KR20150059613A - 복셀-기반 리소그래피 기술을 이용하여 삽입체를 가진 안과용 렌즈의 형성을 위한 방법 - Google Patents

복셀-기반 리소그래피 기술을 이용하여 삽입체를 가진 안과용 렌즈의 형성을 위한 방법 Download PDF

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마리나 존스 아쳐
마이클 퍼랜
프레더릭 에이. 플리치
카밀 에이. 하이엄
랜달 브랙스톤 퓨
마이클 에프. 위드먼
크리스토퍼 와일드스미스
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존슨 앤드 존슨 비젼 케어, 인코포레이티드
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Abstract

하나의 표면의 적어도 일부분이 반응성 혼합물로부터 자유-형성될 수 있는 복셀-기반 리소그래피 기술을 사용하여 삽입체를 가진 안과용 렌즈를 제조하기 위한 방법이 본 명세서에 기재된다. 안과용 렌즈 전구체가 일정 체적의 반응성 혼합물의 한정가능한 부분을 경화시키도록 제어가능한 화학 방사선의 공급원을 통해 아치형의 광학 품질 표면을 가진 기재 상에 형성될 수 있고, 여기서 제어는 개별 복셀 기반일 수 있다.

Description

복셀-기반 리소그래피 기술을 이용하여 삽입체를 가진 안과용 렌즈의 형성을 위한 방법{METHODS FOR FORMATION OF AN OPHTHALMIC LENS WITH AN INSERT UTILIZING VOXEL-BASED LITHOGRAPHY TECHNIQUES}
본 발명은 안과용 렌즈(ophthalmic lens)의 제조를 위한 장치, 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 렌즈의 적어도 일부분이 자유형태(freeform) 방식으로 형성될 수 있는 매립된 삽입체를 가진 렌즈의 제조에 관한 것이다. 더욱 더 구체적으로, 본 발명은 복셀-기반 리소그래피(voxel-based lithography)를 이용하는 자유형태 처리(processing)에 관한 것이다.
전통적으로, 안과용 렌즈는 캐스트 성형(cast molding)에 의해 제조될 수 있고, 이 경우 단량체 재료가 대향하는 금형 부분품(mold part)들의 광학 표면들 사이에 한정되는 공동 내에 침착될 수 있다. 하이드로겔을 안과용 렌즈와 같은 유용한 물품으로 제조하기 위해 사용되는 다중-부분품 금형은 안과용 렌즈의 후방 곡선과 대응하는 볼록한 부분을 가진 제1 금형 부분품 및 안과용 렌즈의 전방 곡선과 대응하는 오목한 부분을 가진 제2 금형 부분품을 포함할 수 있다. 그러한 금형 부분품들을 사용하여 렌즈를 제조하기 위해, 비경화된 하이드로겔 렌즈 제형이 플라스틱의 일회용 전방 곡선 금형 부분품과 플라스틱의 일회용 후방 곡선 금형 부분품 사이에 배치될 수 있다.
전방 곡선 금형 부분품 및 후방 곡선 금형 부분품은 전형적으로 사출 성형(injection molding) 기술을 통해 형성될 수 있고, 이 경우 용융된 플라스틱이 광학 품질(optical quality)의 적어도 하나의 표면을 가진 고도로 기계가공된 강철 공구(steel tooling) 내로 밀어 넣어질 수 있다. 전방 곡선 및 후방 곡선 금형 부분품들은 합쳐져서 원하는 렌즈 파라미터들에 따라 렌즈를 형상화할 수 있다. 렌즈 제형이 후속하여, 예를 들어 열 및 광에의 노출에 의해 경화될 수 있고, 이로써 렌즈를 형성한다. 경화에 이어서, 금형 부분품들이 분리될 수 있고, 렌즈가 금형 부분품들로부터 제거될 수 있다.
안과용 렌즈의 캐스트 성형은 제한된 수의 렌즈 크기 및 굴절력(power)의 대량 생산에 특히 성공적이었다. 그러나, 사출 성형 공정 및 장비의 특성은 특정 환자의 눈 또는 특정 응용에 특정된 맞춤 렌즈를 형성하는 것을 어렵게 할 수 있다. 결과적으로, 렌즈 버튼(lens button)의 선삭(lathing) 및 스테레오리소그래피(stereolithography) 기술과 같은 다른 기술이 연구되었다. 그러나, 선삭은 높은 모듈러스(modulus)의 렌즈 재료를 필요로 할 수 있고, 시간 소모적일 수 있으며, 이용가능한 표면의 범주가 제한될 수 있고, 스테레오리소그래피는 사람의 사용에 적합한 렌즈를 산출하지 못하였다.
최근에, 삽입체를 포함할 수 있는 새로운 유형의 안과용 렌즈가 제안되었고, 이 경우 삽입체가 하이드로겔과 같은 표준 안과용 렌즈용 재료 내에 통합될 수 있다. 현재의 성형 기술은 그러한 예시적인 안과용 렌즈의 제조에 적합하지 않을 수 있고, 삽입체의 추가에 의해 선삭 및 스테레오리소그래피와 연관된 문제가 악화될 수 있다. 예를 들어, 안과용 렌즈 표면에서 너무 깊게 선삭하는 것은 봉지된(encapsulated) 삽입체를 손상시킬 수 있다.
표준 안과용 렌즈에서와 달리, 표준 안과용 렌즈 재료가 삽입체를 접착시키거나 봉지하도록 허용하는 추가의 제조 단계들이 필요할 수 있다. 전형적인 성형 기술에 있어서, 전방 곡선 금형 부분품을 후방 곡선 금형 부분품으로부터 당기는 것으로부터의 응력이 렌즈 재료를 삽입체로부터 분리시킬 수 있다. 따라서, 삽입체를 가진 안과용 렌즈를 형성하기 위해 대안적인 기술을 개발하는 것이 바람직할 수 있다.
본 발명에 따른 그러한 제조 방법을 수행할 수 있는 자유 형태 방법 및 각각의 기구는 간략하게 전술된 바와 같은 종래 기술과 연관된 단점을 극복한다. 또한, 본 발명은, 하나의 표면의 적어도 일부분이 반응성 혼합물로부터 자유-형성될(free-formed) 수 있는 복셀-기반 리소그래피 기술을 사용하여 삽입체를 가진 안과용 렌즈를 제조하기 위한 방법을 개시한다. 일부 실시예에서, 안과용 렌즈 전구체(precursor)가 일정 체적의 반응성 혼합물의 한정가능한 부분을 경화시키도록 화학 방사선(actinic radiation)의 제어가능한 공급원을 통해 아치형의 광학 품질 표면을 가진 기재 상에 형성될 수 있다.
예시적인 실시예에서, 전방 곡선 또는 후방 곡선 금형 피스(piece) 중 어느 하나의 상에 안과용 렌즈를 형성하는 것은 자유 형태 기구로부터 제거될 때 삽입체를 가진 안과용 렌즈 상에 가해지는 응력을 제한할 수 있다. 유사하게, 다른 예시적인 실시예에서, 자유 형태 기술은 전통적인 성형 방법과 통합될 수 있고, 이 경우 자유 형태 기술은 2개의 금형 부분품들 사이에 렌즈를 형성하는 데 요구되는 압력을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 전술한 그리고 다른 특징과 이점은 첨부 도면에 예시된 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시예의 하기의 더욱 구체적인 설명으로부터 명백할 것이다.
<도 1>
도 1은 본 발명의 일부 예시적인 실시예를 구현하는 데 사용될 수 있는 자유형태 기구의 예시적인 실시예를 예시하는 도면.
<도 2>
도 2는 본 발명의 일부 예시적인 실시예를 구현하는 데 사용될 수 있는 수형 금형 맨드렐(male mold mandrel) 상의 자유 형태 렌즈 또는 자유 형태 렌즈 전구체의 실시예를 예시하는 도면.
<도 3a>
도 3a는 눈 상의 동력공급가능 안과용 렌즈의 예시적인 실시예의 단면도.
<도 3b>
도 3b는 동력공급가능 안과용 렌즈의 예시적인 실시예의 정면도.
<도 4>
도 4는 동력공급가능 안과용 렌즈가 예시적인 매체 삽입체(media insert)를 포함할 수 있는, 매체 삽입체의 예시적인 실시예의 정면도.
<도 5a 내지 도 5f>
도 5a 내지 도 5f는 자유형태 방법을 이용하여 생체적합성 중합된 재료 내에서 매체 삽입체를 봉지하기 위한 처리 흐름의 예시적인 실시예를 예시하는 도면.
<도 6a 내지 도 6d>
도 6a 내지 도 6d는 자유형태 방법을 이용하여 생체적합성 중합된 재료 내에서 매체 삽입체를 봉지하기 위한 처리 흐름의 대안의 예시적인 실시예를 예시하는 도면.
<도 7>
도 7은 본 발명의 일부 실시예에 따라 형성될 수 있는 자유형태-처리된 생체적합성 중합된 재료 상에 생성된 특징부에 의해 삽입체가 포착될 수 있는, 삽입체를 가진 렌즈의 예시적인 실시예를 예시하는 도면.
<도 8>
도 8은 추가의 포착 특징부가 장치 상에 추가된, 도 7에 예시된 장치의 예시적인 추가 처리를 예시하는 도면.
<도 9>
도 9는 생체적합성 중합된 재료 상에 배치된 삽입체를 봉지하기 위해 자유형태 기반 처리를 이용하는 기구의 예시적인 실시예를 예시하는 도면.
<도 10>
도 10은 맞춤형 광학 구역이 자유형태 방법을 사용하여 생성될 수 있는 환상(annular) 삽입체가 채용된 기구의 예시적인 실시예를 예시하는 도면.
<도 11>
도 11은 본 발명의 일부 실시예를 구현하는 데 유용할 수 있는 삽입체 포켓 한정 특징부를 가진 광학체를 형성하기 위한 기구의 예시적인 실시예를 예시하는 도면.
<도 12a 내지 도 12f>
도 12a 내지 도 12f는 본 발명의 일부 실시예를 구현하는 데 유용할 수 있는 삽입체 포켓 한정 특징부를 가진 성형 광학체(forming optic)를 이용하기 위한 공정 흐름의 예시적인 실시예를 예시하는 도면.
<도 13a 내지 도 13f>
도 13a 내지 도 13f는 본 발명의 일부 실시예를 구현하는 데 유용할 수 있는 안과용 장치를 포함하는 삽입체를 형성하는 예시적인 방법을 예시하는 도면.
본 발명은 매립되거나 부분적으로 매립된 삽입체를 가진 렌즈를 형성하기 위한 방법, 장치, 및 시스템을 제공한다. 하기의 단락에서, 본 발명의 실시예의 상세한 설명이 주어질 것이다. 바람직한 그리고 대안적인 실시예 둘 모두의 설명은 완전할지라도 단지 예시적인 실시예이고, 당업자에게는 변형, 수정 및 변경이 명백할 수 있을 것으로 이해될 수 있다. 따라서, 예시적인 실시예는 근본적인 본 발명의 태양의 넓은 범위를 제한하지 않는다는 것이 이해되어야 한다.
용어
본 발명에 관한 이러한 설명 및 특허청구범위에서, 다양한 용어가 사용될 수 있으며, 이들 용어에 대해서는 하기의 정의가 적용될 것이다:
화학 방사선: 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 화학 반응을 개시시킬 수 있는 방사선을 지칭한다.
아치형: 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 활과 같은 곡선 또는 만곡부를 지칭한다.
비어의 법칙(Beer's Law) 또는 비어-람베르트 법칙(Beers-Lambert Law): 본 명세서에 사용되는 바와 같이, I(x)/ I0 = exp (-αcx)를 지칭하고, 여기서 I(x)는 조사된 표면으로부터 거리 x의 함수로서의 강도일 수 있고, I0는 표면에서의 입사 강도일 수 있으며, α는 흡수 성분의 흡수 계수일 수 있고, c는 흡수 성분의 농도일 수 있다.
시준한다: 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 입력으로서의 방사선을 수용하는 기구로부터 출력으로서 진행하는 광과 같은 방사선의 원추각을 제한하는 것을 지칭한다. 일부 예시적인 실시예에서, 원추각은 진행하는 광선들이 평행하도록 제한될 수 있다. 따라서, 시준기(collimator)는 이러한 기능을 수행하는 기구를 포함하고, 시준된은 방사선에 대한 효과를 기술한다.
원위: 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 성형 광학체로부터 먼 위치에 있는 표면을 지칭한다. 예를 들어, 렌즈 전구체의 원위 단부는 성형 광학체와 접촉하는 표면과 대조적으로, 성형 광학체로부터 먼 표면일 수 있다.
DMD: 본 명세서에 사용되는 바와 같이, CMOS SRAM 위에 기능적으로 장착된 이동가능한 마이크로미러(micromirror)들의 어레이로 이루어진 쌍안정 공간 광 변조기(bistable spatial light modulator)일 수 있는 디지털 마이크로미러 장치를 지칭한다. 각각의 미러는 반사되는 광을 조종하도록 미러 아래의 메모리 셀 내로 데이터를 로딩하고, 비디오 데이터의 픽셀을 디스플레이 상의 픽셀에 공간적으로 맵핑(mapping)함으로써 독립적으로 제어될 수 있다. 데이터는 2진 방식(binary fashion)으로 미러의 경사각을 정전기적으로 제어하고, 여기서 미러 상태는 +X도(온(on)) 또는 -X도(오프(off))이다. 본 장치의 경우, X는 10도 또는 12도(공칭)일 수 있다. 온 미러(on mirror)에 의해 반사된 광은 이어서 프로젝션 렌즈로 통과되어 스크린 상에 이를 수 있다. 광은 반사되어 다크 필드(dark field)를 생성할 수 있고, 이미지를 위한 블랙-레벨 플로어(black-level floor)를 한정한다. 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)는 DLP 프로젝션 시스템을 포함할 수 있다.
DMD 스트립트: 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 공간 광 변조기를 위한 제어 프로토콜과, 또한 임의의 시스템 구성요소, 예를 들어 광원 또는 필터 휠(filter wheel)의 제어 신호에 대한 제어 프로토콜을 지칭하고, 이들 중 어느 하나는 시간에서의 일련의 명령 시퀀스들을 포함할 수 있다. 두문자어 DMD의 사용은 이러한 용어의 사용을 임의의 하나의 특정 유형 또는 크기의 공간 광 변조기로 제한하고자 하는 것이 아닐 수 있다.
에타필콘: 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 반응성 혼합물로서 사용될 수 있고, 대략 95% HEMA (2-하이드록시에틸 메타크릴레이트), 1.97% MAA (메타크릴산), 0.78% EGDMA (에틸렌글리콜 다이메타크릴레이트) 및 0.10% TMPTMA (트라이메틸올프로판 트라이메타크릴레이트) - 가교결합제, 약 1% 노르블록(NORBLOC) 7966 (벤조트라이아졸-유형 UV 차단제) 및 대략 1% 광개시제 CGI 1700 및 희석제 - 52:48의 반응성 성분:희석제 비의 BAGE (글리세롤의 붕산 에스테르)(미국 특허 제4,495,313호)를 포함할 수 있는 예시적인 재료를 지칭한다.
고정 방사선: 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 렌즈 전구체 또는 렌즈를 포함하는 본질적으로 모든 반응성 혼합물을 중합하고 가교결합하는 것 중 하나 이상에 충분한 화학 방사선을 지칭한다.
유동성 렌즈 반응성 매체(fluent lens reactive media): 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 그의 본래 형태, 반응된 형태, 또는 부분적으로 반응된 형태 중 어느 하나로 유동가능할 수 있고 추가 처리 시에 안과용 렌즈의 일부로 형성될 수 있는 반응성 혼합물을 지칭한다.
자유-형태 또는 자유-형성된 또는 자유 형태 또는 자유형태: 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 반응성 혼합물의 가교결합에 의해 형성될 수 있고 캐스트 금형에 따라 형상화되지 않을 수 있는 표면을 지칭한다. 겔 점: 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 겔 또는 불용성 부분이 먼저 관찰될 수 있는 점을 지칭한다. 겔 점은 액체 중합 혼합물이 고체로 되는 변환의 정도일 수 있다. 겔 점은 속슬레 실험(soxhlet experiment)을 사용하여 결정될 수 있다: 중합체 반응은 상이한 시점에서 정지될 수 있고, 생성된 중합체는 잔류 불용성 중합체의 중량 분율(weight fraction)을 결정하기 위해 분석될 수 있다. 데이터는 어떠한 겔도 존재하지 않을 수 있는 점으로 외삽될(extrapolated) 수 있고, 이는 겔 점일 수 있다. 겔 점은 또한 반응 동안 반응 혼합물의 점도를 분석함으로써 결정될 수 있다. 점도는 평행 플레이트 유량계(parallel plate rheometer)를 사용하여 반응 혼합물이 플레이트들 사이에 있는 상태에서 측정될 수 있다. 적어도 하나의 플레이트는 중합을 위해 사용된 파장에서의 방사선에 대해 투과성이어야 한다. 점도가 무한대에 접근하는 점이 겔 점일 수 있다. 겔 점은 주어진 중합체 시스템 및 특정된 반응 조건에 대해 동일한 변환의 정도에서 나타난다.
렌즈 또는 안과용 렌즈: 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 눈 내에 또는 눈 상에 존재하는 임의의 안과용 장치를 지칭한다. 이들 장치는 광학 교정을 제공할 수 있거나 미용을 위한 것일 수 있다. 예를 들어, 용어 렌즈는 콘택트 렌즈(contact lens), 안내 렌즈(intraocular lens), 오버레이 렌즈(overlay Lens), 안구 삽입체(ocular insert), 광학 삽입체, 또는 그를 통해 시력이 교정되거나 변경되게 할 수 있는 또는 시력을 방해함이 없이 그를 통해 눈 생리학이 미용적으로 향상되게 할 수 있는(예컨대, 홍채 색상) 다른 유사한 장치를 지칭할 수 있다. 일부 예시적인 실시예에서, 본 발명의 바람직한 렌즈는 실리콘 하이드로겔 및 플루오로하이드로겔을 포함하지만 이로 제한되지 않는 하이드로겔 또는 실리콘 탄성중합체로부터 제조된 소프트 콘택트 렌즈이다.
렌즈 전구체: 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 렌즈 전구체 형태(lens precursor form) 및 렌즈 전구체 형태와 접촉하는 유동성 렌즈 반응성 매체로 구성된 복합 물체를 지칭한다. 예를 들어, 일부 예시적인 실시예에서, 유동성 렌즈 반응성 매체는 일정 체적의 반응성 혼합물 내에서 렌즈 전구체 형태를 제조하는 중에 형성될 수 있다. 렌즈 전구체 형태를 생성하는 데 사용되는 일정 체적의 반응성 혼합물로부터 렌즈 전구체 형태 및 접착된 유동성 렌즈 반응성 매체를 분리하는 것이 렌즈 전구체를 생성할 수 있다. 또한, 상당한 양의 유동성 렌즈 반응성 혼합물의 제거 또는 상당한 양의 유동성 렌즈 반응성 매체의 비-유동성 혼입 재료로의 변환 중 어느 하나에 의해 렌즈 전구체가 상이한 독립체(entity)로 변환될 수 있다.
렌즈 전구체 형태: 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 추가 처리 시에 안과용 렌즈 내로 통합되는 것과 양립할 수 있는 적어도 하나의 광학 품질 표면을 가진 비-유동성 물체를 의미한다.
렌즈-형성 혼합물 또는 반응성 혼합물 또는 반응성 단량체 혼합물(RMM): 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 안과용 렌즈를 형성하기 위해 경화되고 가교결합되거나 가교결합될 수 있는 단량체 또는 예비중합체 재료를 지칭한다. 다양한 실시예는 하나 이상의 첨가제, 예를 들어 UV 차단제, 틴트(tint), 광개시제 또는 촉매, 및 콘택트 렌즈 또는 안내 렌즈와 같은 안과용 렌즈에서 요구될 수 있는 다른 첨가제를 가진 렌즈-형성 혼합물을 포함할 수 있다.
매체 삽입체: 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 동력공급형 안과용 장치 내에 포함될 봉지된 삽입체를 지칭한다. 동력공급 요소 및 회로가 매체 삽입체 내에 매립될 수 있다. 매체 삽입체는 동력공급형 안과용 장치의 주 목적(primary purpose)을 한정한다. 예를 들어, 동력공급형 안과용 장치가 사용자가 광학 굴절력을 조정하는 것을 허용하는 예시적인 실시예에서, 매체 삽입체는 광학 구역 내의 액체 메니스커스(liquid meniscus) 부분을 제어하는 동력공급 요소를 포함할 수 있다. 대안적으로, 매체 삽입체는 광학 구역에 재료가 없을 수 있도록 환상일 수 있다. 그러한 예시적인 실시예에서, 렌즈의 동력공급식 기능은 광학 품질일 수 있는 것이 아니라, 예를 들어 포도당을 모니터링하거나 약물을 투여하는 것일 수 있다.
금형: 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 비경화된 제형으로부터 렌즈를 형성하기 위해 사용될 수 있는 강성 또는 반-강성 물체를 지칭한다. 일부 바람직한 금형은 전방 곡선 금형 부분품 및 후방 곡선 금형 부분품을 형성하는 2개의 금형 부분품을 포함한다.
방사선-흡수 성분: 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 반응성 단량체 혼합물 제형으로 조합될 수 있고 특정 파장 범위 내의 방사선을 흡수할 수 있는 방사선-흡수 성분을 지칭한다.
금형으로부터 해제: 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 금형으로부터 완전히 분리되거나, 단지 느슨하게 부착될 수 있어서 가벼운 정도의 교반에 의해 제거될 수 있거나 스왑(swab)에 의해 밀려 떼어내질 수 있는 렌즈를 지칭한다.
강성 삽입체 또는 삽입체: 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 사전한정된 토포그래피(topography)를 유지하는 삽입체를 지칭한다. 일부 예시적인 실시예에서, 안과용 렌즈 내에 포함될 때, 강성 삽입체는 렌즈의 기능성 및/또는 모듈러스에 기여할 수 있다. 예를 들어, 강성 삽입체의 토포그래피 또는 그 내의 밀도를 변화시키는 것이 구역들을 한정할 수 있고, 이는 난시를 가진 사용자의 시력을 교정할 수 있다. 강성 삽입체는 안과용 렌즈의 눈 상의 배치 및 눈으로부터의 제거를 허용하기에 충분하게 가요성일 수 있다.
복셀-기반 리소그래픽 렌즈 전구체: 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 렌즈 전구체 형태가 복셀-기반 리소그래픽 기술의 사용에 의해 형성된 렌즈 전구체를 지칭한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같은 기재는 그 상에 다른 독립체가 배치되거나 형성되는 물리적 독립체를 의미한다.
과도성 렌즈 반응성 매체(transient lens reactive media): 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 렌즈 전구체 형태 상에 유동성 또는 비-유동성 형태로 남아 있을 수 있는 반응성 혼합물을 지칭한다. 그러나, 과도성 렌즈 반응성 매체는 안과용 렌즈 내로 혼입되기 전에 세정(cleaning), 용매화(solvating) 및 수화(hydration) 단계들 중 하나 이상에 의해 상당히 제거될 수 있다. 따라서, 명료함을 위해, 렌즈 전구체 형태 및 과도성 렌즈 반응성 혼합물의 조합은 렌즈 전구체를 구성하지 않는다.
복셀 또는 화학 방사선 복셀: 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 3차원 공간 내에서 규칙적인 격자 상의 값을 나타내는 체적 요소를 지칭한다. 복셀은 3차원 픽셀로서 보여질 수 있지만; 여기서 픽셀은 2차원 이미지 데이터를 나타내고, 복셀은 3차원을 포함한다. 또한, 여기서 복셀은 흔히 의학적 및 과학적 데이터의 시각화 및 분석에 사용되며, 본 발명에서 복셀은 반응성 혼합물의 특정 체적에 도달하는 화학 방사선의 양의 경계를 한정하기 위해 사용되어, 반응성 혼합물의 그 특정 체적의 가교결합 또는 중합의 속도를 제어할 수 있다. 예로서, 복셀은 본 발명에서 2차원 금형 표면에 등각(conformal)인 단일 층 내에 - 여기서, 화학 방사선은 그러한 2차원 표면에 수직으로 지향될 수 있음 - 그리고 각각의 복셀의 공통 축 차원 내에 존재하는 것으로 고려된다. 예로서, 반응성 혼합물의 특정 체적은 768×768 복셀에 따라 가교결합되거나 중합될 수 있다.
복셀-기반 렌즈 전구체: 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 렌즈 전구체 형태가 복셀-기반 리소그래픽 기술의 사용에 의해 형성된 렌즈 전구체를 지칭한다.
X겔: 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 겔 분율(gel fraction)이 0보다 크게 되는 가교결합성 반응성 혼합물의 화학적 변환의 정도를 지칭한다.
기구
복셀-기반 리소그래피 (자유형태) 광학 기구
복셀-기반 리소그래피 광학 기구는 렌즈 전구체 형태 및 렌즈 전구체를 생성하기 위해 화학 방사선을 사용하는 구성요소일 수 있다. 본 발명에서, 기구는 고도로 균일한 강도의 방사선을 취할 수 있고, 성형 광학체 표면을 가로지르는 다수의 이산된 점들에서 성형 광학체의 표면 상으로, 본질적으로 개별 복셀 기반(voxel by voxel basis)으로 방사선을 지향시킬 수 있다. 이러한 지향은 이러한 구성요소가 특정 복셀 위치의 광 경로를 따라 반응성 혼합물에서 일어날 수 있는 반응의 정도를 제어하는 것을 허용할 수 있다. 그러한 반응의 정도는 특정 위치에서의 반응된 재료의 체적, 및 그에 따라 그 상에 형성된 렌즈 전구체의 형상을 결정할 수 있다.
이제, 도 1로 진행하면, 복셀-기반 리소그래피 광학 성형 기구(100)의 구성요소는 방사선의 빔을 반응성 혼합물의 최종적인 목표 영역 상에 충돌시킬 수 있다. 일부 실시예에서, 이러한 방사선 또는 광은 성형 광학체(130) 또는 맨드렐의 표면(140)의 각도에 대한 법선 배향으로 포커싱될 수 있다. 성형 기구(100)의 일부 예시적인 실시예에서, 방사선 또는 광은 성형 광학체(130)의 표면(140)에 대체로 수직한 방식으로 충돌할 수 있다. 성형 광학체(130)는 성형 광학체(130)에 대한 광학 시스템의 정확한 배향을 유지할 수 있는 보유 링(121) 또는 다른 체결 장치를 통해 제위치로 유지될 수 있다. 광이 광학체 표면(140)을 가로질러 개별 복셀 기반으로 취할 수 있는 다른 경로는 명백할 수 있으며, 본 발명의 기술의 범주 내에 있다.
반응성 단량체 혼합물을 포함하는 저장소(150) 및 광 빔에 대한 성형 광학체(130)의 상대적 배향이 중요할 수 있는 예시적인 실시예에서, 그들의 상호로킹된 위치를 위한 추가적인 메커니즘, 예를 들어 연관된 상호로킹 특징부(180, 122)를 가진 성형 광학체 보유 부재(170)가 포함될 수 있다. 보유 부재(170)와 상호로킹 특징부(180, 122) 사이의 정렬은 또한 성형 광학체 표면(140)에 대한 저장소(150)의 중심설정의 위치 제어를 제공할 수 있다. 위치 제어는 일부 예시적인 실시예에서, 이격 링(151)에 의해 향상될 수 있으며, 이격 링은 또한 저장소(150)에 추가되는 반응성 단량체 혼합물의 체적을 제어할 수 있다.
일부 예시적인 실시예에서, 산소의 존재는 단량체의 광화학을 변경시킬 수 있고, 광생성된 자유 라디칼의 스캐빈저(scavenger)로서 작용할 수 있다. 따라서, 반응성 단량체 혼합물(145)을 둘러싸는 주위 기체를 제어하는 수단이 반응성 단량체 혼합물(145)의 균일한 반응을 허용하는 데 필요할 수 있다. 예를 들어, 일부 예시적인 실시예에서, 저장소(150)는 산소와 같은 주위 기체를 배제시킬 수 있는 격납 용기(190) 내에 봉입될 수 있다. 이러한 배제는 격납 용기(190) 내에 포함된 튜브 또는 채널(160)을 통해 질소와 같은 불활성 기체를 유동시킴으로써 향상될 수 있다. 다른 예시적인 실시예에서, 산소 레벨은 격납 용기(190) 내에 포함된 채널(160)을 통해 유동되는 기체 중의 산소의 희석을 제어함으로써 관리될 수 있다.
저장소(150)는 안과용 렌즈의 적절한 형성을 허용할 수 있는 충분한 양의 반응성 단량체 혼합물(145)로 충전될 수 있다. 일부 예시적인 실시예에서, 이러한 충전은 성형 광학체(130)가 저장소(150)에 대해 위치설정될 수 있기 전에 이루어질 수 있다. 다른 예시적인 실시예에서, 성형 광학체(130) 및 저장소(150)는 격납 용기(190) 내측에 배치되어 채널(160)을 통한 기체 유동에 의한 퍼징(purging)을 받을 수 있다. 대안적으로, 반응성 단량체 혼합물(145)은 저장소(150) 내의 배치 전에 탈기되거나 여과될 수 있다. 그 후, 일정 체적의 단량체 반응성 혼합물(145)이 저장소(150) 내로 정량적으로 충전될 수 있으며, 여기서 반응성 단량체 혼합물(145)이 성형 광학체(130)의 표면(140)의 적어도 일부분과 상호작용할 수 있다.
수동 충전, 자동화 수단, 예를 들어 자동화 피드백 제어 시스템에 의한 정량적 유체 이송, 또는 레벨 검출기가 저장소(150) 내의 반응성 혼합물(145)의 적절한 레벨을 측정할 때까지의 충전을 포함하는, 반응성 단량체 혼합물(145)을 저장소(150)로 이송하는 다수의 수단이 존재할 수 있다. 다른 충전 기술이 이용될 수 있으며, 본 발명의 범주 내에 있다.
산소의 레벨이 광처리 단계에서 중요할 수 있는 예시적인 실시예에서, 산소는 반응성 단량체 혼합물(145) 내에 용해된 화학종으로서 존재할 수 있다는 것이 명백할 수 있다. 그러한 실시예에서, 반응성 단량체 혼합물(145) 내의 산소 농도를 확립하는 수단이 요구될 수 있다. 이러한 기능을 달성하는 일부 그러한 실시예는 퍼지 기체(160)가 그를 통해 유동할 수 있는 기체 환경 중에 혼합물이 체류되게 하는 것을 포함할 수 있다. 대안적인 실시예는 반응성 단량체 혼합물의 공급물 내의 용해된 기체의 진공 퍼징 및 기체와 분배될 액체의 멤브레인 교환을 통한 혼합물의 분배 동안 원하는 양의 산소를 재구성하는 것을 수반할 수 있다.
본 발명의 범주 내에서, 적절한 농도에서 필요로 하는 용해된 기체를 확립하는 임의의 수단이 허용가능할 수 있다는 것이 명백할 수 있다. 또한, 더욱 일반적인 의미에서, 다른 재료가 용해된 산소의 존재 또는 부재 시에 적절한 억제제로서 작용할 수 있다. 더욱 더 일반적인 관점에서, 적절한 레벨의 억제제를 확립하고 유지하기 위한 기구를 포함하는 예시적인 실시예가 본 발명의 범주 내에서 예상된다.
일부 예시적인 실시예에서, 화학 방사선(110)은 공간 격자(111)를 가로질러 제어 및 변화될 수 있으며, 여기서 화학 방사선(110)은 반응성 단량체 혼합물(145)의 일부를 특정 3차원 형상으로 겔화시킬 수 있다. 일부 그러한 실시예에서, RMM(145)을 화학 방사선(110)에 노출시킨 결과가 렌즈 전구체일 수 있으며, 이는 겔화된 영역 및 유동성 반응성 매체 영역 둘 모두를 가질 수 있다. 유동성 반응성 매체는 겔화된 표면 상에 양질의 광학 표면을 형성하는 데 중요할 수 있지만, 또한 렌즈 전구체의 일부를 예를 들어 삽입체 또는 다른 기재의 표면을 포함하는 다른 표면에 접착하는 공정에서 기능할 수 있다.
자유 형태 기구(100)의 일부 예시적인 실시예는 적어도 하나의 표면이 성형 공정의 작용 하에서 형성되지 않을 수 있는 자유 형태 생성의 다른 방법을 허용할 수 있다. 예를 들어, 광 강도를 공간적으로 변경시키는 다양한 방법은 DMD 장치 및 공간 광 변조기를 포함할 수 있다. 대안적으로, 복셀-기반 리소그래피는 삽입체가 그 상으로 또는 그 내부로 배치될 수 있는 안과용 렌즈의 생체적합성 중합된 재료 부분을 형성하는 데 사용될 수 있다.
예시적인 성형 광학체 기구
도 2를 참조하면, 성형 광학체(210)의 상세한 예가 예시되어 있다. 성형 광학체(210)는 화학 방사선과 같은 광 빔(250)이 성형 광학체(210)를 통과하여 성형 광학체(210)의 표면 상에 충돌할 수 있는 다수의 광학적으로 투명한 재료로부터 제조될 수 있다. 성형 광학체(210)의 일부일 수 있는 제어된 방사선 공급원(240)으로부터의 광 빔(250)은 제어된 방사선 공급원(240)으로부터의 광(250)과 조합하여 광학 기구(210)에 의해 형성화될 수 있는 겔화된 안과용 렌즈 재료(220)를 생성할 수 있다. 일부 예시적인 실시예에서, 예를 들어, 성형 광학체(210)는 용융 석영 또는 투명 중합체 재료를 포함할 수 있다. 성형 광학체(210)의 표면은 안과용 렌즈의 형성 및/또는 안과용 렌즈 내에서의 삽입체의 정렬에 유용할 수 있는 특징부를 포함하도록 형성되거나 기계가공될 수 있다. 예를 들어, 에지(230)가 생성된 렌즈 전구체 에지를 안과용 렌즈를 위한 적절하게 형상화된 특징부로 형상화하는 데 유용할 수 있다. 다른 예로서, 성형 광학체(210)는 배향 및 인사이드 아웃 정합(inside-out registration)을 위한 기준(fiducial) 또는 스크라이브(scribe) 마크를 포함할 수 있다.
삽입체를 통합한 렌즈 및 생체적합성 중합된 재료를 위한 예시적인 재료를 가진 삽입체 유형의 예
본 명세서에 설명된 기술의 하나의 목적은 그들의 본체 내에 매립된 삽입체를 포함할 수 있는 안과용 렌즈의 형성을 포함할 수 있다. 렌즈는 삽입체를 봉지하거나 둘러쌀 수 있는 연성 생체적합성 영역을 가질 수 있다. 일부 예시적인 실시예에서, 바람직한 렌즈 재료는 실리콘-함유 성분을 포함할 수 있다. 상세한 설명이 이하에 주어진다.
실리콘-함유 성분은 단량체, 거대단량체(macromer) 또는 예비중합체 내에 적어도 하나의 [-Si-O-] 단위를 함유하는 것일 수 있다. 바람직하게는, 총 Si 및 부착된 O는 실리콘-함유 성분의 총 분자량의 약 20 중량% 초과, 그리고 더욱 바람직하게는 30 중량% 초과의 양으로 실리콘-함유 성분 내에 존재할 수 있다. 유용한 실리콘-함유 성분은 바람직하게는 중합성 작용기, 예컨대 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 아크릴아미드, 메타크릴아미드, 비닐, N-비닐 락탐, N-비닐아미드 및 스티릴 작용기를 포함한다.
일부 예시적인 실시예에서, 삽입체를 둘러싸는 연성 생체적합성 중합된 부분 또는 삽입체-봉지 층은 표준 하이드로겔 안과용 렌즈 제형으로 구성될 수 있다. 다수의 삽입체 재료에 대해 허용가능한 부합을 제공할 수 있는 특성을 가진 예시적인 재료는 나라필콘 계열(나라필콘 A 및 나라필콘 B를 포함함) 및 에타필콘 계열(에타필콘 A를 포함함)을 포함할 수 있다. 더욱 기술적으로 포괄적인 논의가 본 명세서의 기술과 양립하는 재료의 특성에 대해 후술된다. 당업자는 논의되는 것들 외의 다른 재료가 또한 밀봉되고 봉지된 삽입체의 허용가능한 인클로저(enclosure) 또는 부분적인 인클로저를 형성할 수 있고, 특허청구범위의 범주 내에서 양립하고 포함되는 것으로 고려될 것임을 인식할 수 있다.
적합한 실리콘-함유 성분은 하기 화학식 I의 화합물을 포함한다:
Figure pat00001
상기 식에서, R1은 독립적으로 1가 반응성 기, 1가 알킬기 또는 1가 아릴기 - 전술한 기 중 임의의 것은 하이드록시, 아미노, 옥사, 카르복시, 알킬 카르복시, 알콕시, 아미도, 카르바메이트, 카르보네이트, 할로겐 또는 이들의 조합으로부터 선택되는 작용기를 추가로 포함할 수 있음 -; 및 1 내지 100개의 Si-O 반복 단위를 포함하는 1가 실록산 사슬 - 이는 알킬, 하이드록시, 아미노, 옥사, 카르복시, 알킬 카르복시, 알콕시, 아미도, 카르바메이트, 할로겐 또는 이들의 조합으로부터 선택되는 작용기를 추가로 포함할 수 있음 - 로부터 선택될 수 있고; 상기 식에서, 여기서 b는 0 내지 500이며, b가 0 이외의 것일 수 있을 때, b는 명시된 값과 동일한 모드를 가진 분포일 수 있음이 이해될 수 있고; 여기서 적어도 하나의 R1은 1가 반응성 기를 포함하며, 일부 예시적인 실시예에서는 1 내지 3개의 R1이 1가 반응성 기를 포함한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 1가 반응성 기는 자유 라디칼 및/또는 양이온 중합을 겪을 수 있는 기일 수 있다. 자유 라디칼 반응성 기의 비제한적인 예는 (메트)아크릴레이트, 스티릴, 비닐, 비닐 에테르, C 1-6 알킬(메트)아크릴레이트, (메트)아크릴아미드, C1-6알킬(메트)아크릴아미드, N-비닐락탐, N-비닐아미드, C 2-12 알케닐, C 2-12 알케닐페닐, C 2-12 알케닐나프틸, C 2-6 알케닐페닐 C 1-6 알킬, O-비닐카르바메이트 및 O-비닐카르보네이트를 포함한다. 양이온성 반응성 기의 비제한적인 예는 비닐 에테르 또는 에폭사이드기 및 이들의 혼합물을 포함한다. 예시적인 일 실시예에서, 자유 라디칼 반응성 기는 (메트)아크릴레이트, 아크릴옥시, (메트)아크릴아미드 및 이들의 혼합물을 포함한다.
적합한 1가 알킬 및 아릴기는 비치환된 1가 C1 내지 C16 알킬기, C6-C14 아릴기, 예컨대 치환 및 비치환 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 2-하이드록시프로필, 프로폭시프로필, 폴리에틸렌옥시프로필, 이들의 조합 등을 포함한다.
일부 예시적인 실시예에서, b는 0일 수 있고, 하나의 R1이 1가 반응성 기일 수 있으며, 적어도 3개의 R1은 1 내지 16개의 탄소 원자를 가진 1가 알킬기로부터 선택될 수 있고, 다른 실시예에서는 1 내지 6개의 탄소 원자를 가진 1가 알킬기로부터 선택될 수 있다. 이러한 실시예의 실리콘 성분의 비제한적인 예는 2-메틸-,2-하이드록시-3-[3-[1,3,3,3-테트라메틸-1-[(트라이메틸실릴)옥시]다이실록사닐]프로폭시]프로필 에스테르 ("SiGMA"), 2-하이드록시-3-메타크릴옥시프로필옥시프로필-트리스(트라이메틸실록시)실란, 3-메타크릴옥시프로필트리스(트라이메틸실록시)실란 ("TRIS"), 3-메타크릴옥시프로필비스(트라이메틸실록시)메틸실란 및 3-메타크릴옥시프로필펜타메틸 다이실록산을 포함한다.
다른 예시적인 실시예에서, b는 2 내지 20, 3 내지 15일 수 있거나, 일부 실시예에서는 3 내지 10일 수 있고; 적어도 하나의 말단 R1은 1가 반응성 기를 포함할 수 있으며, 나머지 R1은 1 내지 16개의 탄소 원자를 가진 1가 알킬기로부터 선택되고, 다른 예시적인 실시예에서는 1 내지 6개의 탄소 원자를 가진 1가 알킬기로부터 선택된다. 또 다른 예시적인 실시예에서, b는 3 내지 15일 수 있고, 하나의 말단 R1은 1가 반응성 기를 포함할 수 있으며, 다른 말단 R1은 1 내지 6개의 탄소 원자를 가진 1가 알킬기를 포함할 수 있고, 나머지 R1은 1 내지 3개의 탄소 원자를 가진 1가 알킬기를 포함할 수 있다. 이러한 예시적인 실시예의 실리콘 성분의 비제한적인 예는 (모노-(2-하이드록시-3-메타크릴옥시프로필)-프로필 에테르 종결된 폴리다이메틸실록산 (400-1000 MW)) ("OH-mPDMS"), 모노메타크릴옥시프로필 종결된 모노-n-부틸 종결된 폴리다이메틸실록산 (800-1000 MW), ("mPDMS")을 포함한다.
다른 예시적인 실시예에서, b는 5 내지 400 또는 10 내지 300일 수 있고. 두 말단 R1은 1가 반응성 기를 포함할 수 있으며, 나머지 R1은 독립적으로 1 내지 18개의 탄소 원자를 가진 1가 알킬기 - 이는 탄소 원자들 사이에 에테르 결합을 가질 수 있고, 추가로 할로겐을 포함할 수 있음 - 로부터 선택될 수 있다.
일부 예시적인 실시예에서, 실리콘 하이드로겔 렌즈가 요구될 수 있는 경우, 본 발명의 렌즈는 중합체가 그로부터 제조될 수 있는 반응성 단량체 성분의 총 중량을 기준으로 적어도 약 20 중량%, 그리고 바람직하게는 약 20 내지 70 중량%의 실리콘 함유 성분을 포함하는 반응성 혼합물로부터 제조될 것이다.
다른 예시적인 실시예에서, 1 내지 4개의 R1은 하기 화학식의 비닐 카르보네이트 또는 카르바메이트를 포함할 수 있다:
[화학식 II]
Figure pat00002
상기 식에서, Y는 O-, S- 또는 NH-를 나타내고; R은 수소 또는 메틸을 나타내며; d는 1, 2, 3 또는 4일 수 있고; q는 0 또는 1일 수 있다.
실리콘-함유 비닐 카르보네이트 또는 비닐 카르바메이트 단량체는 구체적으로 1,3-비스[4-(비닐옥시카르보닐옥시)부트-1-일]테트라메틸-다이실록산; 3-(비닐옥시카르보닐티오) 프로필-[트리스(트라이메틸실록시)실란]; 3-[트리스(트라이메틸실록시)실릴] 프로필 알릴 카르바메이트; 3-[트리스(트라이메틸실록시)실릴] 프로필 비닐 카르바메이트; 트라이메틸실릴에틸 비닐 카르보네이트; 트라이메틸실릴메틸 비닐 카르보네이트를 포함하고, 약 200 미만의 모듈러스를 가진 생의학 장치가 요구되는 경우, 단지 하나의 R1이 1가 반응성 기를 포함할 것이고, 나머지 R1 기 중 2개 이하가 1가 실록산기를 포함할 것이다.
다른 부류의 실리콘-함유 성분은 하기 화학식의 폴리우레탄 거대단량체를 포함한다:
[화학식 IV-VI]
(*D*A*D*G)a *D*D*E1;
E(*D*G*D*A)a *D*G*D*E1 또는;
E(*D*A*D*G)a *D*A*D*E1
상기 식에서,
D는 6 내지 30개의 탄소 원자를 가진 알킬 다이라디칼(diradical), 알킬 사이클로알킬 다이라디칼, 사이클로알킬 다이라디칼, 아릴 다이라디칼 또는 알킬아릴 다이라디칼을 나타내고;
G는, 1 내지 40개의 탄소 원자를 가지며 에테르, 티오 또는 아민 결합을 주쇄 내에 포함할 수 있는 알킬 다이라디칼, 사이클로알킬 다이라디칼, 알킬 사이클로알킬 다이라디칼, 아릴 다이라디칼 또는 알킬아릴 다이라디칼을 나타내고;
*는 우레탄 또는 우레이도 결합을 나타내며;
a는 적어도 1일 수 있고;
A는 하기 화학식의 2가 중합체 라디칼을 나타낸다:
[화학식 VII]
Figure pat00003
R11은 독립적으로 탄소 원자들 사이에 에테르 결합을 함유할 수 있는, 1 내지 10개의 탄소 원자를 가진 알킬 또는 플루오로-치환된 알킬기를 나타내고; y는 적어도 1일 수 있으며; p는 400 내지 10,000의 모이어티(moiety) 중량을 제공하고; E 및 E1 각각은 독립적으로 하기 화학식에 의해 나타내어지는 중합성 불포화 유기 라디칼을 나타낸다:
[화학식 VIII]
Figure pat00004
상기 식에서, R12는 수소 또는 메틸일 수 있고; R13은 수소, 1 내지 6개의 탄소 원자를 가진 알킬 라디칼, 또는 ―CO―Y―R15 라디칼 - 여기서 Y는 ―O―, Y―S― 또는 ―NH―일 수 있음 - 일 수 있으며; R14는 1 내지 12개의 탄소 원자를 가진 2가 라디칼일 수 있고; X는 ―CO― 또는 ―OCO―를 나타내며; Z는 ―O― 또는 ―NH―를 나타내고; Ar은 6 내지 30개의 탄소 원자를 가진 방향족 라디칼을 나타내며; w는 0 내지 6일 수 있고; x는 0 또는 1일 수 있으며; y는 0 또는 1일 수 있고; z는 0 또는 1일 수 있다.
바람직한 실리콘-함유 성분은 하기 화학식에 의해 나타내어지는 폴리우레탄 거대단량체일 수 있다:
[화학식 IX] (완전한 구조는 대응하는 별표 영역들을 결합함으로써, 즉 *는 *에, **는 **에 결합함으로써 이해될 수 있음)
Figure pat00005
상기 식에서, R16은 아이소포론 다이아이소시아네이트의 다이라디칼과 같은, 아이소시아네이트기의 제거 후 다이아이소시아네이트의 다이라디칼일 수 있다. 다른 적합한 실리콘-함유 거대단량체는 플루오로에테르, 하이드록시-종결된 폴리다이메틸실록산, 아이소포론 다이아이소시아네이트 및 아이소시아나토에틸메타크릴레이트의 반응에 의해 형성되는 하기 화학식 X의 화합물 (여기서, x + y는 10 내지 30 범위의 수일 수 있음)일 수 있다.
[화학식 X] (완전한 구조는 대응하는 별표 영역들을 결합함으로써, 즉 *를 *에 결합함으로써 이해될 수 있음)
Figure pat00006
본 발명에 사용하기에 적합한 다른 실리콘-함유 성분은 폴리실록산, 폴리알킬렌 에테르, 다이아이소시아네이트, 폴리플루오르화 탄화수소, 폴리플루오르화 에테르 및 다당류 기를 함유한 거대단량체; 말단 다이플루오로-치환된 탄소 원자에 부착된 수소 원자를 가진 극성 플루오르화 그래프트 또는 측쇄기를 가진 폴리실록산; 에테르 및 실록사닐 결합을 함유한 친수성 실록사닐 메타크릴레이트 및 폴리에테르 및 폴리실록사닐기를 함유한 가교결합성 단량체를 포함한다. 전술한 폴리실록산 중 임의의 것이 또한 본 발명의 실리콘-함유 성분으로서 사용될 수 있다.
이제 도 3a, 도 3b 및 도 4를 참조하면, 눈(350) 상의 동력공급형 안과용 장치(360)를 위한 매체 삽입체(355)의 예시적인 실시예가 도 3a에 측면도로 예시되고, 대응하는 동력공급형 안과용 장치(360)의 정면도가 도 3b에 예시되며, 매체 삽입체(455)의 정면도가 도 4에 예시된다. 도 3a 및 도 3b의 매체 삽입체(355)는 예를 들어 시력 교정을 포함하는 제2 기능성을 제공하거나 제공하지 않을 수 있는 광학 구역(365)을 포함할 수 있다. 안과용 장치의 동력공급식 기능이 시력과 관련되지 않을 수 있는 경우, 매체 삽입체(355)의 광학 구역(365)에는 재료가 없을 수 있다.
일부 예시적인 실시예에서, 매체 삽입체(355)는 전력 공급원(363)과 같은 동력공급 요소 및 프로세서(362)와 같은 전자 구성요소와 통합된 기재를 포함하는 부분을 광학 구역(365)이 아닌 부분에 포함할 수 있다. 일부 예시적인 실시예에서, 예를 들어 배터리를 포함하는 전력 공급원(363) 및 예를 들어 반도체 다이를 포함하는 프로세서(362)가 기재에 부착될 수 있다. 일부 그러한 태양에서, 전도성 트레이스(conductive trace)(366)가 전자 구성요소(362, 361)와 동력공급 요소 또는 전력 공급원(363)을 전기적으로 상호접속시킬 수 있다.
일부 예시적인 실시예에서, 매체 삽입체(355)는 수신기(367)를 추가로 포함할 수 있으며, 이는 외부 장치로 또는 그로부터 인터페이스 데이터를 무선으로 검출, 전송 및 수신할 수 있다. 수신기(367)는 예컨대 전도성 트레이스(366)를 통해 프로세서(362) 및 전력 공급원(363)과 전기 통신할 수 있다.
일부 예시적인 실시예에서, 프로세서(362)는 안과용 렌즈(360)의 기능성의 파라미터들을 확립하도록 프로그래밍될 수 있다. 예를 들어, 안과용 렌즈(360)가 광학 구역(365) 내에 가변 광학 부분(variable optic portion)을 포함하는 경우, 프로세서(362)는 동력공급식 광학 굴절력을 설정하도록 프로그래밍될 수 있다. 그러한 예시적인 실시예는 동일한 조성을 갖지만 고유하게 프로그래밍된 프로세서를 포함하는 매체 삽입체의 대량 생산을 허용할 수 있다.
프로세서(362)는 매체 삽입체(355) 내에서의 전기 구성요소(361 내지 363, 366, 367)의 봉지 전에 프로그래밍될 수 있다. 대안적으로, 프로세서(362)는 봉지 후에 무선으로 프로그래밍될 수 있다. 무선 프로그래밍은 예를 들어 병원, 상점 또는 가정에서 프로그래밍 기구를 통해 제조 공정 후의 주문 제작을 허용할 할 수 있다. 일부 예시적인 실시예에서, 외부 장치가 안과용 렌즈(360)를 프로그래밍하는 것이 가능할 수 있다.
예시적인 목적을 위해, 예시적인 매체 삽입체(355)는 광학 구역(365) 내의 일부분을 포함하지 않을 수 있는 환상 형태 또는 구성으로 도시될 수 있지만, 기능 삽입체의 기계적 구현을 위해 몇 가지 가능성이 존재할 수 있다. 그러나, 매체 삽입체(355)의 기능성이 시력과 관련될 수 있는 경우, 매체 삽입체(355)는 광학 구역(365) 내에 동력공급가능 요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 매체 삽입체(355)는 가변 광학 부분을 포함할 수 있으며, 이 경우 매체 삽입체(355)는 상이한 동력공급 레벨에 기초하여 다수의 굴절력의 시력 교정을 제공할 수 있다. 동력공급가능 요소가 구면 굴절력, 원주 굴절력, 및/또는 고위 수차를 위한 교정을 포함할 수 있다는 것에 유의하는 것이 중요하다. 또한, 렌즈는 원형, 비-원형, 평면형, 비-평면형 및/또는 이들의 임의의 조합일 수 있다는 것에 유의하는 것이 중요하다.
예를 들어, 액체 매니스커스 렌즈는 후속하여 더욱 상세하게 설명되는 바와 같이, 가변 초점 능력을 가진 광학부를 증진시킬 수 있다.
일부 예시적인 실시예에서, 전술된 외부 장치는 가변 광학 부분을 위한 제어 메커니즘 또는 다른 조정가능한 기능성을 포함할 수 있다. 예를 들어, 가변 광학 부분은 노안을 가진 사용자의 경우와 같이, 관찰 거리에 기초하여 조정될 수 있다. 일부 예시적인 실시예에서, 가변 광학 부분은 액체 매니스커스를 포함할 수 있으며, 여기서 2개의 상이한 비혼화성 액체가 층을 이룰 수 있다. 액체 매니스커스는 동력공급될 때 형상이 변화하여, 액체 매니스커스가 동력공급식 광학 굴절력 및 비동력공급식 광학 굴절력을 제공하는 것을 허용할 수 있다. 유사하게, 다른 예시적인 실시예에서, 가변 광학 부분은 액정(liquid crystal)을 포함할 수 있으며, 여기서 액정 내의 정렬은 동력공급을 통해 변경되어, 다수의 광학 굴절력을 허용할 수 있다.
도시되지 않은 또 다른 추가의 예시적인 실시예에서, 삽입체는 동력공급 요소를 포함하지 않을 수 있다. 일부 그러한 태양에서, 삽입체는 안과용 렌즈를 위한 수동형(passive) 기능을 제공할 수 있다. 예를 들어, 강성 삽입체는 편광 특징부, 수동형 바이오마커 지시기(biomarker indicator), 또는 홍채 착색과 같은 수동형 미용 특징부를 포함할 수 있다.
매체 삽입체(355)는 동력공급 요소(363), 트레이스(366) 및 전자 구성요소(361, 362, 367)를 보호하고 포함하도록 완전히 봉지될 수 있다. 일부 예시적인 실시예에서, 봉지 재료는, 예를 들어 물과 같은 특정 물질이 매체 삽입체(355)로 유입되는 것을 방지하고, 주위 기체 또는 동력공급 요소 내에서의 반응의 부산물과 같은 특정 물질이 매체 삽입체(355)로 투과되거나 그로부터 배출되는 것을 허용하기 위해 반-투과성일 수 있다.
일부 예시적인 실시예에서, 강성 삽입체(도시되지 않음) 또는 매체 삽입체(355)는 중합체 생체적합성 재료를 포함할 수 있는 안과용 장치(360) 내에 포함될 수 있다. 안과용 장치(360)는 강성 중심, 연성 스커트(skirt) 설계를 포함할 수 있으며, 이 경우 중심 강성 광학 요소가 매체 삽입체(355)를 포함한다. 일부 특정 실시예에서, 매체 삽입체(355)는 각각의 전방 및 후방 표면 상에서 대기 및/또는 각막 표면과 직접 접촉할 수 있거나, 대안적으로, 매체 삽입체(355)는 안과용 장치(360) 내에 봉지될 수 있다. 안과용 장치(360)의 주변부(364)는 예를 들어 하이드로겔 재료와 같은 중합된 반응성 단량체 혼합물을 포함하는 연성 생체적합성 재료일 수 있다.
이제 도 4를 참조하면, 비-광학 구역 영역 및 광학 구역 영역(465) 둘 모두를 가진 삽입체(455)의 예시적인 실시예가 하향식 도면으로 예시되어 있다. 일부 그러한 실시예는 배터리 화학물질이 그 상에 배치되고 봉지될 수 있는 전극(475, 480, 485, 490)과 같은 배터리-유형 동력공급 요소를 지지하는 요소를 포함할 수 있다.
예를 들어, 2개의 알칼라인 셀 쌍의 직렬 조합이 주변부 둘레에 포함되어 상호접속 요소(466)를 통해 전기적으로 접속될 수 있다. 이들 요소는 재료가 광을 흡수하거나 산란시킬 수 있기 때문에 비-광학 구역 영역 내에 위치될 수 있다. 비-광학 구역 영역은 또한 회로 요소를 포함하는 전자 구성요소를 가질 수 있으며, 이는 삽입체 본체 내에 봉지될 수 있고 동력공급 요소(462)에 접속될 수 있다. 다양한 예시적인 실시예에서, 회로 요소에 대해 형성되는 다른 접속부 및 전극이 존재할 수 있다.
삽입체-포함 안과용 렌즈를 생성하는 자유 형태 방법
도 5a 내지 도 5f를 참조하면, 복셀-기반 리소그래피 자유 형태 방법의 태양의 사용에 의해 삽입체를 포함하는 안과용 렌즈를 형성하는 예시적인 공정 단계들이 예시되어 있다. 이러한 예시적인 실시예에서, 특수화된 웰(specialized well)(511)이 단계(510)에서 형성될 수 있다. 특수화된 웰(511)은 열성형, 성형 또는 3차원 인쇄를 비롯한 다양한 공정을 통해 형성될 수 있다. 특수화된 웰(511)은 돌출 지지 특징부(512)를 포함할 수 있으며, 이는 안과용 렌즈 내에 봉지될 수 있는 삽입체 피스의 유지 및 배치를 허용할 수 있다. 다른 예시적인 실시예는 금형 표면을 가로질러 추가적인 특징부(512)를 포함할 수 있지만, 그 중 2개가 예시되어 있는 적어도 3개의 돌출부(512)가 삽입체 피스를 위한 유지 위치를 확립하는 데 유용할 수 있다.
단계(520)에서, 삽입체 피스는 돌출 지지 특징부(512) 상에 배치될 수 있다. 일부 예시적인 실시예에서, 지지 특징부(512)는 바람직한 배향을 허용하기 위해 삽입체 본체 내에 사전형성된 특징부와 정합하도록 설계되는 비교적 예리한 특징부일 수 있다. 피스가 그의 지정된 위치에 있을 때, 저장소는 단계(530)에 도시된 바와 같이 반응성 매체로 충전될 수 있다. 일부 대안의 예시적인 실시예에서, 정합은 필요하지 않을 수 있으며, 지지 특징부(512)가 정렬 메커니즘으로서 기능할 수 있고, 이 경우 지지 특징부(512)는 성형 광학체(541)에 대한 삽입체(521)의 정확한 중심설정을 허용할 수 있다. 예를 들어, 지지 특징부(512)는 특수화된 웰(511) 내에서 삽입체(521)의 에지 주연부와 접촉하고 이를 고정할 수 있다. 다른 예로서, 지지 특징부(도시되지 않음)는 성형 광학체와 통합될 수 있다.
대안의 예시적인 실시예에서, 저장소는 삽입체 피스의 배치 전에 반응성 매체를 이미 포함할 수 있거나, 삽입체 피스 및 지지 특징부가 저장소 내에서 하강될 수 있다. 단계(530)에서, 다양한 언급된 방법들 중 하나에 의해, 삽입체는 삽입체를 봉지하기 위해 복셀-기반 리소그래피의 기술과 함께 사용될 수 있는 반응성 단량체 혼합물의 조(bath) 내의 결정된 위치에 위치될 수 있다.
도 5d 및 단계(540)를 참조하면, 성형 광학체(541)는 삽입체 피스에 아주 근접하여 한정된 위치로 위치될 수 있다. 광학 시스템(542)으로부터의 광이 성형 광학체를 통해 도시될 수 있을 때, 반응성 단량체는 중합될 수 있다. 복셀-기반 리소그래피 시스템이 허용하는 다양한 능력에 의해, 중합된 층의 두께는 정확하게 제어될 수 있다. 일부 예시적인 실시예에서, 성형 광학체와 삽입체 사이의 전체 영역이 중합될 수 있다. 많은 예시적인 실시예에서, 삽입체의 주변부 둘레의 영역이 또한 제어된 중합을 겪을 수 있다. 성형 광학체와 삽입체 피스 사이의 영역의 중합이 달성될 수 있은 후에, 삽입체 피스는 성형 광학체에 부착된다.
이후의 단계에서 성형 광학체로부터 중합된 재료를 해제시키는 것이 중요할 수 있기 때문에, 열, 광활성(photoactive), 또는 화학적/용매화 기반 작용에 의해 중합된 재료의 해제를 용이하게 할 수 있는 이형제에 의한 표면의 코팅과 같은, 반응성 단량체 혼합물 내로 하강될 수 있기 전에 성형 광학체 표면 상에서 수행되는 다수의 제조 단계가 존재할 수 있다. 예를 들어, 수용성 접착제가 반응성 단량체 혼합물을 중합하는 데 사용될 수 있기 전에 성형 광학체에 적용될 수 있다. 이후의 수화 단계에서, 접착된 렌즈 제품은 물-기반 또는 증기-기반 환경에서 접착제의 용매화로 인해 해제될 수 있다. 임의의 적합한 재료가 이용될 수 있다는 것에 유의하는 것이 중요하다.
광학 시스템(542)의 광 노출은 성형 광학체 표면과 삽입체 사이의 단량체가 중합될 수 있은 후에 반응성 단량체 혼합물을 계속하여 조사할 수 있다. 그러나, 삽입체의 영역에서, 광은 삽입체 자체를 통해 횡단할 수 있다. 일부 영역에서, 도 3b의 예에 대해, 광학 구역(365)에서, 광은 소량의 섭동을 갖고서 삽입체를 용이하게 통과할 수 있다. 이들 영역에서의 삽입체의 효과는 하나의 삽입체 샘플로부터 다음 샘플로 반복가능할 수 있으며, 이 경우 광학 시스템을 위한 제어 시스템이 이 효과를 조정하도록 프로그래밍될 수 있다. 예를 들어, 중합 설정은 삽입체에 의해 야기되는 섭동을 극복하도록 전체 표면에 대해 조정될 수 있다. 대안적으로, 중합 설정은 광이 삽입체를 통과할 수 있는 특정 영역에 대해 조정될 수 있다. 다른 영역에서, 도 3의 전자 구성요소(361, 362, 367)의 영역에서의 예에 대해, 광은 완전히 차단될 수 있다. 따라서, 삽입체 표면의 소정의 비-투명 영역에 걸쳐, 최소의 중합이 존재할 수 있다. 또한, 복셀-기반 리소그래피 시스템은 삽입체 표면의 소정 영역을 노출시키지 않도록 프로그래밍될 수 있으며, 이들 역시 최소의 중합을 가질 수 있다.
단계(550)를 참조하면, 성형 광학체 및 부착된 그리고 적어도 부분적으로 봉지된 삽입체는 반응성 단량체 혼합물로부터 제거될 수 있고, 조합된 성형 광학체, 삽입체 및 중합 재료의 원위 영역이 상향으로 지향되어 중력이 중합된 재료의 표면을 따라 유동성 매체를 하향으로 흡인할 수 있도록 배치될 수 있다. 이러한 단계 및 방법은 렌즈 전구체의 생성을 위한 복셀-기반 리소그래피의 기술에 통상적으로 채용될 수 있다.
일부 경우에, 표면(551) 상의 유동성 재료의 양은 존재할 경우 표면 내의 다양한 공극(552) 내로 유동하기에 충분할 수 있다. 공극은 삽입체 내의 구성요소에 의한 광의 차단으로 인한 중합된 특징부 내의 공극일 수 있다. 다른 영역(553)에서, 예를 들어 지지 특징부가 선택 영역에서 삽입체로부터 분리되는 것이 허용하도록 광을 프로그래밍함으로써 의도적으로 형성된 공극이 존재할 수 있다. 일부 경우에, 렌즈의 표면 상의 공극(552, 553)의 충전을 위해 요구되는 재료의 양은 반응성 단량체 혼합물로부터의 렌즈의 제거 동안 보유되는 유동성 재료의 본래 양을 초과할 수 있다. 일부 그러한 실시예에서, 추가되는 반응성 단량체 혼합물이 분무, 적하 또는 유동을 비롯한 다양한 기술, 및 공극 영역에 대한 인쇄 기술에 의해 적용될 수 있다.
표면이 유동성 재료의 유동으로 원하는 형상을 달성하도록 허용된 후에, 그리고 임의의 추가되는 재료가 표면에 추가될 수 있은 후에, 생성된 표면, 및 일부 실시예에서는 형성된 생체적합성 중합된 재료 전체가 임의의 불완전하게 중합된 재료를 중합하기 위해 고정 방사선을 받을 수 있다. 이러한 고정 단계는 공급원(561)으로부터의 방사선으로 단계(560)에 도시된 바와 같이 수행될 수 있다. 생성된 제품이 성형 광학체로부터 제거될 수 있을 때, 봉지된 삽입체를 가진 안과용 렌즈가 생성될 수 있다.
도 6a 내지 도 6d를 참조하면, 삽입체(622)를 가진 안과용 렌즈를 형성하기 위한 공정 흐름의 대안의 예시적인 실시예가 예시된다. 단계(610)에서, 성형 광학체(611)는 반응성 단량체 혼합물을 함유하는 저장소(612) 내에 위치될 수 있다. 자유형태 처리의 사용을 통해, 생성된 제품(621)이 중합된 단량체 혼합물로부터 생성될 수 있다. 제품(621)은 포켓(623)을 포함할 수 있고, 포켓 내로 삽입체(622)가 배치될 수 있다. 일부 예시적인 실시예에서, 자유형태 저장소(612)로부터의 제거 후에, 성형 광학체(611) 및 제품(621)은 그의 표면 상에 배치된 유동성 반응성 매체를 가질 수 있다. 또한, 이때 제품 상에 나머지 유동성 렌즈 반응성 매체가 존재할 수 있다. 단계(620)에서, 삽입체(622)는 포켓(623)과의 접촉 상태로 이동될 수 있다.
일부 예시적인 실시예에서, 단계(630)에서, 조합된 삽입체(622) 및 생체적합성 중합된 재료 제품(621)은 그들의 표면(631) 상에 적용된 반응성 단량체 혼합물의 층을 가질 수 있다. 혼합물은 분무, 적하, 유동을 비롯한 다양한 기술, 또는 인쇄 기술에 의해 적용될 수 있다. 일부 예시적인 실시예에서, 적용된 혼합물이 표면(631)을 가로질러 유동하고 균일한 필름을 취하도록 허용하기 위한 체류 기간이 발생할 수 있다.
단계(640)에서, 조명 공급원(641)에 의한 것과 같은 고정 방사선에 대한 노출이 성형 광학체(611) 상에 존재하는 미반응된 그리고 부분적으로 반응된 단량체 독립체를 완전히 중합하기 위해 이루어질 수 있다. 일부 예시적인 실시예에서, 조사는 도시된 바와 같은 상부측으로부터 그리고 성형 광학체(611)의 본체를 통한 것 둘 모두로 이루어질 수 있다. 일부 예시적인 실시예에서, 유동성 렌즈 반응성 매체(642)는 표면(631) 위로 유동될 수 있다.
도 7을 참조하면, 렌즈 제품의 대안의 예시적인 실시예가 도시되어 있다. 제품은 예를 들어 도 6a 내지 도 6d에 도시된 공정 흐름의 610에서 시작하여 620에서 종료함으로써 생성될 수 있다. 체류 기간 고정 방사선이 렌즈의 상부로 그리고 성형 광학체를 통한 것 둘 모두로 노출될 수 있은 후에, 렌즈 제품(700)이 생성될 수 있으며, 여기서 렌즈 삽입체는 그의 측면(740) 상에 그리고 생체적합성 중합된 재료를 가로질러 그의 저부 표면을 가로질러 포착될 수 있다.
도 8을 참조하면, 도 6a 내지 도 6d에 도시된 공정 흐름(800)의 다른 변형이 도시될 수 있다. 일부 그러한 변형에서, 단계(630)에서, 추가된 반응성 단량체가 삽입체의 에지(820) 둘레에 배치될 수 있다. 그 후, 고정 방사선이 광학 장치(810)로부터 렌즈에 노출될 수 있을 때, 생성되는 부분적으로 봉지된 제품이 도출될 수 있다.
도 9를 참조하면, 처리 흐름의 또 다른 추가의 변형(900)이 예시될 수 있다. 일부 그러한 변형에서, 도 6a 내지 도 6d에 도시된 630에서의 결과는 반응성 단량체 혼합물을 함유하는 저장소 내로 재도입될 수 있다. 성형 광학체를 통한 추가적인 조사로 인해 삽입체 표면을 가로지르는 침착물(910)이 생성될 수 있다. 일부 예시적인 실시예에서, 630에서의 결과는 저장소 내로 침지될 수 있고, 저장소로부터 제거되면, 부분품의 볼록한 면으로부터 경화될 수 있다.
이전에 논의된 바와 같이, 광이 삽입체를 통해 진행할 수 있는 영역은 그 상에 중합된 단량체 혼합물을 가질 수 있으며, 다른 영역은 그 상에 비-중합된 또는 부분적으로 중합된 단량체 혼합물의 코팅을 가질 수 있다. 유동성 매체로서 단량체 혼합물을 표면에 추가하는 가능성과 조합된 렌즈 전구체의 표면을 가로질러 유동하는 유동성 매체의 사용은 완전히 봉지된 삽입체를 가진 제품을 생성할 수 있다.
도 10을 참조하면, 환상 삽입체를 포함할 수 있는 실시예(1000)의 일례가 예시될 수 있다. 일부 그러한 실시예에서, 내부 광학 구역에는 재료가 없을 수 있으며, 기능성 환상-형상의 삽입체(1020)가 재료 내에 봉지될 수 있다. 환상-형상의 삽입체는 광학 구역 내에, 조명 공급원으로부터의 광을 차단, 반사 또는 흡수할 수 있는 재료를 포함하지 않을 수 있다. 따라서, 시력-교정 태양을 위해 광학 구역(1010)을 처리하는 데 요구되는 단계들은 삽입체를 구비하지 않은 안과용 렌즈의 처리와 유사할 수 있다.
도 11을 참조하면, 자유형태 처리의 개념을 이용하여 렌즈 내에 봉지된 삽입체를 형성하기 위한 전구체-형성 기구(1100)의 대안의 예시적인 실시예가 예시되어 있다. 변경된 성형 광학체(1110)는 그의 표면 상에 형성된 안과용 장치 내에 포켓을 생성할 수 있는 특징부(1111)를 그의 표면 상에 가질 수 있다. 연장된 특징부(1121)는 포켓을 형성할 수 있는 중합된 재료(1122)를 그의 표면 상에 포함할 수 있다. 중합된 장치는 삽입체가 중합된 재료 내에 또는 그 상에 배치될 수 있기 전에 형성될 수 있기 때문에, 형성되는 장치의 광학 파라미터 또는 안과용 처방의 특성은 유사한 광학 특성을 가진 삽입체를 구비하지 않은 렌즈의 자유형태 제조와 유사하게 중합된 재료 상에 부여될 수 있다.
도 12a 내지 도 12f를 참조하면, 자유 형태 공정을 통해 삽입체를 가진 렌즈를 형성하기 위한 공정 흐름(1200)이 예시되어 있으며, 이는 도 11에 설명된 성형 광학체(1110, 1211)의 예시적인 실시예를 이용하여 발생할 수 있다. 단계(1210)에서, 성형 광학체(1211)는 반응성 단량체로 충전된 저장소(1212) 내에 배치될 수 있다. 일부 예시적인 실시예에서, 렌즈 전구체는 성형 광학체(1211) 상에 형성될 수 있고, 렌즈 전구체가 부착된 성형 광학체(1211)가 저장소(1212)로부터 제거될 수 있다. 단계(1220)에서, 렌즈 전구체는 유지 고정구(holding fixture)(1221) 내로 가압될 수 있다. 예시적인 목적을 위해, 도 12a 내지 도 12f에서의 단계들은 렌즈 전구체로 지칭되지만, 다른 예시적인 실시예에서, 렌즈 전구체 형태가 또한 효과적일 수 있다.
일부 태양에서, 고정구(1221)는 그의 에지를 따라서만 렌즈 전구체가 접촉하도록 한정될 수 있다. 고정 방사선으로 성형 광학체를 통해 렌즈 전구체를 조사함으로써, 렌즈 전구체는 고정될 수 있고, 여기서 주변부가 유지 고정구(1221)에 부착될 수 있고 광학 구역 영역이 비-부착된 렌즈 표면(1222)을 형성한다. 단계(1230)에서, 성형 광학체(1211)는 중합된 재료로부터 해제될 수 있다. 해제는 성형 광학체(1211) 표면 상에서의 이형제의 사용에 의해 용이하게 될 수 있다. 대안적으로, 물리적 응력이 성형 광학체(1211)로부터의 렌즈의 제거를 허용할 수 있다.
단계(1240)에서, 삽입체(1241)는 생체적합성 중합된 재료 장치 내에 형성된 포켓 내에 배치될 수 있다. 반응성 단량체 혼합물은 다양한 방법을 이용하여, 예를 들어 사출을 통해 삽입체(1241) 장치 상에 추가될 수 있다. 일부 예시적인 실시예에서, 단계(1250)에서, 추가된 단량체 혼합물은 후방 곡선 특징부(1251)에 의해 성형될 수 있다. 단계(1260)에서, 금형(1221, 1251) 및 단량체 혼합물은 렌즈 삽입체(1241) 둘레에서 렌즈 재료의 봉지하는 생체적합성 중합된 재료(1262)로 단량체를 중합하도록 방사선을 받을 수 있다. 예시적인 실시예에서, 후방 곡선 특징부(1251)는 금형(1221)으로부터 분리될 수 있다. 안과용 렌즈(1262, 1241)는 금형(1221)으로부터 제거될 수 있고 수화될 수 있다.
일부 실시예에서, 금형(1221)으로부터의 후방 곡선 특징부(1251)의 분리는 2개의 부분품(1251, 1221) 사이에서의 기계적 분리를 통해 이루어질 수 있다. 분리되면, 안과용 렌즈(1262, 1241)는 예를 들어 물리적 응력에 의해 금형(1221) 또는 후방 곡선 특징부(1251)로부터 해제될 수 있다. 대안적으로, 후방 곡선 특징부(1251) 및 금형(1221) 중 하나 또는 둘 모두는 용해성일 수 있다. 그러한 예는 안과용 렌즈(1262, 1241) 상에서 탈형 공정의 응력을 감소시킬 수 있으며, 따라서 안과용 렌즈(1241, 1262)를 손상시킬 가능성을 감소시킬 수 있다.
일부 예시적인 실시예에서, 소프트 렌즈 부분(1262)과 금형(1221) 사이의 접촉 면적은 소프트 렌즈 부분(1262)과 후방 곡선 특징부(1251) 사이의 접촉 면적과 불균형할 수 있다. 탈형 동안, 안과용 렌즈(1262, 1241)는 안과용 렌즈(1262, 1241)를 해제시키기 위해 최소 접촉 면적을 가진 성형 부분품을 허용하면서, 최대 접촉 면적으로 성형 부분품에 부착되어 유지할 수 있다. 그러한 실시예는 안과용 렌즈(1262, 1241)가 용해성 성형 부분품에 부착되어 유지되는 것을 보장할 수 있다.
안과용 렌즈(1262, 1241) 및 용해성 성형 부분품은 용액 내에 배치될 수 있으며, 이 경우 성형 부분품은 안과용 렌즈(1262, 1241)로부터 용해되어 제거될 수 있다. 일부 예시적인 실시예에서, 성형 부분품은 수용액 중에서 용해될 수 있으며, 이는 또한 안과용 렌즈(1262, 1241)를 수화할 수 있다.
다른 예시적인 실시예에서, 금형(1221) 및 후방 곡선 특징부(1251) 둘 모두가 용해성일 수 있으며, 기계적 탈형 공정은 필요하지 않을 수 있다. 1260에서의 중합 단계 후에, 성형 부분품(1221, 1251) 및 성형된 안과용 렌즈(1241, 1262)는 용액 내에 배치되어, 금형(1221) 및 후방 곡선 특징부(1251)가 안과용 렌즈(1241, 1262)로부터 용해되어 제거될 수 있다. 일부 예에서, 용해 단계는 수화 단계와 별도로 이루어질 수 있고, 이 경우 안과용 렌즈(1241, 1262)는 용해 용액을 견딜 수 있다. 대안적으로, 용해 용액은 수성일 수 있고, 용해 단계는 수화 공정과 통합될 수 있다.
도 13a 내지 도 13f를 참조하면, 처리 흐름(1300)의 대안의 예시적인 실시예가 예시되어 있다. 일부 그러한 실시예에서, 단계(1310)에서, 성형 광학체(1311)는 반응성 단량체를 함유하는 저장소(1312) 내에 배치될 수 있다. 렌즈 전구체는 성형 광학체(1311) 상에 형성될 수 있고, 렌즈 전구체가 부착된 성형 광학체(1311)가 저장소로부터 제거될 수 있다. 단계(1320)에서, 렌즈 전구체는 유지 고정구(1321) 내로 가압될 수 있다. 고정구(1321)는 렌즈 전구체의 에지를 따라서만 렌즈 전구체가 고정구(1321)와 접촉하는 것을 허용하도록 한정될 수 있다.
고정 방사선으로 성형 광학체(1311)를 통해 렌즈 전구체를 조사함으로써, 렌즈 전구체는 렌즈 전구체의 주변부가 부착될 수 있는 유지 고정구(1321)에 일시적으로 고정될 수 있으며, 광학 구역 영역이 부착되지 않은 렌즈 표면(1322)을 형성할 수 있다. 단계(1330)에서, 일부 예시적인 실시예에서, 성형 광학체(1311)는 중합된 재료로부터 해제될 수 있다. 해제는 성형 광학체 표면 상에서의 이형제의 사용을 통해 용이하게 될 수 있다. 대안적으로, 렌즈 전구체는 물리적 응력에 의해 성형 광학체(1311)로부터 제거될 수 있다.
단계(1340)에서, 삽입체(1341)는 생체적합성 중합된 재료 장치 내에 형성된 포켓 내에 배치될 수 있다. 일부 그러한 실시예에서, 단계(1350)에서, 반응성 단량체 혼합물(1351)은 유지 고정구(1321) 및 부착된 렌즈 전구체를 포함할 수 있는 저장소에 추가될 수 있다. 유지 고정구(1321) 및 반응성 단량체 혼합물(1351)은 렌즈 삽입체(1341) 둘레에서 봉지하는 생체적합성 재료로 단량체(1351)를 중합하도록 유지 고정구(1321)를 통한 방사선을 받을 수 있다. 단계(1360)에서, 반응성 단량체 혼합물(1351)은 제거될 수 있고, 일부 예시적인 실시예에서, 생성된 제품은 렌즈가 추가로 조사될 수 있기 전에 유동성 재료가 표면 위에서 유동하는 것을 허용하도록 역전될 수 있다. 이어서, 유동성 재료는 화학 방사선에 대한 노출에 의해 중합될 수 있으며, 이는 개별 복셀 기반으로 적용되지 않을 수 있다.
일부 예시적인 실시예에서, 화학 방사선은 삽입체(1341)로 효과적으로 투과되지 못할 수 있다. 이는 특히 삽입체(1341)가 매체 삽입체를 포함하는 경우에 그러할 수 있는데, 이 경우 삽입체(1341)는 전자 구성요소를 포함한다. 일부 그러한 실시예에서, 매체 삽입체는 화학 방사선이 사전한정된 영역으로 투과되는 것을 허용하도록 설계될 수 있다. 단계(1360)는 그러한 태양에서 안과용 렌즈를 형성하기에 충분할 수 있다.
대안적으로, 단계(1350)에서, 화학 방사선은 유지 고정구를 통해 지향되지 않을 수 있다. 그러한 예시적인 실시예에서, 제2 성형 광학체는 반응성 단량체 혼합물이 포켓 내에 삽입체를 봉입하는 것을 허용할 수 있는 위치에서 삽입체에 근접하게 배치될 수 있다. 일부 태양에서, 반응성 단량체 혼합물은 자유형태 기술을 이용하여 개별 복셀 기반으로 중합될 수 있다. 그러한 태양에서, 유동성 비-중합된 부분은 성형 광학체에 더 가까운 부분일 수 있으며, 이는 유동성 부분이 눈과 접촉할 수 있는 표면 위로 유동하는 것을 허용할 수 있다. 1360에서와 같은 화학 방사선에 대한 추가의 노출은 삽입체를 가진 안과용 렌즈를 형성하는 유동성 매체를 중합할 수 있다.
대안적으로, 성형 광학체는 후방 곡선 금형 부분품과 유사하게 기능할 수 있으며, 이 경우 렌즈 전구체 및 삽입체에 대한 성형 광학체의 위치는 안과용 렌즈의 후방 곡선 부분의 형상 및 치수를 한정할 수 있다. 그러한 예시적인 실시예에서, 성형 광학체를 통한 화학 방사선은 개별 복셀 기반으로 중합을 제어할 필요가 없을 수 있다. 따라서, 유동성 매체가 중합된 반응성 단량체 혼합물의 복셀 위로 유동할 수 있는 단계(1360)와 같은 추가의 단계가 필요하지 않을 수 있다.
가장 실현가능하고 바람직한 실시예로 여겨지는 것이 도시되고 기술되지만, 기술되고 도시된 특정 설계 및 방법으로부터 벗어나는 것이 당업자에게 떠오를 것이고 본 발명의 사상 및 범주로부터 벗어남이 없이 사용될 수 있다는 것은 명백할 수 있다. 본 발명은 기술되고 예시된 특정 구성으로 제한되는 것이 아니라, 첨부된 특허청구범위의 범주 내에 포함될 수 있는 모든 변형과 합쳐지도록 구성될 것이다.

Claims (32)

  1. 삽입체(insert)를 가진 안과용 렌즈(ophthalmic lens)를 형성하는 방법으로서,
    성형 광학체(forming optic)를 제1 반응성 단량체 혼합물(reactive monomer mixture)과 접촉하도록 배치하는 단계로서, 상기 성형 광학체는 안과용 렌즈의 후방 곡선과 일치하는 치수들 및 곡률을 가진 성형 표면(forming surface)을 포함하는, 상기 배치하는 단계;
    상기 제1 반응성 단량체 혼합물을 화학 방사선(actinic radiation)에 노출시킴으로써 제1 렌즈 전구체(lens precursor)를 형성하는 단계로서, 상기 화학 방사선은 상기 성형 표면 위에서 개별 복셀 기반(voxel by voxel basis)으로 중합을 제어하도록 구성되는, 상기 형성하는 단계;
    상기 성형 광학체 및 상기 렌즈 전구체를 상기 제1 반응성 단량체 혼합물과의 접촉 상태로부터 제거하는 단계로서, 상기 렌즈 전구체는, 상기 성형 광학체와 접촉하고 광학 품질 표면(optical quality surface)을 포함하는 제1 표면 부분, 비-유동성(non-fluent)의 중합된 재료를 포함하는 제2 표면 부분, 및 상기 제1 반응성 단량체 혼합물과는 별개인 비-복셀(non-voxel) 유동성의 부분적으로 중합된 재료를 포함하고 상기 성형 표면으로부터의 상기 렌즈 전구체의 원위 단부 상에 위치되는 제3 표면 부분을 포함하는, 상기 제거하는 단계;
    삽입체를 상기 제3 표면 부분에 근접하게 배치하는 단계로서, 상기 안과용 렌즈 내에서의 상기 삽입체의 위치를 한정하는, 상기 배치하는 단계;
    상기 제1 렌즈 전구체 및 상기 삽입체를 위치설정하는 단계로서, 상기 유동성의 부분적으로 중합된 재료가 상기 삽입체의 적어도 일부분 상으로 유동하도록 허용하는, 상기 위치설정하는 단계;
    상기 유동성의 부분적으로 중합된 재료를 화학 방사선에 노출시킴으로써 상기 안과용 렌즈를 형성하는 단계; 및
    상기 안과용 렌즈를 상기 성형 광학체로부터 해제시키는 단계를 포함하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 유동성의 반응성 단량체 혼합물은, 상기 삽입체와 상기 제1 렌즈 전구체 사이의 접착을 증진시키도록 구성되는, 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 성형 광학체는 오목한 표면을 포함하고, 상기 제1 표면은 상기 안과용 렌즈의 볼록한 부분을 포함하는, 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 성형 광학체는 볼록한 표면을 포함하고, 상기 제1 표면은 상기 안과용 렌즈의 오목한 부분을 포함하는, 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 방법은,
    상기 렌즈 전구체 및 상기 삽입체를 제2 반응성 단량체 혼합물과 접촉하도록 배치하는 단계로서, 상기 반응성 단량체 혼합물은, 상기 삽입체가 상기 제1 렌즈 전구체 내로 감싸지게(engulfing) 할 수 있는, 상기 배치하는 단계;
    제2 렌즈 전구체를 형성하는 단계로서, 상기 제2 렌즈 전구체는, 상기 성형 광학체를 통한 경로 내에서, 상기 제2 반응성 단량체 혼합물을 상기 화학 방사선에 노출시킴으로써, 상기 제1 렌즈 전구체 및 상기 삽입체를 포함하고, 상기 제2 렌즈 전구체는 비-유동성의 중합된 재료를 포함하는, 상기 형성하는 단계; 및
    상기 성형 광학체 및 제2 안과용 렌즈 전구체를 상기 반응성 단량체 혼합물과의 접촉 상태로부터 제거하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 삽입체는 매체 삽입체(media insert)를 포함하고, 상기 매체 삽입체는,
    전력 공급원;
    제1 프로세서 및 상기 전력 공급원과 전기 통신하는 동력공급가능 요소(energizable element)로서, 상기 안과용 렌즈에 기능성을 제공하도록 구성되는, 상기 동력공급가능 요소;
    상기 전력 공급원과 전기 통신하는 제1 프로세서로서, 프로그래밍 파라미터들의 세트에 기초하여 상기 동력공급가능 요소를 제어하도록 구성되는 제1 실행가능 소프트웨어를 포함하는, 상기 제1 프로세서; 및
    상기 프로세서와 상기 전력 공급원 사이의 전기 통신을 허용하도록 구성되는 전도성 트레이스(conductive trace)들을 포함하는, 방법.
  7. 제5항에 있어서, 상기 제1 렌즈 전구체 및 상기 삽입체를 제2 반응성 단량체 혼합물과 접촉하도록 배치하는 상기 단계는, 상기 렌즈 전구체 및 상기 삽입체를 분무 메커니즘(spraying mechanism)에 근접하게 배치하는 것을 포함하고, 상기 분무 메커니즘은 상기 제2 반응성 단량체 혼합물이 상기 제1 렌즈 전구체 및 삽입체를 감싸게 하도록 구성되는, 방법.
  8. 제5항에 있어서, 상기 제1 렌즈 전구체 및 상기 삽입체를 제2 반응성 단량체 혼합물과 접촉하도록 배치하는 상기 단계는, 상기 제1 렌즈 전구체 및 상기 삽입체를 제2 반응성 단량체 혼합물의 조(bath) 내에 배치하는 것을 포함하는, 방법.
  9. 제6항에 있어서, 상기 동력공급가능 요소는 복수의 광학 굴절력(optic power)들을 제공하도록 구성되는 가변 광학 부분(variable optic portion)을 추가로 포함하는, 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 가변 광학 부분은 액체 메니스커스(liquid meniscus)를 포함하는, 방법.
  11. 제9항에 있어서, 상기 가변 광학 부분은 액정(liquid crystal)을 포함하는, 방법.
  12. 안과용 렌즈를 형성하는 방법으로서,
    삽입체를 특수화된 웰(specialized well)에 근접하게 배치하는 단계로서, 상기 특수화된 웰은 반응성 단량체 혼합물을 함유하도록 구성되고, 배치 후 상기 삽입체는 상기 특수화된 웰을 포함하는 탭(tab)들 상에 지지되는, 상기 배치하는 단계;
    성형 광학체를 상기 삽입체에 근접하게 배치하는 단계로서, 상기 성형 광학체는 안과용 렌즈의 후방 곡선과 일치하는 치수들 및 곡률을 가진 성형 표면을 포함하는, 상기 배치하는 단계;
    상기 성형 표면과 접촉하고 상기 삽입체를 적어도 부분적으로 감싸기에 충분한 양으로 상기 반응성 단량체 혼합물을 상기 특수화된 웰에 추가하는 단계;
    상기 반응성 단량체 혼합물을 상기 성형 광학체를 통해 화학 방사선에 노출시킴으로써 렌즈 전구체를 형성하는 단계로서, 상기 화학 방사선은 상기 성형 표면 위에서 개별 복셀 기반으로 중합을 제어하도록 구성되고, 상기 렌즈 전구체는, 상기 성형 광학체와 접촉하고 광학 품질 표면을 포함하는 제1 표면 부분, 비-유동성의 중합된 재료를 포함하는 제2 표면 부분, 및 상기 제1 반응성 단량체 혼합물과는 별개인 비-복셀 유동성의 부분적으로 중합된 재료를 포함하고 상기 성형 표면으로부터의 상기 렌즈 전구체의 원위 단부 상에 위치되는 제3 표면 부분을 포함하는, 상기 형성하는 단계;
    상기 성형 광학체, 상기 삽입체 및 상기 렌즈 전구체를 상기 반응성 단량체 혼합물과의 접촉 상태로부터 제거하는 단계로서, 상기 렌즈 전구체는 상기 삽입체를 상기 렌즈 전구체에 고정할 수 있는 비-유동성의 중합된 재료를 포함하는, 상기 제거하는 단계;
    상기 유동성의 부분적으로 중합된 재료를 화학 방사선에 노출시킴으로써, 상기 삽입체를 가진 상기 안과용 렌즈를 형성하는 단계; 및
    상기 안과용 렌즈를 상기 성형 광학체로부터 제거하는 단계를 포함하는, 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 성형 광학체는 오목한 표면을 포함하고, 상기 제1 표면은 상기 안과용 렌즈의 볼록한 부분을 포함하는, 방법.
  14. 제12항에 있어서, 상기 성형 광학체는 볼록한 표면을 포함하고, 상기 제1 표면은 상기 안과용 렌즈의 오목한 부분을 포함하는, 방법.
  15. 제12항에 있어서, 상기 삽입체는 상기 제2 표면과 상기 제3 표면 사이에 위치되는, 방법.
  16. 제12항에 있어서, 상기 특수화된 웰은, 상기 특수화된 웰 내에서의 상기 삽입체의 위치를 안정화시키도록 구성되는 복수의 유지 특징부(holding feature)들을 추가로 포함하는, 방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 복수의 유지 특징부들에 관한 처리(processing)는 상기 렌즈 전구체의 상기 원위 표면 상에 만입부(depression)들을 생성하고, 상기 방법은,
    상기 렌즈 전구체를 상기 특수화된 웰의 상기 유지 특징부들로부터 분리한 후에 상기 안과용 렌즈 전구체를 상기 반응성 단량체 혼합물과 접촉하도록 배치함으로써 상기 렌즈 전구체의 상기 표면 상의 상기 만입부들을 충전하는 단계; 및
    상기 반응성 단량체 혼합물이 상기 렌즈 전구체 표면을 가로지르면서 상기 만입부들 내로 유동하도록 한 다음, 상기 반응성 단량체 혼합물을 제2 화학 방사선에 노출시킴으로써, 안과용 렌즈의 매끄러운 표면을 생성하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
  18. 안과용 렌즈를 형성하는 방법으로서,
    성형 광학체를 반응성 단량체 혼합물과 접촉하도록 배치하는 단계로서, 상기 성형 광학체는 안과용 렌즈와 일치하는 치수들 및 곡률을 가진 성형 표면을 포함하는, 상기 배치하는 단계;
    상기 반응성 단량체 혼합물을 화학 방사선에 노출시킴으로써 렌즈 전구체 형태(lens precursor form)를 형성하는 단계로서, 상기 화학 방사선은 상기 성형 표면 위에서 개별 복셀 기반으로 중합을 제어하도록 구성되는, 상기 형성하는 단계;
    상기 성형 광학체 및 상기 렌즈 전구체를 상기 반응성 단량체 혼합물의 조와의 접촉 상태로부터 제거하는 단계로서, 상기 렌즈 전구체는, 상기 성형 광학체와 접촉하고 광학 품질 표면을 포함하는 제1 표면 부분, 비-유동성의 중합된 재료를 포함하는 제2 표면 부분, 및 상기 제1 반응성 단량체 혼합물과는 별개인 비-복셀 유동성의 부분적으로 중합된 재료를 포함하고 상기 성형 표면으로부터의 상기 렌즈 전구체의 원위 단부 상에 위치되는 제3 표면 부분을 포함하는, 상기 제거하는 단계;
    상기 제1 렌즈 전구체를 상기 성형 광학체로부터 유지 고정구(holding fixture) 내로 해제시키는 단계;
    삽입체를 상기 제1 표면, 상기 제2 표면 또는 상기 제3 표면에 근접하게 배치하는 단계로서, 상기 배치가, 처리(processing) 동안 상기 삽입체를 반응성 단량체 혼합물로 적어도 부분적으로 둘러쌀 수 있는 영역이 형성되도록 허용하는, 상기 배치하는 단계;
    상기 삽입체를 상기 반응성 단량체 혼합물의 조 내에 침지시키는 단계로서, 상기 침지가, 상기 삽입체가 상기 유지 특징부 내의 상기 렌즈 전구체와 접촉하는 동안 이루어지는, 상기 침지시키는 단계;
    상기 반응성 단량체 혼합물을 화학 방사선에 노출시킴으로써, 삽입체를 가진 안과용 렌즈를 형성하는 단계; 및
    상기 안과용 렌즈를 상기 조로부터 제거하는 단계를 포함하는, 방법.
  19. 제18항에 있어서, 상기 성형 광학체는 오목한 표면을 포함하고, 상기 제1 표면은 상기 안과용 렌즈의 볼록한 부분을 포함하는, 방법.
  20. 제18항에 있어서, 상기 성형 광학체는 볼록한 표면을 포함하고, 상기 제1 표면은 상기 안과용 렌즈의 오목한 부분을 포함하는, 방법.
  21. 제18항에 있어서, 상기 제2 표면 및 상기 제3 표면 중 하나 또는 둘 모두는 상기 삽입체를 수용하도록 구성되는 표면 수차(surface aberration)를 포함하는, 방법.
  22. 제18항에 있어서, 상기 방법은,
    제2 성형 광학체를 상기 반응성 단량체 혼합물의 조 내의 상기 삽입체에 근접하게 배치하는 단계로서, 상기 성형 광학체는 상기 반응성 단량체 혼합물과 접촉하는 광학 품질 성형 표면을 포함하는, 상기 배치하는 단계; 및
    상기 조 반응성 단량체 혼합물(bath reactive monomer mixture)을 화학 방사선에 노출시킴으로써 제2 렌즈 전구체를 형성하는 단계로서, 상기 화학 방사선은 상기 성형 표면 위에서 개별 복셀 기반으로 중합을 제어하도록 구성되고, 상기 제2 렌즈 전구체는, 상기 성형 광학체와 접촉하고 광학 품질 표면을 포함하는 제1 표면 부분, 비-유동성의 중합된 재료를 포함하는 제2 표면 부분, 및 상기 제1 반응성 단량체 혼합물과는 별개인 비-복셀 유동성의 부분적으로 중합된 재료를 포함하고 상기 성형 표면으로부터의 상기 렌즈 전구체의 원위 단부 상에 위치되는 제3 표면 부분을 포함하는, 상기 형성하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
  23. 제22항에 있어서, 상기 제2 성형 광학체는 상기 제1 성형 광학체와 반대인 곡률을 포함하는, 방법.
  24. 안과용 렌즈를 형성하는 방법으로서,
    성형 광학체를 반응성 단량체 혼합물과 접촉하도록 배치하는 단계로서, 상기 성형 광학체는 안과용 렌즈의 전방 곡선과 일치하는 치수들 및 곡률을 가진 성형 표면을 포함하는, 상기 배치하는 단계;
    상기 반응성 단량체 혼합물을 화학 방사선에 노출시킴으로써 렌즈 전구체 형태를 형성하는 단계로서, 상기 화학 방사선은 상기 성형 표면 위에서 개별 복셀 기반으로 중합을 제어하도록 구성되는, 상기 형성하는 단계;
    상기 성형 광학체 및 상기 렌즈 전구체를 상기 반응성 단량체 혼합물과의 접촉 상태로부터 제거하는 단계로서, 상기 렌즈 전구체는, 상기 성형 광학체와 접촉하고 광학 품질 표면을 포함하는 제1 표면 부분, 비-유동성의 중합된 재료를 포함하고 상기 성형 표면의 상기 원위 단부 상에 위치되는 제2 표면 부분, 및 상기 반응성 단량체 혼합물과는 별개인 비-복셀 유동성의 부분적으로 중합된 재료를 포함하고 상기 성형 표면으로부터의 상기 렌즈 전구체의 원위 단부 상에 위치되는 제3 표면 부분을 포함하는, 상기 제거하는 단계;
    상기 렌즈 전구체를 상기 성형 광학체로부터 해제시키는 단계로서, 상기 해제는, 상기 렌즈 전구체를 전방 곡선 금형(mold)에 근접하게 배치하고, 볼록한 표면을 포함하는 상기 렌즈 전구체의 표면 부분은 상기 전방 곡선 금형과 접촉하는, 상기 해제시키는 단계;
    삽입체를 상기 해제시키는 단계에 의해 형성된 상기 제2 표면 부분에 근접하게 배치하는 단계로서, 상기 배치는 안과용 렌즈 내에서의 상기 삽입체의 적어도 부분적인 봉지(encapsulation)를 허용하는, 상기 배치하는 단계;
    상기 반응성 단량체 혼합물을 상기 삽입체의 후방 곡선 부분 상에 침착시키는 단계;
    후방 곡선 금형을 상기 전방 곡선 금형에 근접하게 배치하는 단계로서, 상기 배치는 상기 반응성 단량체 혼합물이 상기 삽입체를 감싸게 하고 추가 처리(processing) 후에 상기 삽입체를 상기 렌즈 전구체 내로 봉지하게 하는, 상기 배치하는 단계;
    상기 반응성 단량체 혼합물을 상기 화학 방사선에 노출시킴으로써 상기 안과용 렌즈를 형성하는 단계로서, 상기 안과용 렌즈는 상기 렌즈 전구체 및 상기 삽입체를 포함하는, 상기 형성하는 단계; 및
    상기 안과용 렌즈를 상기 전방 곡선 금형 및 상기 후방 곡선 금형으로부터 해제시키는 단계를 포함하는, 방법.
  25. 제24항에 있어서, 상기 성형 광학체는 오목한 표면을 포함하고, 상기 제1 표면은 상기 안과용 렌즈의 볼록한 부분을 포함하는, 방법.
  26. 제24항에 있어서, 상기 성형 광학체는 볼록한 표면을 포함하고, 상기 제1 표면은 상기 안과용 렌즈의 오목한 부분을 포함하는, 방법.
  27. 제24항에 있어서, 사출 성형 메커니즘(injection molding mechanism)이, 상기 반응성 단량체 혼합물을 상기 삽입체의 상기 후방 곡선 부분 상에 침착시키도록 구성되는, 방법.
  28. 제24항에 있어서, 상기 해제시키는 단계는,
    상기 전방 곡선 금형을 상기 후방 곡선 금형으로부터 분리하는 단계로서, 상기 안과용 렌즈는 상기 전방 곡선 금형 또는 상기 후방 곡선 금형 중 어느 하나에 부착되어 유지되는, 상기 분리하는 단계; 및
    상기 안과용 렌즈 및 상기 부착된 전방 곡선 금형 또는 상기 부착된 후방 곡선 금형을, 상기 부착된 전방 곡선 금형 또는 상기 부착된 후방 곡선 금형을 용해시키도록 구성된 용액 내에 배치하는 단계를 포함하는, 방법.
  29. 제24항에 있어서, 상기 해제시키는 단계는,
    상기 전방 곡선 금형, 상기 후방 곡선 금형 및 상기 안과용 렌즈를, 상기 전방 곡선 금형 및 상기 후방 곡선 금형을 용해시키도록 구성된 용액 내에 배치하는 단계를 포함하는, 방법.
  30. 제28항에 있어서, 상기 용액은 상기 안과용 렌즈를 수화시킬 수 있는 수용액을 포함하는, 방법.
  31. 제29항에 있어서, 상기 용액은 상기 안과용 렌즈를 수화시킬 수 있는 수용액을 포함하는, 방법.
  32. 안과용 렌즈 장치로서,
    삽입체; 및
    중합된 재료의 복셀들을 포함하고 상기 삽입체의 적어도 일부분과 접촉하는 소프트 렌즈 부분을 포함하는, 안과용 렌즈 장치.
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