KR20150015046A - 광학적으로 조절되는 주변 부분을 갖는 렌즈 및 상기 렌즈의 설계 및 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 주변 시각 영상에 대한 광학적 조절을 제공하는 배율 프로파일을 갖는 주변 부분이 구비된 콘택트 렌즈 또는 유수정체 IOC 렌즈에 관한 것이다. 전형적으로, 렌즈의 중심 부분에 또한 광학적 조절이 제공된다. 중심 부분 및 주변 부분의 경계에서 렌즈의 배율 프로파일은 렌즈가 원하거나 또는 선택된 시력 교정을 제공하도록 하는 특정 경계 조건을 충족한다. 렌즈의 주변 부분이 망막에 대해 주변 시각 영상을 디포커스하는 광학적 조절을 제공하기 때문에, 렌즈는 눈의 성장을 방지하거나 또는 억제하며, 이에 의해 근시 또는 근시 효과를 방지하거나 또는 억제하는데 사용될 수 있다.

Description

광학적으로 조절되는 주변 부분을 갖는 렌즈 및 상기 렌즈의 설계 및 제조 방법 {A LENS HAVING AN OPTICALLY CONTROLLED PERIPHERAL PORTION AND A METHOD FOR DESIGNING AND MANUFACTURING THE LENS}

본 발명은 시력 교정을 제공하기 위해 사용되는 콘택트 렌즈 및 유수정체 안내 (IOC) 렌즈에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 광학적으로 조절되는 주변 부분을 콘택트 렌즈 및 유수정체 IOC 렌즈에 제공하는 것에 관한 것이다.

콘택트 렌즈는 시력 결함을 교정하기 위해 눈의 각막에 꼭 맞는 얇은 플라스틱 또는 유리 렌즈이다. 다양한 유형의 시력 결함을 치료하도록 설계된 다양한 유형의 콘택트 렌즈가 존재한다. 유수정체 IOC 렌즈는 인간의 각막 뒤에 이식되어, 시력 교정을 제공하기 위해 눈의 천연 수정체와 함께 작용하는 렌즈이다. 유수정체 IOC 렌즈는 전형적으로 폴리메틸메타크릴레이트 (PMMA)라고 하는 물질로 제조된다. 용어 "유수정체"는 유수정체 IOC 렌즈가 사용되는 눈이 눈의 천연 수정체를 보유하는 것을 의미한다.

콘택트 렌즈 및 유수정체 IOC 렌즈 둘 모두를 포함하는 전형적인 렌즈는 렌즈의 중심 부분에만 광학적 조절이 제공되도록 설계되고 제조된다. 렌즈의 중심 부분은 주변 시력보다 훨씬 더 정확한 중심 시력에 영향을 미치기 때문에 가장 중요한 것으로 간주된다. 렌즈의 "중심 부분"은, 이 용어가 본원에서 사용될 때, 인간의 중심 시력에 대한 의도되는 광학적 효과를 제공하기 위해 광학적으로 조절되는 렌즈의 부분을 지칭하는 것으로 의도된다. 전형적인 소프트 콘택트 렌즈의 중심 부분은 렌즈의 중심으로부터 중심 부분의 주변부에 대략 3.5 내지 4 밀리미터 (mm)의 거리까지 바깥쪽으로 연장한다. 이는 렌즈의 중심에서 r = 0.0 mm로부터 렌즈의 중심 부분과 주변 부분이 만나는 경계에 r = 약 3.5 또는 4.0 mm까지의 범위인 방사상 거리 (r)에 상응한다. 전형적인 콘택트 렌즈의 주변 부분은 중심 부분이 끝나는 곳(예를 들어, r = 약 3.5 또는 4.0 mm)에서 시작하여 렌즈 중심으로부터의 r = 약 7.0의 방사상 거리를 바깥쪽으로 연장하는 주변 부분을 갖는다. 따라서, 전형적인 소프트 콘택트 렌즈는 대략 14.0 mm의 총 직경을 갖는다.

중심 시력은 눈의 망막의 중심에서 및 그 주변에서 상대적으로 높은 밀도의 광수용체로 인해 주변 시력보다 더 정확하다고 여겨진다. "원뿔"이라고도 공지된 이들 광수용체는 명소시 및 색각에 관여하고, 중심와라고 공지된 망막 중심 근처의 작은 함몰부에 집중되어 있다. 상기 원뿔의 치밀한 농도는 상기 망막 영역에 가장 큰 시력을 제공한다. 시력은 망막의 주변 영역에서 극적으로 저하된다. 중심 시력을 통해 인간은 시야의 중심 또는 근처에 있는 더 작은 특징을 구별할 수 있으나, 시야의 중심 밖에 있는 특징이 인간에 의해 주변 시력을 통해 구별되기 위해서는 더 커야 한다.

소프트 콘택트 렌즈는 렌즈의 주변 부분에 광학적 조절을 제공하도록 설계되지 않는데, 이는 주변 부분이 눈의 중심 시력에 영향을 미치지 않기 때문이다. 전형적인 소프트 콘택트 렌즈의 주변 부분을 통해 통과하는 광선은 망막의 중심 영역에서 초점이 맞추어지지 않으며, 따라서 눈의 중심 시력에 영향을 미치지 않는다. 전형적인 소프트 콘택트 렌즈의 주변 부분은 종종 중심 부분을 주변 부분에 연결시키는 블렌딩(blending) 또는 전이(transitioning) 부분을 포함한다. 상기 블렌딩 부분은 광학적 조절을 제공하도록 설계되지 않으며, 따라서 눈의 동공이 작은 경우를 제외하고는 시력 교정을 제공하지 않는다. 블렌딩 부분의 목적은 단순히 중심 부분과 주변 부분을 서로 연결시키는 것이다.

눈의 각막 직경은 전형적으로 약 11 mm 내지 약 12 mm의 범위이나, 전형적인 소프트 콘택트 렌즈의 중심 부분은 전형적으로 직경이 약 7 mm 내지 약 8 mm의 범위이다 (즉, r = 약 3.5 내지 4 mm). 눈의 중심 시력 구역의 직경은 일반적으로 동공의 직경이 암순응 보기 조건하에 7 mm 이하인 경우 중심 시력을 제공하는 영역이라고 정의된다. 용어 "암순응(scotopic)"은 암흑 또는 미광등에서 볼 수 있는 능력을 의미하며, 또한 암순응된(dark-adapted) 시력이라고 지칭된다. 전형적인 소프트 콘택트 렌즈는 총 직경이 약 14 mm이지만, 중심 7 또는 8 mm 직경 부분만이 시력 교정을 제공한다. 주변 부분 (또한 통상적으로 렌즈핵 부분이라고 함)은 렌즈를 안정화하고 눈의 가장자리에 걸쳐 렌즈를 편안하게 맞추는 기능한다.

전형적인 소프트 콘택트 렌즈의 주변 부분은 눈에 들어오는 빛에 대해 광학적 조절을 제공하도록 설계되지 않으나, 주변 시각 영상이 눈의 시각 체계에 대한 중요한 효과를 가질 수 있다는 것이 제안되었다. 예를 들어, 주변 범위에서의 시력은 근시를 조정한다고 제안되었다. 근시는 가까이 있는 것만 보는 현상에 대한 의학 용어이다. 근시를 갖는 인간은 눈에 더 가까이 있는 물체를 더 뚜렷하게 보지만, 멀리 있는 물체는 흐릿하거나 또는 희미하게 보인다.

주변 시력이 눈의 시각 체계를 영향을 미칠 수 있는 방법은 예를 들어, 스미스 (Smith) 등의 미국 특허 제7,025,460호에 설명되어 있다. 구체적으로 스미스 등의 상기 특허의 컬럼 3의 제42줄 내지 제47줄에는 다음과 같이 기재되어 있다:

"본 발명은 주변 망막 영상 (즉, 주변 시력)이 전체 눈 길이를 결정하는데 주요한 역할을 하고, 축방향 신장을 야기하는 주변 및 전체 눈 성장, 즉 눈 크기 및 근시의 전체 증가를 촉진하는 효과적인 자극이라는 것을 나타내는 우리의 실험으로부터의 새로운 교시내용을 기초로 하고 있다."

스미스 등은 "중심 시야 영상 위치는 중심 망막 (즉, 와(fovea)) 근처에 위치하나, 통상적으로 비교정된 조건에서보다 주변 망막 더 앞에 (또는 정면에) (즉, 각막 또는 눈의 정면을 향해) 위치하는 주변 시야 영상 위치"를 갖는 시각 영상을 제공하는 다양한 방법 및 장치를 개시한다. 스미스 등은 상기 배열이 근시를 초래하는 눈 축방향 신장에 대한 자극을 최소화하거나 또는 제거한다고 개시한다.

콜린스(Collins) 등의 미국 특허 제6,045,578호는 렌즈의 중심 부분의 중심 영역에 들어오는 축주위 광선이 망막 상에 초점이 맞추어지도록 하나, 렌즈의 중심 부분의 주변 영역에 들어오는 광선이 각막과 망막 사이의 면에 초점이 맞추어지도록 하여, 이에 의해 망막 상에 영상의 양의 구면 수차를 생성하는, 중심 부분 (즉, 광학 구역)을 갖는 렌즈를 사용하는 근시의 치료 방법을 개시한다. 콜린스 등은 상기 양의 구면 수차가 눈의 성장을 억제하는 경향이 있는 눈에 대한 생리적 효과를 가지며, 따라서 더 길게 성장하는 근시 눈의 경향을 완화시킨다고 언급한다.

콜린스 등은 또한 렌즈의 중심 부분의 중심 영역에 들어오는 축주위 광선이 망막 상에 초점이 맞추어지도록 하나, 렌즈의 중심 부분의 주변 영역에 들어오는 광선이 망막 뒤의 면에 초점이 맞추어지도록 하여, 이에 의해 망막 상에 영상의 음의 구면 수차를 생성하는, 중심 부분 (즉, 광학 구역)을 갖는 렌즈를 사용함으로써 원시를 완화시키는 실시양태를 개시한다. 콜린스 등은 상기 음의 구면 수차가 눈의 성장을 향상시키는 경향이 있는 눈에 대한 생리적 효과를 갖고, 따라서 원시를 완화시킨다고 언급한다.

스미스 등 및 콜린스 등은 모두 주변 시각 영상의 중요성을 인식하였으나, 이들 특허는 렌즈의 중심 부분의 주변부를 통해 통과하는 광선이 갖는 눈의 시각 체계에 대한 효과에 관한 것이다. 다시 말해, 이들 특허는 렌즈의 주변 부분 (즉, 렌즈의 중심 부분으로부터 밖으로 대략 7 또는 8 mm 직경의 부분)을 통해 통과하는 광선이 갖는 눈에 대한 효과에 관한 것이다. 그러므로, 이들 광선이 생성하는 시각 체계에 대한 효과는 필수적인 광학적 조절을 제공하는 렌즈의 중심 부분의 능력에 의해 제한된다.

스미스 등 및 콜린스 등에 기재된 이유를 비롯한 여러 이유로 인해, 광학적 조절을 제공하는 주변 부분을 갖는 렌즈를 제공하는 것이 바람직할 것이다. 그러나, 렌즈의 주변 부분이 렌즈를 안정화하고 안구의 표면으로 렌즈를 맞추는데 사용되고, 이는 통상적으로 주어진 렌즈 계열의 모든 렌즈에 대해 동일하기 때문에, 주변 부분은 통상적으로 광학적 조절을 제공하도록 설계되지 않는다. 주변 부분이 광학적 조절을 제공하도록 설계된 경우, 전체 렌즈 계열에 대해 동일하게 유지될 수 없다. 오히려, 주변 부분은 주변 부분이 제공하는 광학적 조절이 중심 부분에 의해 제공되는 광학적 조절과 함께 작용하는 것을 확실하게 하기 위해 렌즈마다 다양할 필요가 있을 것이다. 결과로서, 소프트 콘택트 렌즈 산업의 전통적인 측면은 중심 시력이 가장 중요하고, 렌즈의 주변 부분에 광학적 조절을 제공하는 것이 상이한 주변 부분을 갖는 동일한 계열의 상이한 렌즈가 제조되는 것을 요구하기 때문에, 광학적 조절을 제공하는 주변 부분을 갖는 콘택트 렌즈를 설계하는 것은 바람직하지 않다는 것이다.

또한, 콘택트 렌즈의 광학 구역의 직경의 증가는 콘택트 렌즈 산업에 의해 해결될 필요가 있는 특정 문제점을 제공한다. 예를 들어, -10 D 내지 + 6 D 범위의 광학 배율 및 8 mm 직경 중심 부분을 갖는 렌즈를 포함하는 전형적인 렌즈 계열에 있어, 이 계열의 상이한 렌즈에 대한 시상 깊이 (SAG) 차이는 디옵터 당 대략 20 마이크로미터 (㎛)이다. 그러므로, 중심 부분의 중심 및 중심 부분의 모서리에서의 렌즈 두께는 렌즈 계열에 걸쳐 다양하다. 중심 부분의 직경이 증가되는 경우, 계열 간 SAG 차이는 훨씬 더 큰 정도로 증가할 것이다. 주변 부분의 정면은 일반적으로 계열의 배율 범위에 걸쳐 일정하기 때문에, 중심 부분의 직경의 증가는 블렌딩 부분의 기울기 및 곡률이 주어진 계열에 걸쳐 렌즈마다 훨씬 더 큰 정도로 다양할 것을 요구할 것이다. 이는 렌즈 설계 및 제조의 측면에서 훨씬 더 큰 어려움을 제공한다.

따라서, 쉽게 설계되고 제조될 수 있고 광학적 조절을 제공하는 주변 부분을 갖는 콘택트 렌즈에 대한 필요성이 존재하다.

<발명의 요약>

본 발명에 따라, 광학적 조절을 제공하는 주변 부분을 갖는 렌즈가 제공된다. 상기 렌즈의 주변 부분은 주변 시각 영상이 눈의 망막에 대해 초점이 맞추어지는 위치를 광학적으로 조절하는 배율 프로파일을 갖는다. 렌즈는 또한 중심 부분을 통해 통과하는 광선에 대해 광학적 조절을 제공하는 하나 이상의 광학 구역을 갖는 중심 부분을 갖는다. 중심 부분은 중심 시각 영상이 눈의 망막에 대해 초점이 맞추어지는 위치를 광학적으로 조절하는 배율 프로파일을 갖는다.

본 발명은 또한 근시를 초래하는 눈 성장을 방지하거나 또는 억제하는 렌즈의 제공 방법을 제공한다. 상기 방법은 설계될 렌즈의 주변 부분에 대한 배율 프로파일을 선택하는 단계, 및 선택된 배율 프로파일을 기준으로 광학적 조절을 제공하는 주변 부분을 갖는 렌즈의 설계를 제조하는 단계를 포함한다. 주변 부분의 배율 프로파일은 주변 시각 영상이 눈의 망막에 대해 초점이 맞추어지는 위치를 광학적으로 조절한다. 렌즈 설계는 또한 중심 시각 영상이 눈의 망막에 대해 초점이 맞추어지는 위치를 광학적으로 조절하는 배율 프로파일을 갖는 중심 부분을 포함한다.

본 발명의 이들 및 다른 특징 및 장점은 하기 발명의 상세한 설명, 도면 및 청구의 범위로부터 명백하게 될 것이다.

도 1은 중심 부분 및 주변 부분 (여기서, 주변 부분은 광학적으로 조절됨)을 갖는 본 발명의 예시적인 실시양태에 따른 렌즈의 평면도를 예시한다.
도 2는 광학적으로 조절되는 하나 이상의 광학 구역을 갖는 실시양태에 따른 도 1에 나타낸 렌즈의 중심 부분의 평면도를 예시한다.
도 3은 도 1에 나타낸 렌즈에 적합한 배율 프로파일이고 모두가 렌즈의 주변 부분에 광학적 조절을 제공하는 3개의 상이한 배율 프로파일을 함유하는 플롯을 예시한다.
도 4는 도 1에 나타낸 렌즈에 적합한 배율 프로파일이고 모두가 렌즈의 주변 부분에 광학적 조절을 제공하는 3개의 상이한 배율 프로파일을 함유하는 플롯을 예시한다.
도 5는 실시양태에 따른 본 발명의 방법을 나타내는 순서도를 예시한다.

본 발명에 따라, 콘택트 렌즈 또는 유수정체 IOC 렌즈의 주변 부분에 렌즈의 주변 부분의 배율 프로파일의 조절에 의한 광학적 조절을 제공한다. 전형적으로, 렌즈의 중심 부분에 또한 광학적 조절이 제공되나, 본 발명은 주로 렌즈의 주변 부분에 관한 것이기 때문에, 본 발명은 렌즈의 중심 부분의 배율 프로파일에 관하여 제한되지 않는다. 중심 부분 및 주변 부분의 경계에서 본 발명의 렌즈의 배율 프로파일은 도 3 및 4에 관하여 하기 상세히 기재된 바와 같이 렌즈가 원하거나 또는 선택된 시력 교정을 제공하도록 하는데 필수적인 특정 경계 조건을 충족한다.

도 1은 본 발명의 실시양태에 따른 콘택트 렌즈 (1)의 평면도를 예시한다. 렌즈 (1)는 중심 부분 (10) 및 주변 부분 (20)을 포함한다. 주변 부분 (20)은 중심 부분 (10) 및 주변 부분 (20)을 상호연결시키는 블렌딩 부분 (30)을 포함한다. 중심 부분 (10)은 전형적으로 렌즈 (1)의 중심 (2)의 0.0 mm로부터 중심 부분 (10)의 주변부 (3)의 외부 모서리의 약 3.5 또는 4.0 mm까지의 범위인 반경 (r)을 갖는다. 주변 부분 (20)은 중심 부분 (10)의 반경 (r)과 일치하는 내부 반경 (rI), 및 주변 부분 (20)의 주변부 (11)의 외부 모서리와 일치하는 외부 반경 (rO)을 가지며, 전형적으로 약 7.0 mm 내지 약 8.0 mm이다.

도 2는 둘러싸는 주변 부분 (20)이 없는 렌즈 (1)의 중심 부분 (10)의 평면도를 예시한다. 렌즈 (1)의 중심 부분 (10)은 단일 광학 구역 또는 다수의 광학 구역들로 구성될 수 있다. 본 발명은 중심 부분 (10)을 구성하는 광학 구역의 수에 관하여 제한되지 않는다. 점선 원 (13, 14 및 15)은 중심 부분을 구성하는 임의의 광학 구역 (16, 17, 18 및 19)을 나타내도록 의도된다. 점선 원 (13, 14 및 15)은 광학 구역 사이의 별개의 경계를 나타내는 것으로 보일 수 있으나, 중심 부분 (10)을 구성하는 임의의 광학 구역에는, 한 구역으로부터 다른 구역으로 전이되는 경우 광학 배율에 급격한 변화가 없도록, 전형적으로 평활 전이 영역이 제공될 것이다. 그러나, 본 발명은 중심 부분 (10)에 의해 제공되는 광학 구역 또는 구역들에 관하여 또는 중심 부분 (10)에 의해 제공되는 광학적 조절에 관하여서는 제한되지 않는다.

본 발명의 한 실시양태에서, 렌즈 (1)의 중심 부분 (10) 및 주변 부분 (20)에 의해 제공되는 광학적 조절을 기술하는 배율 프로파일은 중심 부분 (10)과 주변 부분 (20)이 만나는 경계 (즉, 블렌딩 부분 (30))에서의 일차 도함수에서 연속적인 임의의 배율 프로파일이다. 상기 경계 조건을 만족하고 렌즈 (1)의 배율 프로파일을 정의하는데 적합한 다수의 수학적 함수가 존재한다.

도 3은 도 1에 나타낸 렌즈 (1)에 적합한 배율 프로파일인 3개의 상이한 배율 프로파일 (50, 60 및 70)의 플롯 (40)을 예시한다. 플롯 (40)의 수직 축은 광학 배율 (디옵터)을 나타내고, 수평 축은 렌즈 (1)의 중심 (2)으로부터 렌즈 (1)의 주변 부분 (20)의 주변부 (11)를 향해 밖으로 방사상 거리를 나타낸다. 상기 예에서, 주변 부분 (20)의 외부 주변부 (11)는 렌즈 (1)의 중심 (2)으로부터 대략 7 mm의 방사상 거리이나, 상기 영역 이하의 프로파일은 상기 실시양태에서 중요하지 않기 때문에 플롯 (40)은 r = 6.0 mm에서 중단한다. 상기 실시양태에 따라, 중심 부분 (10)과 주변 부분 (20) 사이의 경계는 렌즈 (1)의 중심 (2)으로부터 대략 3.5 mm의 방사상 거리이다.

배율 프로파일 (50, 60 및 70) 각각은 적어도 중심 부분 (10)과 주변 부분 (20)이 만나는 경계에서 일차 도함수로 미분가능한 수학적 함수에 의해 정의된다. 다시 말해, 수학적 함수는 적어도 중심 부분 (10)과 주변 부분 (20)이 만나는 경계에서 연속적이다. 이는 함수 각각의 일차 도함수가 적어도 경계에서 취해질 수 있다는 것을 의미한다. 중심 부분 (10)과 주변 부분 (20)이 만나는 경계에서 일차 도함수에서 미분가능하다는 것 이외에, 이들 함수는 경계에서 이차, 삼차 및 고차 도함수에서 미분가능할 수 있으나 미분가능할 필요는 없다. 그러므로, 함수는 예를 들어 다항식과 같은 고차 함수일 수 있다. 다른 함수, 예를 들어 선형 함수 및 연속적인 스플라인 함수 (예를 들어, 삼차 스플라인 및 쌍삼차 스플라인)가 또한 배율 프로파일을 기술하는데 사용될 수 있다. 선형 함수 및 삼차 및 쌍삼차 스플라인 함수는 적어도 일차 도함수에서 모두 미분가능하다.

배율 프로파일 (50, 60 및 70)은 중심 부분 (10)에서 동일하고, 참조 번호 (41)로 표지된 배율 프로파일의 부분에 의해 표시된다. 배율 프로파일의 상기 부분은 근시 및 원시를 치료하기 위해 처방되는 소프트 콘택트 렌즈에 대한 배율 프로파일을 정의하는데 통상적으로 사용되는 전형적인 사이델(Seidel), 제르니케(Zernike), 원뿔 및 쌍원뿔 수학적 함수에 상응한다. 본 발명은 도 3에 나타낸 배율 프로파일 (50, 60 및 70)로 제한되지 않으며, 렌즈 (1)의 중심 부분 (10)에서 배율 프로파일에 관하여 제한되지 않는다. 도 3에 나타낸 배율 프로파일은 단순히 일차 도함수에서 연속적인 배율 프로파일의 예이고, 도 1에 나타낸 렌즈 (1)에 적합한 배율 프로파일이다.

대부분 비교정된 눈의 경우, 주변 시각 영상은 망막 뒤에 형성된다. 배율 프로파일 (50, 60 및 70) 각각은 주변 부분 (20)에서 0보다 큰 ADD 배율을 갖는다. 결과로서, 배율 프로파일 (50, 60 및 70) 각각은 망막 뒤, 망막 상 또는 망막의 정면으로부터 각막을 향한 방향으로 주변 시각 영상을 끌어당기는 양성 ADD 배율을 제공할 것이다. 주변 부분에 대해 선택된 배율 프로파일은 환자 및 필요되거나 또는 원하는 시력 교정의 양에 의존할 것이다. 예를 들어, 몇몇 경우에, 환자는 주변 시각 영상이 망막 뒤에 초점이 맞추어지는 것을 초래하는 비교정된 시력을 가질 수 있다. 이 경우에, 환자가 프로파일 (50)을 갖는 렌즈를 착용하는 것은 망막의 정면에서 초점이 맞추어지도록 주변 시각 영상을 이동시키는 상대적으로 큰 ADD 배율을 제공할 것이다.

환자가 주변 시각 영상이 망막 상에 초점이 맞추어지는 것을 초래하는 비교정된 시력을 갖는 경우, 환자가 프로파일 (60)을 갖는 렌즈를 착용하는 것은 망막 상에 초점이 맞추어진 주변 시각 영상을 망막의 정면에서 초점이 맞추어진 주변 시각 영상으로 이동시키는 더 낮은 ADD 배율을 제공할 것이다. 유사하게, 환자가 주변 시각 영상이 약하게 망막의 정면에서 초점이 맞추어지는 것을 초래하는 비교정된 시력을 갖는 경우, 환자가 프로파일 (70)을 갖는 렌즈를 착용하는 것은 주변 시각 영상을 각막을 향한 방향으로 조금 더 이동시키는 작은 ADD 배율을 제공할 것이다.

이들 경우 모두에서, 렌즈에 의해 제공되는 추가 ADD 배율은 망막의 주변 영역에서 근시 디포커스를 초래한다. 이 근시 디포커스는 눈 성장을 방지하거나 또는 억제하는 것을 도우며, 이에 의해 근시를 방지하거나 또는 억제하고/거나 근시 효과를 완화시킨다.

도 4는 도 1에 나타낸 렌즈 (1)에 적합한 배율 프로파일인 3개의 상이한 배율 프로파일 (120, 130 및 140)을 함유하는 플롯 (110)을 예시한다. 이 예에서, 배율 프로파일 (120, 130 및 140)은 배율 프로파일의 부분 (111)에 의해 나타낸 바와 같이, 중심 (2)로부터 중심 부분 (10)과 주변 부분 (20)이 만나는 경계인 대략 4.0 mm까지 연장되는 중심 부분 (10)에서는 수학적으로 동일하다. 상기 실시양태에 따라, 배율 프로파일 (120, 130 및 140)은 중심 부분 (10)과 주변 부분 (20) 사이의 경계에서 연속적일 수 있거나 불연속적일 수 있다. 다시 말해, 경계에서, 프로파일 (120, 130 및 140)을 기술하는 임의의 수학적 함수에 대해 일차 도함수가 취해질 수 없을 수 있다.

예를 들어, 배율 프로파일이 조각별 함수(piecewise fuction)에 의해 수학적으로 정의되는 경우, 프로파일은 전형적으로 경계에서 연속적이 아닐 것이며, 그러므로 경계에서 일차 도함수로 미분가능하지 않을 것이다. 대조적으로, 배율 프로파일이 스플라인 함수에 의해 수학적으로 정의되는 경우, 프로파일은 전형적으로 경계에서 연속적일 것이나, 경계에서 일차 도함수로 미분가능하지 않을 것이다. 그러나, 다른 경계 조건이 충족되는 경우, 프로파일 (120, 130 및 140) 중 임의의 하나의 프로파일을 갖는 렌즈는 경계에서 연속적인가 또는 불연속적인가와 상관 없이, 경계에서 일차 도함수에서 미분가능한가와 상관 없이 그의 의도된 목적을 위해 작용할 것이다.

구체적으로, 충족될 필요가 있는 유일한 경계 조건은 경계에서 중심 부분 (10)에서의 광학 배율과 경계에서 주변 부분 (20)에서의 광학 배율의 차이가 너무 클 수 없다는 것이다. 상기 경계 조건이 충족되는 경우, 렌즈 주변 부분 (20)은 환자의 비교정된 시력에 의존하여 망막 뒤, 망막 상 또는 망막의 정면으로부터 각막을 향한 방향으로 주변 시각 영상을 끌어당기는 양성 ADD 배율을 제공할 것이다. 또한, 경계에서 프로파일 (120, 130 및 140)의 불연속성은 경계 조건이 충족되는 한 시각 체계에 대한 인공 구조 또는 다른 바람직하지 않은 효과를 초래하지 않을 것이다.

경계에서 중심 부분 (10)에서의 광학 배율과 경계에서 주변 부분 (20)에서의 광학 배율의 차이는 약 8.0 디옵터 이하이어야 하고, 바람직하게는 약 3.0 디옵터 이하이다. 도 1에 나타낸 플롯 (110)에서, 프로파일 (120)의 경우, 경계에서 중심 부분 (10)에서의 광학 배율과 경계에서 주변 부분 (20)에서의 광학 배율의 차이는 오직 약 1.6 디옵터이고, 이는 경계 조건을 용이하게 충족시킨다. 프로파일 (130)의 경우, 경계에서 중심 부분 (10)에서의 광학 배율과 경계에서 주변 부분 (20)에서의 광학 배율의 차이는 오직 약 0.7 디옵터이고, 이는 경계 조건을 용이하게 충족시킨다. 유사하게, 프로파일 (140)의 경우, 경계에서 중심 부분 (10)에서의 광학 배율과 경계에서 주변 부분 (20)에서의 광학 배율의 차이는 오직 약 0.6 디옵터이고, 이는 경계 조건을 용이하게 충족시킨다.

주변 부분 (20)에 대해 선택된 배율 프로파일은 환자 및 필요되거나 또는 원하는 시력 교정의 양에 의존할 것이다. 예를 들어, 환자가 주변 시각 영상이 망막 뒤에 초점이 맞추어지는 것을 초래하는 비교정된 시력을 갖는 경우, 환자가 프로파일 (120)을 갖는 렌즈를 착용하는 것은 망막의 정면에서 초점이 맞추어지도록 주변 시각 영상을 이동시키는 상대적으로 큰 ADD 배율을 제공할 것이다. 환자가 주변 시각 영상이 망막 상에 초점이 맞추어지는 것을 초래하는 비교정된 시력을 갖는 경우, 환자가 프로파일 (130)을 갖는 렌즈를 착용하는 것은 또한 망막 상에 초점이 맞추어진 주변 시각 영상을 망막의 정면에서 잘 초점이 맞추어진 주변 시각 영상으로 이동시키는 상대적으로 낮은 ADD 배율을 제공할 것이다. 유사하게, 환자가 주변 시각 영상이 망막의 정면에서 약하게 초점이 맞추어지는 것을 초래하는 비교정된 시력을 갖는 경우, 환자가 프로파일 (140)을 갖는 렌즈를 착용하는 것은 주변 시각 영상을 각막을 향한 방향으로 조금 더 이동시키는 작은 ADD 배율을 제공할 것이다.

이들 경우 모두에서, 도 4에 나타낸 프로파일을 갖는 렌즈에 의해 제공되는 추가 ADD 배율은 망막의 주변 영역에서 근시 디포커스를 초래한다. 이 근시 디포커스는 눈 성장을 방지하거나 또는 억제하는 것을 도우며, 이에 의해 근시를 방지하거나 또는 억제하고/거나 근시 효과를 완화시킨다.

프로파일 (120, 130 및 140)은 예를 들어, 스플라인 함수 및 조각별 함수를 비롯해, 상기 기재된 경계 조건을 충족하는 임의의 유형의 수학적 함수에 의해 기술될 수 있다. 본 발명은 주변 부분 (20)에서의 프로파일을 정의하는데 사용되는 수학적 함수에 관하여 제한되지 않는다. 프로파일이 경계에서 불연속적일 수 있으나 (즉, 일차 도함수로 미분가능하지 않음), 실제 렌즈 표면은 바람직하게는 연속적인 것을 주목해야 한다. 경계에서 불연속적인 프로파일을 갖는 렌즈가 연속적인 표면을 갖도록 설계하고 제조할 수 있는 방법은 당분야에 공지되어 있다. 예를 들어, 스플라인 또는 조각별 함수에 의해 정의되는 중심 부분에서 광학 구역을 갖는 콘택트 렌즈는 공지되어 있다.

유사하게, 경계에서 연속적인 프로파일을 갖는 렌즈가 연속적인 표면을 갖도록 설계하고 제조할 수 있는 방법은 당분야에 공지되어 있다. 예를 들어, 다항식에 의해 정의되는 중심 부분에서 광학 구역을 갖는 콘택트 렌즈는 익히 공지되어 있다.

주변 부분 (20)에 의해 제공되는 광학 구역은 렌즈의 정면 또는 렌즈의 전면 상에 형성될 수 있다. 이들 기준 모두를 총족하도록 렌즈를 설계하고 제조할 수 있는 방법은 또한 공지되어 있다. 그러므로, 간결성을 위하여, 본 발명에서 사용하기에 적합한 설계 및 제조 기술은 본원에 기재되지 않을 것이다.

도 5는 실시양태에 따른 본 발명의 방법을 나타내는 순서도를 예시한다. 블록 (160)에 의해 나타낸 바와 같이, 렌즈의 주변 부분에 대한 배율 프로파일이 선택되는 동안 선택 공정이 먼저 수행된다. 선택된 배율 프로파일은 단일 렌즈 또는 렌즈 계열에 대한 것일 수 있다. 주어진 렌즈 계열의 각 렌즈는 동일한 배율 프로파일을 가질 것이다.

배율 프로파일이 선택되면, 블록 (170)에 의해 나타낸 바와 같이, 선택된 배율 프로파일에 의해 제공되는 광학적 조절을 제공하는 주변 부분을 갖는 렌즈가 설계된다. 설계 공정 중에, 전형적으로 프로세서 수행에 의해 실행되는 소프트웨어 프로그램은 설계자부터 입력을 수용하고, 렌즈를 정의하는 표면 및 선택된 배율 프로파일을 갖는 렌즈 모델을 생성하는 것을 수행한다.

렌즈가 설계된 후, 블록 (180)에 의해 나타낸 바와 같이, 렌즈 또는 상응하는 렌즈 계열이 제조된다. 렌즈 또는 렌즈 계열을 제조하기 위해 다양한 제조 기술이 사용될 수 있으며, 사용되는 기술은 전형적으로 제조되는 렌즈의 유형 뿐만 아니라 렌즈 또는 렌즈들이 갖는 표면의 유형에 의존적일 것이다. 예를 들어, 소프트 콘택트 렌즈의 경우, 제조 기술은 렌즈 또는 렌즈들을 제조하기 위해 금형을 사용할 것이다. 전형적으로, 많은 소프트 콘택트 렌즈는 렌즈를 제조하고 고객에게 운송하기에 적합하다는 것을 확실하게 하기 위해 렌즈를 점검하는 공정, 물질 및 장비를 사용하는 제조 라인에서 제조된다.

유수정체 IOC 렌즈를 제조하기 위해 상이한 기술이 사용될 수 있다. 유사하게, 하드 콘택트 렌즈를 제조하기 위해 상이한 기술이 사용될 수 있다. 또한, 렌즈 또는 렌즈들을 제조하기 위해 사용되는 기술은 선택된 배율 프로파일에 의존적일 수 있다. 예를 들어, 다항식에 의해 수학적으로 정의되는 연속적인 배율 프로파일을 갖는 소프트 콘택트 렌즈를 제조하기 위해 사용되는 기술은 조각별 함수 또는 스플라인에 의해 수학적으로 정의되는 불연속적인 배율 프로파일을 갖는 소프트 콘택트 렌즈를 제조하기 위해 사용되는 기술과 상이할 수 있다. 당업자는 선택된 렌즈 설계를 위한 적절한 제조 기술을 선택하는 방법을 알 것이다.

주변 부분에 대한 배율 프로파일을 선택하는 실체는 렌즈를 설계하고 제조하는 실체와 동일할 수 있으나 동일할 필요는 없다는 것을 주목해야 한다. 유사하게, 주변 부분에 대한 배율 프로파일을 제조하는 실체는 렌즈를 설계하는 실체와 동일할 수 있으나 동일할 필요는 없다. 따라서, 단일 실체 또는 세개 또는 네개의 실체가 도 5에 예시된 순서도에 의해 나타낸 공정을 수행할 수 있다.

본 발명은 특정 예시적인 실시양태에 관하여 기재되고 본 발명은 본원에 기재된 실시양태로 제한되지 않는다는 것을 주목해야 한다. 예를 들어, 도 3 및 4는 예시적 목적으로 본원에 기재된 특정 배율 프로파일을 나타내고, 본 발명은 이들 프로파일로 제한되지 않는다. 당업자는 원하는 광학적 조절을 렌즈의 주변 부분에 제공하는 다른 배율 프로파일이 선택될 수 있는 방법을 본원에 제공된 개시물의 측면에서 이해할 것이다.

Claims (1)

1. 주변 시각 영상이 눈의 망막에 대해 초점이 맞추어지는 위치를 조절하기 위한 렌즈의 용도.

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