KR20160010560A - 통신 시스템을 갖는 안과용 렌즈 - Google Patents

통신 시스템을 갖는 안과용 렌즈 Download PDF

Info

Publication number
KR20160010560A
KR20160010560A KR1020157035635A KR20157035635A KR20160010560A KR 20160010560 A KR20160010560 A KR 20160010560A KR 1020157035635 A KR1020157035635 A KR 1020157035635A KR 20157035635 A KR20157035635 A KR 20157035635A KR 20160010560 A KR20160010560 A KR 20160010560A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
ophthalmic lens
communication system
lens
unique identifier
ophthalmic
Prior art date
Application number
KR1020157035635A
Other languages
English (en)
Inventor
랜들 비. 퓨
Original Assignee
존슨 앤드 존슨 비젼 케어, 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 존슨 앤드 존슨 비젼 케어, 인코포레이티드 filed Critical 존슨 앤드 존슨 비젼 케어, 인코포레이티드
Publication of KR20160010560A publication Critical patent/KR20160010560A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02C—SPECTACLES; SUNGLASSES OR GOGGLES INSOFAR AS THEY HAVE THE SAME FEATURES AS SPECTACLES; CONTACT LENSES
    • G02C7/00—Optical parts
    • G02C7/02—Lenses; Lens systems ; Methods of designing lenses
    • G02C7/04—Contact lenses for the eyes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02—Prostheses implantable into the body
    • A61F2/14—Eye parts, e.g. lenses, corneal implants; Implanting instruments specially adapted therefor; Artificial eyes
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02C—SPECTACLES; SUNGLASSES OR GOGGLES INSOFAR AS THEY HAVE THE SAME FEATURES AS SPECTACLES; CONTACT LENSES
    • G02C7/00—Optical parts
    • G02C7/02—Lenses; Lens systems ; Methods of designing lenses
    • G02C7/022—Ophthalmic lenses having special refractive features achieved by special materials or material structures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q19/00—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic
    • H01Q19/28—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using a secondary device in the form of two or more substantially straight conductive elements
    • H01Q19/30—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using a secondary device in the form of two or more substantially straight conductive elements the primary active element being centre-fed and substantially straight, e.g. Yagi antenna
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2250/00—Special features of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
    • A61F2250/0001—Means for transferring electromagnetic energy to implants
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2250/00—Special features of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
    • A61F2250/0001—Means for transferring electromagnetic energy to implants
    • A61F2250/0002—Means for transferring electromagnetic energy to implants for data transfer

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Ophthalmology & Optometry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Transplantation (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Eyeglasses (AREA)
  • Prostheses (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)

Abstract

안과용 장치는 안테나 에너지 수신기 및 고유 식별자를 생성하도록 구성된 프로세서를 포함하는 통신 시스템을 포함한다. 고유 식별자는 사용자가 위조된 안과용 장치에 노출되는 것을 방지하도록 액세스될 수 있는 계보 프로파일일 수 있거나, 또는 그를 포함할 수 있다. 통신 시스템은 시력을 상당히 방해하지 않고 안과용 장치 내로의 통합을 허용하기에 충분히 작을 수 있고 그리고/또는 상당히 불투명한 구성요소가 광학 구역 외측에 위치된 채로 매체 삽입체 내에 위치될 수 있다.

Description

통신 시스템을 갖는 안과용 렌즈{OPHTHALMIC LENS WITH COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 대체적으로 안과용 렌즈에 관한 것으로, 더 구체적으로는, 안테나 통신 시스템을 포함하는 하이드로겔 렌즈에 관한 것이다.
전통적으로, 하이드로겔 렌즈, 안내 렌즈(intraocular lens) 또는 누점 마개(punctual plug)와 같은 안과용 장치는 교정, 미용 또는 치료 특성을 포함한다. 콘택트 렌즈는, 예를 들어 시력 교정 기능, 미용 향상 및/또는 치료 효과를 제공할 수 있다. 각각의 기능은 콘택트 렌즈의 물리적 특징에 의해 제공된다. 예를 들어, 굴절 품질은 시력 교정 기능을 제공할 수 있고, 안료는 미용 향상을 제공할 수 있고, 활성제는 치료 기능을 제공할 수 있다.
안과용 렌즈 제조 공정은, 예를 들어, 금형 어레이 내에 있는 후방 곡면 (상부) 금형 섹션과 전방 곡면 (하부) 금형 섹션 사이에 단량체를 개재시키는 단계를 포함한다. 단량체는 중합되고, 따라서 렌즈를 형성하고, 이는 이어서 금형 섹션들로부터 제거되고 수화 조(hydration bath) 내에서 추가로 처리되고 소비자의 사용을 위해 패키징된다. 고품질의 맞춤형 안과용 렌즈를 제조하기 위한 더 최근에 개발된 제조 공정이 본 발명의 출원인에게 양도된 위드만(Widman) 등의 미국 특허 제7,905,594호에 개시되어 있다.
더 큰 설계 범위 및 더 높은 광학 품질에 도달하기 위하여, 최근에는, 이들 및 다른 제조 기술들이 고품질의 안과용 렌즈의 제조에 필요한 엄격한 공정 제어 및 작은 허용 오차를 갖는 부분 자동화 및 반자동화 장치 및 공정에 의해 수행된다. 발전하는 기술들이 특정 제조 단계를 개선하거나 추가하려는 상이한 공정 제어들을 채용한다. 새롭게 개발된 방법론들의 예에는 렌즈를 금형 부분품으로부터 탈형시키는 새로운 방법들, 금형 부분품에 대한 결합제 층의 적용, 중합화 기술, 렌즈 수화 기술, 계측 기술, 렌즈 재료 개발 등이 포함된다.
개발되고 있는 새로운 방법 및 렌즈 구성요소에 의해, 원하는 자동화 공정 제어의 문제해결의 복잡성이 때때로 더 크다. 더욱이, 품질 제어 동안의 결함있는 안과용 렌즈의 검출 이전에는 일부 결점이 검출될 수 없기 때문에, 결점 식별 및 교정에 종종 시간 지연이 있어 생산 시간 및 재료를 낭비할 수 있다. 결과적으로, 전술된 생산 공정들이 소프트 콘택트 렌즈의 생산 시에 어느 정도의 효과를 갖는 한편, 이들은 고품질의 안과용 렌즈를 생산할 수 있는 고속 자동화 생산 라인의 개발을 방해할 수 있는 많은 단점을 겪는다. 추가로, 이러한 고품질의 안과용 렌즈가 위조되는 위험의 증가에 따라, 안과용 렌즈의 생산에 관한 정보를 제공하는 데 유용한 통신 시스템을 안과용 렌즈가 포함하는 것이 바람직하다.
그러므로, 제조의 초기 단계 동안 안과용 렌즈 및/또는 금형 부분품 내에 통합될 수 있고 상관된(correlated) 생산 정보를 갖는 고유 식별자를 생성하는 데 유용할 수 있는 통신 시스템에 대한 필요성이 있다.
따라서, 전술한 필요성들은, 대부분은, 통신 시스템의 하나 이상의 실시 형태에 의해 충족된다. 일부 실시 형태에 따르면, 통신 시스템은 제조 동안 안과용 장치 내에 또는 상에 통합되는 나노-안테나를 포함하고 고유 식별자로 코딩된다.
일부 실시 형태에 따르면, 안과용 렌즈는 하이드로겔 부분 및 통신 시스템을 포함한다. 상기 안과용 렌즈의 통신 시스템은 안과용 렌즈의 계보 프로파일(Pedigree Profile)과 관련된 데이터를 외부 프로세서로 송신하도록 구성될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 상기 안과용 렌즈의 통신 시스템에 동력공급할 수 있는 배터리를 갖는 매체 삽입체가 포함될 수 있다.
본 발명의 일부 태양에 따르면, 안과용 렌즈를 제공하는 방법이 개시된다. 본 방법은 안과용 렌즈의 일부를 형성하는 통신 시스템에 동력공급하는 단계; 고유 식별자와 관련된 데이터를 통신 시스템과 통신 상태에 있는 프로세서로 송신하는 단계; 렌즈 계보 프로파일을 생성하고 이를 고유 식별자에 상관시키는 단계; 및 렌즈 계보 프로파일을 포함하는 데이터베이스에 대한 액세스를 허용하는 신호를 통신 시스템에 기록하는 단계를 포함할 수 있다.
안테나 구성을 포함하는 안과용 장치 및 통신 시스템의 일정 구현예의 개요가 설명되어 아래의 상세한 설명이 더 잘 이해될 수 있다. 물론, 추가적인 구현예들은 하기에 설명될 것이고 청구범위의 대상을 형성할 것이다.
이러한 관점에서, 적어도 하나의 구현예를 상세하게 설명하기 전에, 통신 시스템을 포함하는 하이드로겔 렌즈는, 이어지는 설명에서 또는 도시된 도면에서 기술하는 구조의 상세 및 구성요소의 배열에 그 적용에 한정되지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 요약에서뿐만 아니라 본 명세서에서 사용된 어법 및 전문 용어는 상세한 설명의 목적을 위한 것이고 이에 제한되지 않는 것으로 이해되어야 한다.
그와 같이, 본 발명이 기초가 되는 개념이 일부 실시 형태에서 포함될 수 있는 동적 구성요소의, 안과용 렌즈의 제조에 이어지는, 제어를 포함하는 안과용 렌즈의 몇몇 목적을 수행하기 위한 다른 구조, 방법 및 시스템의 설계를 위한 근거로서 용이하게 이용될 수 있는 것을 당업자는 인식할 것이다. 따라서, 청구범위는 본 발명의 사상 또는 범위로부터 벗어나지 않는 한에서 이러한 등가의 구조를 포함할 수 있는 것으로 이해된다.
도 1은 본 발명의 일부 실시 형태에 따른 금형 조립체 장치의 단면을 도시한다.
도 2는 본 발명의 일부 실시 형태에 따른 에너지 수신기를 포함하는 통신 시스템을 갖는 안과용 렌즈를 도시한다.
도 3은 본 발명의 일부 실시 형태에 따른 통신 시스템을 포함하는 매체 삽입체를 갖는 다른 안과용 렌즈를 도시한다.
도 4는 본 발명의 일부 태양에 따른 예시적인 나노-안테나를 포함하는 통신 시스템의 개략적인 설계를 도시한다.
도 5는 통신 시스템을 안과용 렌즈를 위한 금형 부분품 내에 위치시키는 데 사용될 수 있는 안과용 렌즈 제조 장치를 도시한다.
도 6은 본 발명의 일부 실시 형태를 구현하기 위해 사용될 수 있는 프로세서를 도시한다.
도 7은 제조 동안 안과용 렌즈 계보 프로파일을 생성하는 데 이용될 수 있는 방법 단계를 도시한다.
도 8은 제조상 제어된 조건을 모니터링 및/또는 문제해결하는 데 이용될 수 있는 방법 단계를 도시한다.
안과용 렌즈를 위한 통신 시스템이 개시된다. 통신 시스템은 합리적인 방식으로, 제조상 제어된 조건을 모니터링하고 시스템 내의 결함을 식별하는 데 사용될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 통신 시스템은 또한 정확한 안과용 렌즈가 소비자에게 도달하는 것을 보장하는 데 유용할 수 있는 렌즈 계보 프로파일을 생성하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 렌즈 계보 프로파일은 안과용 렌즈의 진품을 확인하는 데 유용한 렌즈 설계 정보를 포함할 수 있다.
용어
본 발명에 관한 이러한 상세한 설명 및 청구범위에서는, 다양한 용어가 사용될 수 있으며, 이들 용어에 대해서는 하기의 정의가 적용될 것이다:
능동형 렌즈 삽입체(Active Lens Insert): 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 논리 회로에 기초한 제어를 갖는 전자 삽입체 장치 또는 전기기계 삽입체 장치를 지칭할 수 있다.
통신 시스템: 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 무선 통신 장치로서 그의 구성요소로부터 전자기 방사선을 수신하고 송신하도록 구성될 수 있는 무선 통신 장치를 지칭할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 통신 시스템은 나노-안테나, 예컨대 나노-프랙탈(fractal) 안테나 또는 나노-야기-우다(yagi-uda) 유형의 안테나 아키텍처, 및 나노-스케일 센서, 프로세서 및 나노-송수신기를 포함할 수 있다. 일부 바람직한 실시 형태에서, 통신 시스템은 무시할만한 크기일 수 있어서 대부분의 광학 플라스틱 중합체 또는 수지 적용에서 중요하지 않을 수 있다. 대안적인 실시 형태에서, 시야를 방해하곤 하는 큰 통신 시스템의 상당히 불투명한 구성요소들은, 예를 들어 매체 삽입체의 부분을 형성하는, 광학 구역의 외측에 위치될 수 있다.
동력공급된(Energized): 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 전류를 공급할 수 있거나 전기 에너지를 내부에 저장되게 할 수 있는 상태를 지칭할 수 있다.
에너지: 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 일을 하는 물리적 시스템의 능력을 지칭할 수 있다. 본 발명에서의 많은 용도는 일을 함에 있어서 전기적 작용을 수행할 수 있는 상기 능력에 관계될 수 있다.
에너지 수신기: 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 이는, 예를 들어 라디오파 전송을 통해서와 같이 무선 에너지를 수신하기 위한 안테나로서 기능할 수 있는 매체를 지칭할 수 있다.
에너지 공급원: 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 에너지를 공급할 수 있거나 논리 또는 전기 장치를 동력공급된 상태에 둘 수 있는 장치 또는 층을 지칭할 수 있다.
기능화된 층 삽입체: 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 다수의 기능 층들의 적어도 일부가 적층된 다수의 기능 층으로 형성되는 안과용 장치를 위한 삽입체를 지칭할 수 있다. 다수의 층은 각각의 층에 대해 고유의 기능을 가질 수 있거나; 대안적으로는 다수의 층 내에서 혼합된 기능을 가질 수 있다. 일부 실시 형태에서, 층들은 링(ring)들일 수 있다.
렌즈 설계: 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 제조되면 광 굴절력 교정, 색수차, 치료 기능, 착용가능성, 허용가능한 투과성, 형상, 성분, 정합성, 허용가능한 렌즈 피트(lens fit)(예를 들어, 각막 수용 범위 및 움직임) 및 허용가능한 렌즈 회전 안정성을 포함하지만, 이에 제한되지 않는 기능적 특징을 제공할 수 있는 원하는 렌즈의 형태, 기능 및/또는 외형을 지칭할 수 있다.
렌즈 형성 혼합물: 본 명세서에 사용되는 바와 같이, "렌즈 형성 혼합물" 또는 "반응성 혼합물" 또는 "RMM(reactive monomer mixture)(반응성 단량체 혼합물)"이라는 용어는 경화 및 가교결합되거나 가교결합되어 안과용 렌즈를 형성할 수 있는 단량체 또는 예비중합체(prepolymer) 재료를 지칭한다. 다양한 실시 형태는 하나 이상의 첨가제, 예를 들어 UV 차단제, 틴트(tint), 광개시제 또는 촉매, 및 콘택트 렌즈 또는 안내 렌즈와 같은 안과용 렌즈에 있어서 사람들이 필요로 할 수 있는 다른 첨가제를 갖는 렌즈 형성 혼합물을 포함할 수 있다.
렌즈 형성 표면: 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 렌즈의 적어도 일부분을 성형하는 데 사용되는 표면을 지칭할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 임의의 그러한 표면(예를 들어, 103, 104)은 광학 품질의 표면 마무리를 가질 수 있는데, 이는 성형 표면과 접촉하는 렌즈 형성 재료의 중합에 의해 형성되는 렌즈 표면이 광학적으로 허용가능하도록 표면이 형성되고 충분히 매끄럽다는 것을 나타낸다. 또한, 일부 실시 형태에서, 렌즈 형성 표면은 구면 굴절력(spherical power), 비구면 굴절력(aspherical power) 및 난시 굴절력(cylinder power), 파면 수차 교정(wave front aberration correction), 각막 토포그래피 교정(corneal topography correction) 등뿐만 아니라 이들의 임의의 조합을 제한 없이 포함하는 원하는 광학 특성을 렌즈 표면에 부여하기 위해 필요한 기하학적 형상을 가질 수 있다.
매체 삽입체: 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 배터리와 같은 동력공급 요소를 안과용 렌즈 내에서 지지할 수 있는 성형성 또는 강성 기재를 지칭할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 매체 삽입체는 또한 하나 이상의 가변 광학 렌즈 및 통신 시스템을 포함한다.
금형: 본 명세서에 사용된 바와 같이, 비경화 제형으로부터 렌즈를 형성하는 데 사용될 수 있는 강성 또는 반강성 물체를 지칭할 수 있다. 일부 금형은 융기부들을 포함하는 하이드로겔 렌즈를 형성하는 데 사용되는 하나 이상의 금형 부분품을 포함할 수 있다.
안구 표면: 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 눈의 전방 표면 영역을 지칭할 수 있다.
안과용 렌즈: 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 눈 안에 또는 눈 위에 존재하는 임의의 안과용 장치를 지칭할 수 있다. 이들 장치는 광학적 교정을 제공할 수 있거나, 미용용일 수 있다. 예를 들어, 용어 "렌즈"는 콘택트 렌즈, 안내 렌즈(intraocular lens), 오버레이 렌즈(overlay lens), 안구 삽입체(ocular insert), 광학적 삽입체, 또는 시력이 이를 통해 교정 또는 변경되게 하거나, 시력을 방해함이 없이 눈 생리 기능이 이를 통해 미용적으로 향상되게 하는(예를 들어, 홍채 색상) 다른 유사한 장치를 지칭할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 본 발명의 바람직한 렌즈는 실리콘 하이드로겔 및 플루오로하이드로겔을 포함하지만 이로 제한되지 않는 실리콘 탄성중합체 또는 하이드로겔로 제조된 소프트 콘택트 렌즈이다.
광학 구역: 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 안과용 장치 또는 렌즈의 일정 영역을 지칭할 수 있는데, 이를 통하여, 렌즈가 형성된 후에, 안과용 렌즈의 착용자가 이를 통해 보게 된다.
주연 구역: 본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "주연 구역" 또는 "비광학 구역"은 안과용 렌즈의 광학 구역의 외측, 그리고 이에 따라 안과용 렌즈를 통상적으로 규정된 방식으로 눈 위에, 눈 부근에 또는 눈 안에 착용하고 있는 동안 렌즈 착용자가 이를 통해 보게 하는 안과용 렌즈의 일부분의 외측에 있는 안과용 렌즈의 영역을 지칭할 수 있다.
계보 프로파일: 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 안과용 렌즈의 배경 및/또는 제조 이력을 지칭할 수 있다. 일부 바람직한 실시 형태에서, 계보 프로파일은, 예를 들어, 렌즈 교정 사양, 기본 곡선, 재료(들), 암호화된 디지털 식별 데이터, 제조 시설 정보, 및 인증 데이터 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
금형으로부터 이형된: 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 렌즈가 금형으로부터 완전히 분리되거나, 단지 느슨하게 부착되어 가벼운 정도의 교반에 의해 제거될 수 있거나 스왑(swab)에 의해 밀려 떼어내질 수 있는 것을 지칭할 수 있다.
이제 도 1을 참조하면, 통신 시스템(109)을 갖는 안과용 렌즈를 위한 예시적인 금형의 도면이 도시되어 있다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 금형이라는 용어는 렌즈 형성 혼합물(110)의 반응 또는 경화시 원하는 형상의 안과용 렌즈가 생성되도록 렌즈 형성 혼합물이 내부에 분배될 수 있는 공동(105)을 갖는 금형 조립체(100)를 포함할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 금형 및 금형 조립체(100)는 하나 초과의 "금형 부분품" 또는 "금형 피스"(101, 102)로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 금형 부분품(101, 102)은 렌즈가 내부에서 형성될 수 있는 공동(105)이 금형 부분품(101, 102)들 사이에 형성되도록 함께 합쳐질 수 있다. 금형 부분품(101, 102)의 이러한 조합은 바람직하게는 일시적이다. 안과용 렌즈의 형성 시, 금형 부분품(101, 102)들은 다시 분리될 수 있고 안과용 렌즈는 금형으로부터 이형될 수 있다.
적어도 하나의 금형 부분품(101, 102)은 그의 렌즈 형성 표면(103, 104)의 적어도 일부가 렌즈 형성 혼합물과 접촉하여, 렌즈 형성 혼합물(110)의 반응 또는 경화 시 상기 표면(103, 104)이 그가 접촉하는 안과용 렌즈의 일부에 원하는 형상 및 형태를 제공하게 한다. 적어도 하나의 다른 금형 부분품(101, 102)도 마찬가지일 수 있다.
따라서, 예를 들어, 바람직한 일 실시 형태에서, 금형 조립체(100)는 2개의 부분품(101, 102), 즉 그들 사이에 공동이 형성되는 암형 오목 피스(female concave piece)(전방 피스)(102) 및 수형 볼록 피스(male convex piece)(후방 피스)(101)로부터 형성될 수 있다. 렌즈 형성 혼합물(110)과 접촉할 수 있는 오목 표면(104)의 부분은 금형 조립체(100) 내에 생성될 안과용 렌즈의 전방 곡면의 곡률을 가지며, 오목 표면(104)과 접촉하는 렌즈 형성 혼합물의 중합에 의해 형성되는 안과용 렌즈의 표면이 광학적으로 허용가능하도록 형성되고 충분히 매끄럽다.
일부 실시 형태에서, 전방 금형 피스(102)는 또한 원형 원주방향 에지(108)와 일체로 되어 이를 둘러싸는 환형 플랜지를 가질 수 있으며, 이 환형 플랜지는 축에 수직이고 플랜지(도시되지 않음)로부터 연장되는 평면 내에서 원주방향 에지로부터 연장된다.
렌즈 형성 표면은 광학 품질의 표면 마무리를 가진 표면(103, 104)을 포함할 수 있는데, 이는 성형 표면과 접촉하는 렌즈 형성 혼합물의 중합에 의해 형성되는 안과용 렌즈 표면이 광학적으로 허용가능하도록 표면이 형성되고 충분히 매끄럽다는 것을 나타낸다. 또한, 일부 실시 형태에서, 렌즈 형성 표면(103, 104)은 구면 굴절력, 비구면 굴절력 및 난시 굴절력, 파면 수차 교정, 각막 토포그래피 교정 등뿐만 아니라 이들의 임의의 조합을 제한 없이 포함하는 원하는 광학 특성을 렌즈 표면에 부여하기 위해 필요할 수 있는 기하학적 형상을 가질 수 있다.
금형 부분품(101, 102) 재료는 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리에틸렌, 폴리메틸 메타크릴레이트, 및 개질된 폴리올레핀 중 하나 이상의 폴리올레핀을 포함할 수 있다. 바람직한 지환족 공중합체는 2가지의 상이한 지환족 중합체를 함유하며, 상표명 제오노르(ZEONOR)로 제온 케미칼즈 엘.피.(Zeon Chemicals L.P.)에 의해 판매된다. 몇몇 상이한 등급의 제오노르가 있다. 다양한 등급은 105℃ 내지 160℃ 범위의 유리 전이 온도를 가질 수 있다. 특히 바람직한 물질은 제오노르 1060R이다. 안과용 렌즈 금형을 형성하기 위해 하나 이상의 첨가제와 조합될 수 있는 다른 금형 재료는 예를 들어 지글러-나타(Zieglar-Natta) 폴리프로필렌 수지(때때로 znPP로 불림)를 포함한다. 하나의 예시적인 지글러-나타 폴리프로필렌 수지는 명칭 PP 9544 MED로 입수가능하다. PP 9544 MED는 엑손모빌 케미칼 컴퍼니(ExxonMobile Chemical Company)에 의해 입수가능하게 된, FDA 규정 21 CFR (c)3.2에 따른 클린 성형(clean molding)을 위한 투명한 랜덤 공중합체이다. PP 9544 MED는 에틸렌기를 갖는 랜덤 공중합체(znPP)이다(이하에서는 9544 MED). 다른 예시적인 지글러-나타 폴리프로필렌 수지는 아토피나(Atofina) 폴리프로필렌 3761 및 아토피나 폴리프로필렌 3620WZ를 포함한다. 또한 일부 실시 형태에서, 본 발명의 금형은 중합체, 예를 들어 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리스티렌, 폴리메틸 메타크릴레이트, 주쇄 내에 지환족 부분을 함유한 개질 폴리올레핀, 및 환형 폴리올레핀을 함유할 수 있다. 이러한 블렌드는, 예를 들어, 금형 부분품들 중 어느 하나 또는 그 이상에서 사용될 수 있으며, 여기서 이 블렌드가 후방 곡면에 사용되고 전방 곡면이 지환족 공중합체로 이루어지는 것이 바람직하다.
일부 바람직한 금형(100) 제조 방법에서, 공지된 기술에 따라 사출 성형이 이용될 수 있지만, 실시 형태는 또한 예를 들어 선반가공, 다이아몬드 선삭(turning), 또는 레이저 절단을 포함한 다른 기술에 의해 형성된 금형을 포함할 수 있다. 전형적으로 렌즈는 두 금형 부분품(101, 102)의 적어도 하나의 표면 상에 형성된다. 그러나, 일부 실시 형태에서, 안과용 렌즈의 하나의 표면이 금형 부분품(101, 102)으로부터 형성될 수 있고, 렌즈의 다른 표면은 다른 방법에 의해 설명되는 바와 같이 자유 형성될 수 있다.
렌즈
이제 도 2를 참조하면, 나노-안테나(401)(도 4에 도시됨) 및 나노-프로세싱 장치(404)(도 4에 도시됨)를 포함하는 통신 시스템(109)을 갖는 예시적인 안과용 렌즈(201)가 도시되어 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 나노-안테나(401)는 에너지 수신기일 수 있고 금속 재료와 같은 전도성 재료의 프랙탈 나노-안테나일 수 있다. 적합한 금속 재료는, 예를 들어, 금, 그래핌, 은 및 구리를 포함할 수 있다. 전도성 탄소 섬유와 같은 전도성 섬유가 또한 적합할 수 있다.
나노-안테나(401)는 프로세싱 장치(404)와 전기 통신 상태에 있을 수 있다. 프로세싱 장치(404)는 임의의 반도체 유형의 칩을 포함할 수 있다. 일부 특정 실시 형태에서, 프로세싱 장치는 하나 이상의 나노-센서(들)(406)(도 4에 도시됨)를 포함한다. 프로세싱 장치(404)는 또한 다수의 장치 또는 회로를 포함할 수 있다. 본 명세서에서 단순화를 제공하기 위한 노력으로, 하나 이상의 장치가 대체적으로 단수 형태로 언급될 것이다.
다시 도 2를 참조하면, 도시된 바와 같이, 통신 시스템(109)은 광학 구역(202)의 외측에 위치될 수 있고, 광학 구역(202)은 안과용 렌즈(201)의 착용자를 위해 시선을 제공하는 안과용 렌즈(201)의 그 부분을 포함한다. 일부 실시 형태에서, 통신 시스템(109)은 그가 광학 구역(202) 내에 배치되는 경우 상당한 광학 효과를 갖지 않을 만큼 작을 수 있고 그의 위치는 주연 구역으로 제한되지 않을 수 있다.
바람직한 안과용 렌즈 유형에는 실리콘 함유 성분을 포함하는 안과용 렌즈(201)가 포함될 수 있다. "실리콘 함유 성분"은 단량체, 거대단량체(macromer) 또는 예비중합체 내에 적어도 하나의 [-Si-O-] 단위를 함유하는 것이다. 바람직하게는, 전체 Si 및 부착된 O는 실리콘 함유 성분의 총 분자량의 약 20 중량% 초과, 그리고 보다 바람직하게는 30 중량% 초과의 양으로 실리콘 함유 성분 내에 존재한다. 유용한 실리콘 함유 성분은 바람직하게는 중합성 작용기, 예를 들어 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 아크릴아미드, 메타크릴아미드, 비닐, N-비닐 락탐, N-비닐아미드, 및 스티릴 작용기를 포함한다. 적합한 실리콘 함유 성분은 화학식 I의 화합물을 포함한다:
[화학식 I]
Figure pct00001
상기 식에서, R1은 독립적으로 1가 반응성 기, 1가 알킬 기, 또는 1가 아릴 기 - 전술된 기들 중 임의의 것은 하이드록시, 아미노, 옥사, 카르복시, 알킬 카르복시, 알콕시, 아미도, 카르바메이트, 카르보네이트, 할로겐 또는 이들의 조합으로부터 선택되는 작용기를 추가로 포함할 수 있음 -; 및 알킬, 하이드록시, 아미노, 옥사, 카르복시, 알킬 카르복시, 알콕시, 아미도, 카르바메이트, 할로겐 또는 이들의 조합으로부터 선택되는 작용기를 추가로 포함할 수 있는 1개 내지 100개의 Si-O 반복 단위를 포함하는 1가 실록산 사슬로부터 선택되며; 여기서 b = 0 내지 500이고, b가 0 이외의 값일 때, b는 언급된 값과 동일한 모드를 갖는 분포인 것으로 이해되고; 적어도 하나의 R1은 1가 반응성 기를 포함하며, 일부 실시 형태에서는 1개 내지 3개의 R1이 1가 반응성 기를 포함한다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, "1가 반응성 기"는 자유 라디칼 및/또는 양이온 중합을 겪을 수 있는 기이다. 자유 라디칼 반응성 기의 비제한적인 예에는 (메트)아크릴레이트, 스티릴, 비닐, 비닐 에테르, C1-6알킬(메트)아크릴레이트, (메트)아크릴아미드, C1- 6알킬(메트)아크릴아미드, N-비닐락탐, N-비닐아미드, C2- 12알케닐, C2- 12알케닐페닐, C2- 12알케닐나프틸, C2- 6알케닐페닐 C1-6 알킬, O-비닐카르바메이트 및 O-비닐카르보네이트가 포함된다. 양이온성 반응성 기의 비제한적인 예에는 비닐 에테르 또는 에폭사이드 기 및 이들의 조합이 포함된다. 일 실시 형태에서, 자유 라디칼 반응성 기는 (메트)아크릴레이트, 아크릴옥시, (메트)아크릴아미드, 및 이들의 조합을 포함한다. 적합한 1가 알킬 및 아릴 기에는 비치환된 1가 C1 내지 C16 알킬 기, C6-C14 아릴 기, 예컨대 치환 및 비치환된 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 2-하이드록시프로필, 프로폭시프로필, 폴리에틸렌옥시프로필, 이들의 조합 등이 포함된다.
일 실시 형태에서, b는 0이고, 하나의 R1이 1가 반응성 기이며, 적어도 3개의 R1은 1개 내지 16개의 탄소 원자를 갖는 1가 알킬 기로부터, 그리고 다른 실시 형태에서는 1개 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 1가 알킬 기로부터 선택된다. 이 실시 형태의 실리콘 성분의 비제한적인 예에는 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 다이실록산이 포함된다.
다른 실시 형태에서, b는 2 내지 20, 3 내지 15이거나 또는 일부 실시 형태에서는 3 내지 10이며; 적어도 하나의 말단 R1은 1가 반응성 기를 포함하며, 나머지 R1은 1개 내지 16개의 탄소 원자를 갖는 1가 알킬 기로부터 선택되며, 다른 실시 형태에서는 1개 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 1가 알킬 기로부터 선택된다. 또 다른 실시 형태에서, b는 3 내지 15이고, 하나의 말단 R1은 1가 반응성 기를 포함하며, 다른 하나의 말단 R1은 1개 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 1가 알킬 기를 포함하고 나머지 R1은 1개 내지 3개의 탄소 원자를 갖는 1가 알킬 기를 포함한다. 이러한 실시 형태의 실리콘 성분의 비제한적인 예에는 (모노-(2-하이드록시-3-메타크릴옥시프로필)-프로필 에테르 말단화된 폴리다이메틸실록산(400 내지 1000 MW))("OH-mPDMS"), 모노메타크릴옥시프로필 말단화된 모노-n-부틸 말단화된 폴리다이메틸실록산(800 내지 1000 MW), ("mPDMS")이 포함된다. 다른 실시 형태에서, b는 5 내지 400 또는 10 내지 300이고, 양쪽 말단 R1은 1가 반응성 기를 포함하며 나머지 R1은 독립적으로, 1개 내지 18개의 탄소 원자를 갖는 1가 알킬 기 - 이는 탄소 원자들 사이에 에테르 결합을 가질 수 있고 할로겐을 추가로 포함할 수 있음 - 로부터 선택된다.
일 실시 형태에서, 실리콘 하이드로겔 렌즈가 요구되는 경우, 본 발명의 렌즈는 중합체를 제조하는 반응성 단량체 성분들의 총 중량을 기준으로 적어도 약 20 중량% 그리고 바람직하게는 약 20 내지 70 중량%의 실리콘 함유 성분을 포함하는 반응성 혼합물로부터 제조될 것이다. 다른 실시 형태에서, 1개 내지 4개의 R1은 하기 화학식 II의 비닐 카르보네이트 또는 카르바메이트를 포함한다:
[화학식 II]
Figure pct00002
상기 식에서, Y는 O-, S- 또는 NH-를 나타내고; R은 수소 또는 메틸을 나타내며; d는 1, 2, 3 또는 4이고; q는 0 또는 1이다.
실리콘 함유 비닐 카르보네이트 또는 비닐 카르바메이트 단량체에는 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 카르보네이트, 및
Figure pct00003
가 포함되며, 모듈러스가 약 200 미만인 생의학 장치가 요구되는 경우, 단지 하나의 R1 만이 1가 반응성 기를 포함할 것이며, 나머지 R1 기들 중 2개 이하는 1가 실록산 기를 포함할 것이다.
다른 부류의 실리콘 함유 성분은 하기 화학식 IV 내지 화학식 VI의 폴리우레탄 거대단량체를 포함한다:
[화학식 IV] 내지 [화학식 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 6개 내지 30개의 탄소 원자를 갖는 알킬 다이라디칼(diradical), 알킬 사이클로알킬 다이라디칼, 사이클로알킬 다이라디칼, 아릴 다이라디칼 또는 알킬아릴 다이라디칼을 나타내고; G는 1개 내지 40개의 탄소 원자를 갖고 주쇄에 에테르, 티오 또는 아민 결합을 함유할 수 있는 알킬 다이라디칼, 사이클로알킬 다이라디칼, 알킬 사이클로알킬 다이라디칼, 아릴 다이라디칼 또는 알킬아릴 다이라디칼을 나타내고; *는 우레탄 또는 우레이도 결합을 나타내고; a 는 1 이상이고; A는 하기 화학식 VII의 2가 중합체성 라디칼을 나타내고:
[화학식 VII]
Figure pct00004
R11은 독립적으로 탄소 원자들 사이에 에테르 결합을 함유할 수 있는, 1개 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 알킬 또는 플루오로-치환된 알킬 기를 나타내며; y는 1 이상이며; p는 400 내지 10,000의 모이어티 중량(moiety weight)을 제공하며; 각각의 E 및 E1은 독립적으로 하기 화학식 VIII로 나타낸 중합성 불포화 유기 라디칼을 나타내고:
[화학식 VIII]
Figure pct00005
상기 식에서, R12는 수소 또는 메틸이며; R13은 수소, 1개 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 알킬 라디칼, 또는 -CO-Y-R15 라디칼(여기서, Y는 -O-,Y-S- 또는 -NH-임)이며; R14는 1개 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 2가 라디칼이며; X는 -CO- 또는 -OCO-를 나타내며; Z는 -O- 또는 -NH-를 나타내며; Ar은 6개 내지 30개의 탄소 원자를 갖는 방향족 라디칼을 나타내며; w는 0 내지 6이며; x는 0 또는 1이며; y는 0 또는 1이며; z는 0 또는 1이다. 바람직한 실리콘 함유 성분은 하기 화학식 IX로 나타낸 폴리우레탄 거대단량체이다:
[화학식 IX]
Figure pct00006
상기 식에서, R16은 아이소시아네이트 기의 제거 후의 다이아이소시아네이트의 다이라디칼, 예컨대 아이소포론 다이아이소시아네이트의 다이라디칼이다. 다른 적합한 실리콘 함유 거대단량체는 플루오로에테르, 하이드록시 말단화된 폴리다이메틸실록산, 아이소포론 다이아이소시아네이트 및 아이소시아네이토에틸메타크릴레이트의 반응에 의해 형성되는 하기 화학식 X의 화합물(여기서, x + y는 10 내지 30 범위의 수임)이다.
[화학식 X]
Figure pct00007
본 발명에 사용하기에 적합한 다른 실리콘 함유 성분은 폴리실록산, 폴리알킬렌 에테르, 다이아이소시아네이트, 폴리플루오르화 탄화수소, 폴리플루오르화 에테르 및 다당류 기를 함유하는 거대단량체; 말단 다이플루오로 치환된 탄소 원자에 부착된 수소 원자를 갖는 극성 플루오르화 그래프트 또는 측기를 갖는 폴리실록산; 에테르 및 실록사닐 결합을 함유하는 친수성 실록사닐 메타크릴레이트; 및 폴리에테르 및 폴리실록사닐 기를 함유하는 가교결합성 단량체를 포함한다. 전술한 폴리실록산들 중 임의의 것이 또한 실리콘 함유 성분으로서 본 발명에 사용될 수 있다.
이제 도 3을 참조하면, 층(330, 331, 332)들 중 하나 이상의 층 상에 통신 시스템 구성요소를 포함하도록 구성된 기능화된 층 매체 삽입체(320)를 포함하는 예시적인 안과용 렌즈(300)의 3차원 단면도가 도시되어 있다. 본 발명의 예시적인 실시 형태에서, 매체 삽입체(320)는 안과용 렌즈(300)의 전체 주연부를 둘러싼다. 실제 매체 삽입체(320)가 완전 환상 링 또는 여전히 안과용 렌즈(300)의 하이드로겔 부분 내에 또는 상에 존재하고 사용자의 안과 환경에 의해 나타나는 크기 및 기하학적 제약 내에 있을 수 있는 다른 형상을 포함할 수 있다는 것을 당업자는 이해할 수 있다.
층(330, 331, 332)들은 기능 층들의 적층체로서 형성된 매체 삽입체(320) 내에서 발견될 수 있는 다수의 층들 중 3개를 예시하고자 하는 것이다. 일부 실시 형태에서, 예를 들어, 본 발명에서 설명되는 통신 시스템 기능들을 포함하여 특정 목적에 도움이 되는 구조적, 전기적 또는 물리적 특성을 갖는 능동형 및 수동형 구성요소들 및 부분들 중 하나 이상을 단일 층이 포함할 수 있다. 추가로, 일부 실시 형태에서, 층(330)은 층(330) 내의 배터리, 커패시터 및 수신기 중 하나 이상과 같은 에너지 공급원을 포함할 수 있다. 그러면, 항목(331)은, 비제한적인 예시적인 관점에서, 안과용 렌즈(300)를 위한 작동 신호를 검출하는 층 내의 마이크로회로를 포함할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 외부 공급원으로부터 전력을 수용할 수 있고, 배터리 층(330)을 충전하고, 안과용 렌즈(300)가 충전 환경에 있지 않을 때 층(330)으로부터의 배터리 전력의 사용을 제어하는 전력 조정 층(power regulation layer)(332)이 포함될 수 있다. 전력 조정은 또한 매체 삽입체(320)의 중심 환상 절결부 내의, 항목(310)으로 나타낸 예시적인 능동형 렌즈로의 신호를 제어할 수 있다.
매설된 매체 삽입체(320)를 가진 동력공급형 렌즈는 에너지에 대한 저장 수단으로서 전기화학 전지 또는 배터리와 같은 에너지 공급원, 및 일부 실시 형태에서는 안과용 렌즈가 배치되는 환경으로부터 에너지 공급원을 포함하는 재료의 봉지 및 격리를 포함할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 매체 삽입체(320)는 또한 회로, 구성요소, 및 에너지 공급원의 패턴을 포함할 수 있다. 다양한 실시 형태는 안과용 렌즈의 착용자가 이를 통해 보게 될 광학 구역의 주연부 둘레에 회로, 구성요소 및 에너지 공급원의 패턴을 위치시키는 매체 삽입체(320)를 포함할 수 있는 반면, 다른 실시 형태는 안과용 렌즈 착용자의 시야에 불리하게 영향을 주지 않도록 충분히 작은 소정 패턴의 회로, 구성요소 및 에너지 공급원을 포함할 수 있고 그에 따라 매체 삽입체(320)가 이들을 광학 구역 내에 또는 광학 구역 외부에 위치시킬 수 있다.
이제 도 4를 참조하면, 본 발명의 일부 태양에 따른 나노-안테나(401)를 포함하는 도 1의 예시적인 통신 시스템(109)의 개략적인 설계가 도시되어 있다. 일부 바람직한 실시 형태에서, 나노-안테나(401)는 상이한 주파수들에서 작동하도록 구성된 프랙탈 안테나일 수 있다. 나노-안테나(401)는 금속 재료와 같은 전도성 재료로 구성될 수 있다. 적합한 금속 재료는, 예를 들어, 금, 그래핌, 은 및 구리를 포함할 수 있다. 전도성 탄소 섬유와 같은 전도성 섬유가 또한 적합할 수 있다. 나노-안테나는, 예를 들어, 다른 전자 구성요소에 급전하기에 충분한 에너지를 흡수하는 강한 방사 주파수 장(heavy radial frequency field)에 노출되는 경우, 자가 급전형 나노-통신 시스템(109)을 제공하도록 구성된 에너지 수신기로서 기능할 수 있다. 프랙탈 형상은 그의 위상 치수(topological dimension)를 통상 초과하는 치수를 갖는 반복 패턴 또는 임의의 다른 수학적 세트를 포함할 수 있다. 다른 유형의 나노-안테나(401)는 나노-광학 야기-우다 안테나 등을 포함할 수 있다.
일부 실시 형태에서, 나노-안테나(401)는 나노-안테나(401) 내로 그리고/또는 외부로 송신되는 수신된 신호의 기저대역 프로세싱, 주파수 변환, 필터링 및 전력 증폭을 포함하는 기능들을 수행하도록 구성될 수 있는 나노-송수신기(402)와 통신 상태에 있을 수 있다. 하나 이상의 나노-센서(들)(406)가 주변 환경과 상호작용하게 하도록 통신 시스템(109) 내에는 나노-작동기(403)가 또한 포함될 수 있다. 나노-센서는 질량, 압력, 힘, 및/또는 변위를 측정할 수 있는 물리적 나노-센서; 화학적 조성 및/또는 농도를 측정하도록 구성된 화학적 나노-센서; 및 항체/항원 상호작용, DNA 상호작용, 및/또는 효소적 상호작용을 측정하도록 구성된 생물학적 나노-센서 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 나노-작동기(403)는 물리적, 화학적 또는 생물학적 작동기들 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 센서(406)와 통신 상태에 있는 나노-메모리(405)를 포함하는 나노-프로세싱 장치(404)가, 예를 들어, 센서(406)에 의한 측정된 조건의 기록을 제어하는, 작동 시퀀스를 실행하는, 안과용 렌즈 계보 프로파일에 관련된 데이터를 생성 및/또는 송신하는 기능을 할 수 있다
대체적으로, 전술된 실시 형태에 따르면, 매체 삽입체(320) 및/또는 자가 급전형 나노-통신 시스템(109)은 안과용 렌즈를 형성하는 데 사용되는 금형 부분품에 대해 원하는 위치 상에 구성요소를 배치/침착시킬 수 있는 자동화를 통하여 안과용 렌즈 내에 또는 상에 구체화될 수 있다.
장치
이제 도 5를 참조하면, 자동화 장치(510)가 전송 인터페이스(transfer interface)(511)들 중 하나와 함께 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 다수의 금형 부분품 각각이 팔레트(pallet)(513) 내에 포함된 금형 부분품 리셉터클(514)과 연관될 수 있고 전송 인터페이스(들)(511)에 제공될 수 있다. 전송 인터페이스(들)(511)는 안과용 렌즈 계보 프로파일을 생성하도록 구성된 통신 시스템을 포함하는 매체 삽입체(도 3에 도시됨) 또는 독립형 통신 시스템(도 4에 도시됨)을 배치하거나 침착시킬 수 있다. 실시 형태는, 예를 들어, 금형 부분품 리셉터클(514) 상에 프로그래밍된 방식으로 단일 통신 시스템을 개별적으로 배치하는 단일 인터페이스, 또는 다수의 통신 시스템들을 다수의 금형 부분품들 내에, 그리고 일부 실시 형태에서는, 각각의 금형 부분품 내에, 동시에 배치하는 다수의 인터페이스들(미도시)을 포함할 수 있다.
일부 실시 형태의 다른 태양이 통신 시스템을 지지하는 장치를 포함하는 한편, 안과용 렌즈의 하이드로겔 본체는 통신 시스템 둘레에 성형된다. 예를 들어, 일부 실시 형태에서, 통신 시스템은 금형 내의 보유점(holding point)(미도시)에 부착될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 보유점에는 바람직하게는 렌즈 본체 내에 형성될 동일한 유형의 중합된 재료가 부착될 수 있다.
이제 도 6을 참조하면, 본 발명의 일부 실시 형태와 함께 사용될 수 있는 제어기(600)의 개략도가 도시되어 있다. 제어기(600)는 프로세서(610)를 포함하며, 이는 통신 장치(620)에 결합된 하나 이상의 프로세서 구성요소를 포함할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 제어기(600)는 안과용 렌즈 내에 배치된 에너지 공급원에 에너지를 전송하기 위해 사용될 수 있다.
제어기(600)는 통신 채널을 통해 논리 신호를 전달하도록 구성된 통신 장치(620)에 결합된 하나 이상의 프로세서(610)를 포함할 수 있다. 통신 장치(620)는 안과용 렌즈 내로의 마이크로제어기 및 가요성 매체의 배치 및 구성요소 또는 마이크로제어기를 작동시키기 위한 커맨드의 전송 중 하나 이상을 전자적으로 제어하기 위해 사용될 수 있다.
통신 장치(620)는 또한, 예를 들어 하나 이상의 제어기 장치 또는 제조 장비 구성요소와 통신하기 위하여 사용될 수 있다.
프로세서(610)는 또한 저장 장치(630)와 통신한다. 저장 장치(630)는 자기 저장 장치(예컨대, 자기 테이프 및 하드 디스크 드라이브), 광학 저장 장치, 및/또는 반도체 메모리 장치, 예컨대 랜덤 액세스 메모리(RAM) 장치 및 판독 전용 메모리(ROM) 장치의 조합을 비롯한 임의의 적절한 정보 저장 장치를 포함할 수 있다.
저장 장치(630)는 프로세서(610)를 제어하기 위한 프로그램(640)을 저장할 수 있다. 프로세서(610)는 프로그램(640)의 명령어를 수행하며, 이에 의해 본 발명에 따라 작동한다. 예를 들어, 프로세서(610)는, 예를 들어 고유 식별자, 센서 데이터, 설계 정보 및 계보 프로파일 내에 포함될 수 있는 다른 데이터를 포함하는, 데이터를 송신할 수 있다. 저장 장치(630)는 또한 하나 이상의 데이터베이스(650, 660) 내에 안과 관련 데이터를 저장할 수 있다. 데이터베이스는 맞춤형 사용자 데이터, 안과용 렌즈 계보 프로파일, 계측 데이터, 및 통신 시스템으로의 그리고 그로부터의 에너지를 제어하기 위한 특정 제어 시퀀스를 포함할 수 있다.
일부 실시 형태에서, 안과용 렌즈는 매체 삽입체 내로 통합된 에너지 공급원으로부터 에너지를 제공하도록 작동하는 활성화 구성요소를 구비한다.
이제 도 7을 참조하면, 안과용 렌즈 계보 프로파일을 생성하는 데 이용될 수 있는 방법 단계가 도시되어 있다. 701에서, 통신 시스템에 동력공급된다. 동력공급은, 예를 들어 매체 삽입체 내에 포함된 내부 에너지 공급원을 이용하여, 그리고/또는 에너지 수신기이도록 그리고 높은 주파수 장에 배치되는 경우 통신 시스템의 다른 구성요소에 동력공급하도록 구성된 나노-안테나를 통하여 일어날 수 있다.
705에서, 고유 식별자에 관련된 데이터가, 통신 시스템 내에 포함된 메모리 내에 저장된 데이터베이스 및 통신 시스템과 통신 상태에 있는 외부 프로세서의 데이터베이스 중 하나 또는 둘 모두에 포함된 데이터베이스로 송신될 수 있다. 고유 식별자는 다이(die)의 제조 동안 기록될 수 있는 일련 번호 및/또는 안과용 렌즈의 제조 전체에 걸쳐 생성되는 계보 프로파일에 할당되는 수치 값일 수 있다(710). 일부 바람직한 실시 형태에서, 고유 식별자는 데이터베이스에 저장될 수 있고 추가 정보에 상관될 수 있다. 추가 정보는, 예를 들어 렌즈 제조자 정보, 소비자/사용자 데이터, 렌즈 설계, 계보 프로파일 등을 포함할 수 있다. 더욱이, 일부 실시 형태에서, 고유 식별자는 상기 계보 프로파일에 액세스하는 데 사용될 수 있는 코딩된 신호로 암호화 및 기록될 수 있다. 코딩된 신호는, 예를 들어 안과용 렌즈가 위조된 제품이 아니라는 것을 보장함으로써 사용자를 보호하기 위한 요구에 따라, 통신 시스템 내에 기록될 수 있고 외부 시스템에 의해 액세스될 수 있다. 진품 보장에 더하여, 데이터베이스 내에 저장될 수 있고 안과용 렌즈와 관련될 수 있는, 안과용 렌즈, 환자, 및/또는 제조자에 관한 추가 정보가 액세스될 수 있다.
이제 도 8을 참조하면, 제조상 제어된 조건을 모니터링 및/또는 문제해결하는 데 이용될 수 있는 예시적인 방법 단계가 도시되어 있다. 801에서, 통신 시스템이 렌즈 형성 표면 상에 배치된다. 805에서, 통신 시스템은 동력공급된다. 810에서, 렌즈 형성 혼합물의 용기 상에서의 침지 또는 렌즈 형성 혼합물의 렌즈 형성 표면을 포함하는 금형으로의 침착에 의해 렌즈 형성 혼합물이 렌즈 형성 표면과 접촉하게 된다. 815에서, 안과용 렌즈는 적합한 제조 방법을 이용하여 안과용 렌즈 설계에 따라 형성될 수 있다. 렌즈 형성 혼합물(810)의 침착 및/또는 안과용 렌즈(815)의 형성 동안 제어된 또는 프로세싱된 조건이, 통신 시스템과 통신 상태에 있는 그리고/또는 통신 시스템이 포함하는 하나 이상의 센서를 이용하여 모니터링될 수 있다. 820에서, 제어된 조건에 관련된 데이터가 프로세서로 송신될 수 있다. 825에서, 프로세서는 안과용 렌즈 설계에 따르도록 미리결정된 임계 값을 송신된 데이터와 비교할 수 있다. 830에서, 측정된 데이터가 미리결정된 임계치 밖에 있는 것으로 판정되는 경우, 프로세서는 적합하다면 이전 결함에 대응하도록 이후 공정상 제어된 조건을 변경할 수 있다. 835에서, 프로세서는 안과용 렌즈를, 폐기되어야 하는 적합하지 않은 것으로서 분류할 수 있다.
840에서, 안과용 렌즈는 제어된 조건이 또한 모니터링될 수 있는 품질 제어 절차를 거칠 수 있다. 비적합성/결점이 식별되는 경우, 제조(835) 또는 품질 제어 공정(840) 동안, 기록된 데이터는 제조 라인에서 비적합성에 대한 고려된 공정 결점을 식별하는 데 이용될 수 있다(845). 일부 바람직한 실시 형태에서, 프로세서는 추가로, 경보를 제조 라인 조작자/제어기에게 보낼 수 있고 추가 입력이 조작자/제어기에 의해 제공될 때까지 라인을 정지시킬 수 있다. 앞서 언급된 바와 같이, 송신된 데이터의 모두는 데이터베이스 내에 기록될 수 있고 통신 시스템 내에 저장된 고유 식별자에 대응하는 계보 프로파일을 생성하는 데 이용될 수 있다(850).
본 발명의 추가 특징, 이점 및 태양은 다음의 상세한 설명, 도면 및 청구범위에 따른 고려로부터 제시되거나 명백할 수 있다. 또한, 전술한 본 발명의 내용 및 상세한 설명 둘 모두는 예시적이고, 청구된 바와 같은 본 발명의 범주를 제한하지 않으면서 추가적 설명을 제공하려고 하는 것으로 이해되어야 한다.

Claims (20)

  1. 안과용 렌즈로서,
    하이드로겔 부분, 및
    상기 안과용 렌즈의 계보 프로파일(Pedigree Profile)과 관련된 데이터를 외부 프로세서로 송신하도록 구성된 상기 안과용 렌즈의 통신 시스템을 포함하는, 안과용 렌즈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 안과용 렌즈의 상기 통신 시스템은 에너지 수신기이도록 그리고 상기 통신 시스템에 동력공급하도록 구성된 프랙탈(fractal) 나노-안테나를 포함하는, 안과용 렌즈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 안과용 렌즈의 상기 통신 시스템은 에너지 수신기이도록 그리고 상기 통신 시스템에 동력공급하도록 구성된 야기-우다(Yagi-Uda) 나노-안테나를 포함하는, 안과용 렌즈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 안과용 렌즈의 상기 통신 시스템 내에 저장되는 고유 식별자를 추가로 포함하는, 안과용 렌즈.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 안과용 렌즈의 상기 통신 시스템은 하나 이상의 제조상 제어된 조건(들)에 대응하는 센서 데이터를 제공할 수 있는 하나 이상의 나노-센서(들)를 포함하는, 안과용 렌즈.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 센서 데이터의 적어도 일부가 상기 고유 식별자의 일부를 형성하는, 안과용 렌즈.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 고유 식별자는 원하지 않는 복제를 방지하기 위해 암호화되는, 안과용 렌즈.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 안과용 렌즈의 상기 통신 시스템 둘레의 봉지재를 추가로 포함하는, 안과용 렌즈.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 안과용 렌즈의 상기 하이드로겔 부분은 20 내지 70 퍼센트의 실리콘 하이드로겔 조성물을 포함하는, 안과용 렌즈.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 안과용 렌즈의 상기 통신 시스템은 상기 안과용 렌즈의 광학 구역 내에 포함되는, 안과용 렌즈.
  11. 안과용 렌즈로서,
    하이드로겔 부분, 및
    상기 안과용 렌즈의 계보 프로파일과 관련된 데이터를 외부 프로세서로 송신하도록 구성된 상기 안과용 렌즈의 통신 시스템에 동력공급할 수 있는 배터리를 포함하는 매체 삽입체를 포함하는, 안과용 렌즈.
  12. 제11항에 있어서,
    고유 식별자가 상기 안과용 렌즈의 상기 통신 시스템 내에 저장되는, 안과용 렌즈.
  13. 제12항에 있어서,
    하나 이상의 제조상 제어된 조건(들)에 대응하는 센서 데이터를 제공할 수 있는 하나 이상의 센서(들)를 포함하는, 안과용 렌즈.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 센서 데이터의 적어도 일부가 상기 고유 식별자의 일부를 형성하는, 안과용 렌즈.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 고유 식별자는 원하지 않는 복제를 방지하기 위해 암호화되는, 안과용 렌즈.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 안과용 렌즈의 상기 하이드로겔 부분은 20 내지 70 퍼센트의 실리콘 하이드로겔 조성물을 포함하는, 안과용 렌즈.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 안과용 렌즈의 상기 통신 시스템의 상당히 불투명한 구성요소가 상기 안과용 렌즈의 광학 구역 외측의 상기 매체 삽입체의 적어도 일부에 의해 지지되는, 안과용 렌즈.
  18. 안과용 렌즈 계보 프로파일을 제공하는 방법으로서,
    안과용 렌즈의 일부를 형성하는 통신 시스템에 동력공급하는 단계;
    고유 식별자에 관련된 데이터를 상기 통신 시스템과 통신 상태에 있는 프로세서로 송신하는 단계;
    렌즈 계보 프로파일을 생성하고 그를 상기 고유 식별자와 상관시키는(correlating) 단계; 및
    상기 렌즈 계보 프로파일을 포함하는 데이터베이스에 대한 액세스를 허용하는 신호를 상기 통신 시스템 내에 기록하는 단계를 포함하는, 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 기록된 신호는 원하지 않는 복제를 방지하기 위해 암호화되는, 방법.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 계보 프로파일은 렌즈 설계 정보 및 제조상 제어된 공정 조건(들) 정보 중 하나 또는 둘 모두를 포함하는, 방법.
KR1020157035635A 2013-05-17 2014-05-15 통신 시스템을 갖는 안과용 렌즈 KR20160010560A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/896,662 2013-05-17
US13/896,662 US8967488B2 (en) 2013-05-17 2013-05-17 Ophthalmic lens with communication system
PCT/US2014/038089 WO2014186516A1 (en) 2013-05-17 2014-05-15 Ophthalmic lens with communication system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20160010560A true KR20160010560A (ko) 2016-01-27

Family

ID=51022423

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020157035635A KR20160010560A (ko) 2013-05-17 2014-05-15 통신 시스템을 갖는 안과용 렌즈

Country Status (14)

Country Link
US (1) US8967488B2 (ko)
EP (1) EP2997412A1 (ko)
JP (1) JP2016520211A (ko)
KR (1) KR20160010560A (ko)
CN (1) CN105229518B (ko)
AU (2) AU2014265444A1 (ko)
BR (1) BR112015028719A2 (ko)
CA (1) CA2912701A1 (ko)
HK (1) HK1221513A1 (ko)
MX (1) MX356485B (ko)
RU (1) RU2639608C2 (ko)
SG (1) SG11201509213YA (ko)
TW (1) TWI582485B (ko)
WO (1) WO2014186516A1 (ko)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10096802B2 (en) 2014-04-08 2018-10-09 International Business Machines Corporation Homogeneous solid metallic anode for thin film microbattery
US9508566B2 (en) 2014-08-15 2016-11-29 International Business Machines Corporation Wafer level overmold for three dimensional surfaces
US10105082B2 (en) 2014-08-15 2018-10-23 International Business Machines Corporation Metal-oxide-semiconductor capacitor based sensor
US9867533B2 (en) 2015-04-02 2018-01-16 Coopervision International Holding Company, Lp Systems and methods for determining an angle of repose of an asymmetric lens
US10413182B2 (en) 2015-07-24 2019-09-17 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Biomedical devices for biometric based information communication
US9985334B2 (en) 2015-10-21 2018-05-29 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Antenna mandrel with multiple antennas
EP3293566A1 (en) * 2016-09-07 2018-03-14 Essilor International Method for monitoring a spectacle lens
US10345621B2 (en) 2017-02-22 2019-07-09 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Electronic ophthalmic device with extreme gaze angle detection

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5159360A (en) * 1990-07-17 1992-10-27 Kingston Technologies, Inc. Contact lens with pre-determined useful life
US5257198A (en) * 1991-12-18 1993-10-26 Schoyck Carol G Van Method of transmitting edger information to a remote numerically controlled edger
US6967177B1 (en) * 2000-09-27 2005-11-22 Lsi Logic Corporation Temperature control system
JP5095071B2 (ja) * 2002-04-12 2012-12-12 ジョンソン・アンド・ジョンソン・ビジョン・ケア・インコーポレイテッド 成形された眼科用レンズの製造中にモニターされたデータを記録するための方法およびシステム
FR2879313B1 (fr) * 2004-12-10 2007-04-06 Essilor Int Procede d'inscription de donnees sur une lentille, et lentille comprenant des donnees inscrites
US7817044B2 (en) * 2005-11-30 2010-10-19 Intel Corporation RFID enabled multiband antenna
TW200803041A (en) * 2006-06-29 2008-01-01 Tatung Co Ltd Planar antenna for the radio frequency identification tag
WO2008036697A2 (en) * 2006-09-18 2008-03-27 Applera Corporation Methods, systems and apparatus for light concentrating mechanisms
JP4959365B2 (ja) * 2007-02-15 2012-06-20 サトーホールディングス株式会社 情報記録担体および情報記録担体の作製方法
WO2008109867A2 (en) 2007-03-07 2008-09-12 University Of Washington Active contact lens
US20090204250A1 (en) * 2008-02-08 2009-08-13 General Electric Company System and method for integrating rfid sensors in manufacturing system comprising single use components
JP4769827B2 (ja) * 2008-02-15 2011-09-07 富士通株式会社 Ｒｆｉｄタグ
TWI511869B (zh) * 2008-02-20 2015-12-11 Johnson & Johnson Vision Care 激能生醫裝置
US7931832B2 (en) 2008-03-31 2011-04-26 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Ophthalmic lens media insert
US9375885B2 (en) * 2008-10-31 2016-06-28 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Processor controlled ophthalmic device
US9375886B2 (en) * 2008-10-31 2016-06-28 Johnson & Johnson Vision Care Inc. Ophthalmic device with embedded microcontroller
US20100291304A1 (en) * 2009-02-24 2010-11-18 Tracy Becker Multifunctional Manufacturing Platform And Method Of Using The Same
US8628194B2 (en) 2009-10-13 2014-01-14 Anton Sabeta Method and system for contact lens care and compliance
US8462334B2 (en) * 2010-08-25 2013-06-11 Weixing Lu Sensor system with plasmonic nano-antenna array

Also Published As

Publication number Publication date
TW201500798A (zh) 2015-01-01
EP2997412A1 (en) 2016-03-23
AU2018229538A1 (en) 2018-10-04
HK1221513A1 (zh) 2017-06-02
SG11201509213YA (en) 2015-12-30
WO2014186516A1 (en) 2014-11-20
CN105229518A (zh) 2016-01-06
RU2015153809A (ru) 2017-06-22
CN105229518B (zh) 2019-03-22
JP2016520211A (ja) 2016-07-11
MX356485B (es) 2018-05-30
AU2014265444A1 (en) 2015-11-26
CA2912701A1 (en) 2014-11-20
RU2639608C2 (ru) 2017-12-21
US8967488B2 (en) 2015-03-03
MX2015015768A (es) 2016-07-21
US20140340631A1 (en) 2014-11-20
TWI582485B (zh) 2017-05-11
BR112015028719A2 (pt) 2017-07-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6591628B2 (ja) 眼用レンズの製造状態を監視するための方法及び装置
JP5778032B2 (ja) 可変焦点眼科用装置
JP6373587B2 (ja) 眼科用装置のための封止部を備えるマルチピース型インサートデバイスの形成方法
KR20160010560A (ko) 통신 시스템을 갖는 안과용 렌즈
RU2605419C2 (ru) Способ производства гидрогелевых офтальмологических устройств с электронными элементами
JP6174041B2 (ja) 液晶エレメントを含む可変視覚眼用デバイス
AU2014201549B2 (en) Sealing and encapsulation in energized ophthalmic devices with annular inserts
KR101678827B1 (ko) 전도성 물질을 포함하는 눈용 렌즈의 형성 방법
JP6067224B2 (ja) 埋め込みデータプロセッサを備えた眼科用レンズを形成するための方法及び装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
WITB Written withdrawal of application