 조합 또는 서브 조합의 변화로 직결될 수 있을 것이다.

유사하게, 방법 단계들이 도면에서 특정한 순서로 묘사되지만, 이것은 그러한 방법 단계가 그러한 특정한 순서도 또는 순차적 순서대로 수행되거나, 또는 바람직한 결과를 달성하기 위해 모든 예시된 작동들이 수행되는 것을 요구하는 것으로 이해되지 않아야 한다. 특정한 상황에서, 다중 작업 처리 및 병렬이 유리할 수 있을 것이다. 또한, 위에 기술된 실시예에서의 다양한 장치 구성요소들의 분리는 모든 실시예에서 그러한 분리를 요구하는 것으로 이해되지 않아야 하며, 기술된 장치 구성요소 및 방법 단계는 일반적으로 단일의 장치 또는 방법에서 서로 통합되거나 또는 다중 장치 또는 방법에서 이용될 수 있다고 이해되어야 한다.

그래서, 주제의 특정한 실시예들이 기술되었다. 다른 실시예들은 아래의 특허청구범위 내에 있다. 어떤 경우에는, 특허청구범위에서 언급된 방법 단계들이 상이한 순서로 수행되고 여전히 바람직한 결과를 달성할 수 있다. 또한, 첨부된 도면에서 묘사된 공정들은 바람직한 결과를 달성하기 위해 특정한 순서도, 또는 순차적 순서를 반드시 요구하지는 않는다. 그럼에도 불구하고, 특허청구된 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이 만들어질 수 있을 것임을 알 것이다.

Claims

하나 이상의 광학 표면을 갖는 비유동성 안과 물체와 접촉하는 유동 가능한 반응성 혼합물 부분을 중합하고 상기 유동 가능한 반응성 혼합물 부분의 적어도 일부 상에 안과 렌즈 구성요소를 배치하는 장치로서, 장치는:
아치형 광학 품질 표면을 포함하는 기판 - 상기 아치형 광학 품질 표면의 적어도 일부는 상기 유동 가능한 반응성 혼합물 부분과 접촉하는 하나 이상의 광학 표면을 갖는 상기 비유동성 안과 물체를 지지함 -;
하나 이상의 광학 표면을 갖는 상기 비유동성 안과 물체와 접촉하는 상기 유동 가능한 반응성 혼합물 부분의 하나 이상의 부분을 중합하도록 제어 가능한 방사선 소스 및
하나 이상의 광학 표면을 갖는 비유동성 안과 물체와 접촉하는 상기 유동 가능한 반응성 혼합물 부분의 적어도 일부 상에 하나 이상의 안과 렌즈 구성요소를 침착하도록 작동 가능한 프로세서에 의해 제어되는 침착 공구를 포함하는, 장치.
제1항에 있어서, 렌즈 전구체를 지지하는 상기 아치형 광학 품질 표면 부분은 하나 이상의 광학 표면을 갖는 비유동성 안과 물체와 접촉하는 상기 유동 가능한 반응성 혼합물의 중합 동안에 여전히 정지되어 있는, 장치.
제1항에 있어서, 하나 이상의 광학 표면을 갖는 비유동성 안과 물체와 접촉하는 상기 유동 가능한 반응성 혼합물에 대해 방사선 소스로부터 방사선의 적어도 일부를 투사하는 공간 광 변조기를 추가로 포함하는, 장치.
제3항에 있어서, 상기 공간 광 변조기는 디지털 미러 장치를 포함하는, 장치.
제3항에 있어서, 상기 공간 광 변조기는 포토마스크를 포함하는, 장치.
제1항에 있어서, 상기 방사선 소스는 레이저를 포함하는, 장치.
제1항에 있어서, 렌즈 전구체에 관하여 방사선 소스를 이동시키도록 작동 가능한 프로세서에 의해 제어되는 장치를 추가로 포함하는, 장치.
제7항에 있어서, 상기 안과 렌즈 구성요소들은 잉크 제트 기법을 이용하여 하나 이상의 광학 표면을 갖는 비유동성 안과 물체와 접촉하는 상기 유동 가능한 반응성 혼합물의 적어도 일부 상에 침착되는, 장치.
제1항에 있어서, 상기 안과 렌즈 구성요소들은 분무 기법을 이용하여 하나 이상의 광학 표면을 갖는 비유동성 안과 물체와 접촉하는 상기 유동 가능한 반응성 혼합물의 적어도 일부 상에 침착되는, 장치.
제1항에 있어서, 상기 안과 렌즈 구성요소들은 증착 기법을 이용하여 하나 이상의 광학 표면을 갖는 비유동성 안과 물체와 접촉하는 상기 유동 가능한 반응성 혼합물의 적어도 일부 상에 침착되는, 장치.
안과 렌즈를 제조하는 방법으로서, 방법은:
유동 가능한 반응성 혼합물과 접촉하는 하나 이상의 광학 표면을 갖는 비유동성 안과 물체를 성형하는 단계
상기 유동 가능한 반응성 혼합물의 부분들을 중합하기 위해 제어된 화학 방사선을 투사하는 단계 및
상기 유동 가능한 반응성 혼합물의 적어도 일부 상에 하나 이상의 안과 렌즈 구성요소를 침착하는 단계를 포함하는, 방법.
제11항에 있어서, 상기 유동 가능한 반응성 혼합물 부분은 중합 동안 안정한, 방법.
제11항에 있어서, 상기 하나 이상의 광학 표면을 갖는 비유동성 안과 물체와 접촉하는 상기 유동 가능한 반응성 혼합물 부분의 광학 구역은 하나 이상의 안과 렌즈 구성요소를 침착하기 전에 겔화 점 이상에서 중합되는, 방법.
제11항에 있어서, 상기 하나 이상의 광학 표면을 갖는 비유동성 안과 물체와 접촉하는 상기 유동 가능한 반응성 혼합물 부분의 에지 둘레는 하나 이상의 안과 렌즈 구성요소를 침착하기 전에 겔화 점 이상에서 중합되는, 방법.
제11항에 있어서, 상기 성형된 안과 렌즈 상에 안과 렌즈 구성요소들을 중합하고 부착하기에 충분한 제어된 화학 방사선을 투사하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
제11항에 있어서, 상기 성형된 안과 렌즈 내에 안과 렌즈 구성요소들을 중합하고 부착하기에 충분한 제어된 화학 방사선을 투사하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
제11항에 있어서, 상기 안과 렌즈 구성요소들 중 하나 이상은 화학 방사선에 대한 상이한 노출들 사이에 침착되는, 방법.
제11항에 있어서, 상기 안과 렌즈 구성요소들은 전기적 구성요소들을 포함하는, 방법.
제11항에 있어서, 상기 안과 렌즈 구성요소들은 안료 입자들을 포함하는, 방법.
제11항에 있어서, 상기 안과 렌즈 구성요소들은 활성제를 포함하는, 방법.
제11항에 있어서, 제어된 방사선은 중합되거나 또는 부분적으로 중합된 유동 가능한 반응성 혼합물의 복셀 및 제어된 화학 방사선의 투과 중 하나 이상과 관련되는, 방법.
제11항에 있어서, 상기 침착된 안과 렌즈 구성요소들은 나노 코팅된 항균제 입자들을 포함하는, 방법.
제22항에 있어서, 상기 나노 코팅된 항균제 입자들은 30 나노미터 내지 50 나노미터의 입자 크기를 포함하는, 방법.