KR20230004522A - 안과용 렌즈 형상화 - Google Patents

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KR20230004522A
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KR
South Korea
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lens
additional
adhesive layer
additional lens
pressure
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Application number
KR1020227036645A
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English (en)
Inventor
이자르 하라흐미
하임 엔그레르
제드 아르킨
아미르 에리크먼
로이 코헨
아리 바르 에레즈
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애드온 옵틱스 엘티디.
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Publication date
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Abstract

비정질 점탄성 재료로 제조되고 광학 디자인을 갖는 추가 렌즈(24)를 포함하는 장치 및 방법이 설명된다. 추가 렌즈(24)를 비정질 점탄성 재료의 탄젠트 델타가 0.2 내지 0.8인 온도로 가열하고, 추가 렌즈(24)를 형상화함으로써, 추가 렌즈(24)의 광학적 디자인을 잃지 않으면서 기본 안경 렌즈(22)의 곡률과 정합하도록 추가 렌즈(24)의 곡률이 변경된다. 이어서, 기본 안경 렌즈(22)에 추가 렌즈(24)를 접착한다. 추가 렌즈(24)의 광학 디자인은 기본 안경 렌즈(22)에 접착될 때 접착된 기본 안경 렌즈(22)와 추가 렌즈(24)가 원하는 안경 도수를 갖는 결합 렌즈(20)를 제공하도록 된다. 다른 애플리케이션이 또한 설명된다.

Description

안과용 렌즈 형상화
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은,
"Shaping an ophthalmic lens" 라는 제목으로 2020년 3월 31일에 출원된 Halahmi et al.에 미국 가특허 출원 제63/002,388호, 및
"Stress-release procedure for an ophthalmic lens"라는 제목으로 2020년 3월 31일에 출원된 Halahmi et al.에 미국 가특허 출원 제63/002,393호의 우선권을 주장하고,
상기 언급된 미국 가출원 둘 모두는 본원에 참고로 통합된다.
본 발명의 실시예들의 분야
본 발명의 일부 애플리케이션은 전반적으로 안과용 렌즈에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 일부 애플리케이션은 안과용 렌즈를 형상화(shaping)하는 것에 관한 것이다.
안과용 렌즈는 전형적으로 탄성 및 소성 속성 둘 모두를 나타내는 비정질 점탄성 중합체(viscoelastic polymer)로 제조된다. 순수 탄성 속성(elastic property)을 갖는 이론적인 재료에서는, 응력(stress)에 대한 반응으로 스트레인(strain)을 즉각적으로 발휘한다. 순수한 소성 속성(plastic property)을 갖는 이론적인 재료에서, 응력에 의한 스트레인은 재료에 응력의 인가에 대해 지연(millisecond to years)하여 나타난다. 소성과 관련된 현상은 크리프(creep)(소성 재료에 응력이 가해지는 한 스트레인이 연속적으로 변화함) 및 이완(relaxation)(소성 재료가 미리 정의된 치수로 유지되고 내부 사전 로딩된 응력을 갖는 한 응력이 감소함)이다.
이론적이고 순수한 소성 재료가 정현파 방식으로 변화하는 응력에 의해 로딩될 때, 결과적인 스트레인이 검출되지만, 지연 후에, 이는 위상 편이(phase shift)로서 특징지어질 수 있다. 실세계 재료는 전형적으로 점탄성이며, 소성 및 탄성 속성 둘 모두를 나타낸다. 점탄성 재료는 위상 편이(phase shift)를 나타내지만, 이론적이고 순수한 소성 재료보다 작은 위상 편이를 나타낸다. 이것은 정현파 응력-대-시간 곡선 및 결과적인 정현파 스트레인-대-시간 곡선을 도시하는 도 1에 도시되고, 스트레인-대-시간 곡선(strain-versus-time curve)은 응력-대-시간 곡선(stress-versus-time curve)에 대한 위상 편이가 발생한다.
재료에 기계적 에너지를 인가하는 것에 대한 점탄성 재료의 반응은 그의 저장 탄성률 (E') 및 그의 손실 탄성률 (E")에 의해 특징지어질 수 있으며, 이들 둘 모두는 온도에 의존한다. 재료의 저장 탄성률(storage modulus)은 탄성 거동의 척도, 즉, 재료에 인가되는 기계적 에너지가 복원 동안 방출되는 것과 같이 중합체 사슬을 따라 결합 연신(bond stretching)되어 저장되는 정도이다. 손실 탄성률(loss modulus)은 재료의 소성 거동(plastic behavior)의 척도, 즉 재료에 인가되는 기계적 에너지가 중합체 사슬들 사이의 내부 마찰로 인해 손실되는 정도(그러한 에너지는 저장되지 않고 후속하여 방출되지 않음)이다. 또한 온도 의존적이고 재료의 탄젠트 델타(Tan Delta)로 알려진 추가의 파라미터는 임의의 온도에서 저장 탄성률에 대한 손실 탄성률의 비율을 측정한다. 이와 같이, 재료의 탄젠트 델타(Tan Delta)는 재료가 소산적이고 치수적으로 불안정해지는 경향의 측정치이다. 언급된 바와 같이, 전형적으로, 전술한 파라미터들(즉, 저장 탄성률, 손실 탄성률, 및 탄젠트 델타(Tan Delta)) 3개 모두는 재료의 온도가 변함에 따라 변한다. 상기 언급된 파라미터는 동적 기계 분석("DMA 분석"이라고도 함)을 사용하여 재료를 분석함으로써 결정된다.
노안(Presbyopia)은 40세 이상 인구의 대부분에 점진적으로 영향을 미치는 질환이다. 이 질환은 가까운 물체에 명확하게 초점을 맞추는 능력을 점진적으로 악화시키는 결과를 초래한다. 노안은 보통 다초점 안경, 누진 안경 또는 콘택트 렌즈로 치료되는데, 그 이유는 LASIK(laser-assisted in situ keratomileusis) 및 다른 유형의 수술이 이러한 질환을 치료하기에 부적절하기 때문이다.
교정 렌즈가 노안 및 기타 수용 장애를 교정하기 위해 안경에 사용된다. 노안으로 고통받는 많은 사람들은, 추가로 근시(즉, 가까운 것이 보이는(near-sightedness))를 겪는다. 그러한 사람들을 위한 기본적인 해결책은 다초점 안경 렌즈의 사용이다. 다초점 안경 렌즈는 2개 이상의 렌즈 굴절력을 포함하며, 각각의 굴절력은 개개의 거리에 있는 물체에 적합하다. 바이포컬(bifocal)은 두 개의 렌즈 굴절력을 함유하고; 트리포컬(trifocal)은 세 개의 렌즈 굴절력을 함유한다. 누진 안경 렌즈는 렌즈 굴절력 증가의 구배(gradient)를 특징으로 한다. 구배는 착용자의 거리 도수에서 시작되어 렌즈의 하부에서 최대 가산 배율(maximum addition power) 또는 완전 판독 가산(full reading addition)에 도달한다. 렌즈의 중간에 추가하는 것은 보통 컴퓨터 화면에서 텍스트를 판독하는 것과 같이 중간 범위에서 명확한 시야를 가능하게 한다. 렌즈 표면 상의 점진적 배율 구배의 길이는 렌즈의 디자인에 의존하며, 최종 가산 배율(final addition power)은 전형적으로 0.50 내지 3.50 디옵터이다. 추가 도수 값(value prescribed)은 환자의 노안 정도에 따라 달라진다.
본 발명의 일부 애플리케이션에 따르면, 하나 이상의 렌즈는 기본 렌즈 및 기본 렌즈에 접착된 추가 렌즈로 제조된다. 일부 애플리케이션의 경우, 추가 렌즈는 누진 렌즈이고, 기본 렌즈는 단일 초점, 교정 렌즈(예를 들어, 원시(far-vision) 교정 렌즈)이며, 추가 렌즈의 광학 디자인은 기본 렌즈에 접착될 때, 결합 렌즈가 원하는 도수에 일치하는 누진 렌즈가 되도록 한다.
상기 배경기술 섹션에서 전술한 바와 같이, 재료에 기계적 에너지를 인가하는 것에 대한 점탄성 재료의 반응은 그의 저장 탄성률(storage modulus) (E') 및 그의 손실 탄성률(loss modulus) (E")에 의해 특징지어질 수 있다. 재료의 저장 탄성률은 탄성 거동의 척도, 즉, 재료에 인가되는 기계적 에너지가 복원 동안 방출되는 것과 같이 중합체 사슬을 따라 결합 연신되어 저장되는 정도이다. 손실 탄성률은 재료의 소성 거동(plastic behavior)의 척도, 즉 재료에 인가되는 기계적 에너지가 중합체 사슬들 사이의 내부 마찰로 인해 손실되는 정도(그러한 에너지는 저장되지 않고 후속적으로 방출되지 않음)이다. 재료의 탄젠트 델타(Tan Delta)로 알려진 추가의 파라미터는 저장 탄성률에 대한 손실 탄성률의 비율을 측정한다. 이와 같이, 재료의 탄젠트 델타는 재료가 소산적이고 치수적으로 불안정해지는 경향의 측정치이다. 전형적으로, 전술한 파라미터 3개 모두(즉, 저장 탄성률, 손실 탄성률, 및 탄젠트 델타)는 재료의 온도가 변함에 따라 변한다. 위의 파라미터는 동적 기계 분석("DMA 분석"이라고도 함)을 사용하여 재료를 분석함으로써 결정된다.
전형적으로, 추가 렌즈는 비결정질 점탄성 중합체로 제조되고, 전술한 요구에 따라 주어진 렌즈 광학 디자인을 나타내도록 처음에 형성된다(예를 들어, 기본 렌즈에 접착될 때, 기본 렌즈와 추가 렌즈의 결합이 누진 렌즈를 성형하도록). 예를 들어, 추가 렌즈는 사출 금형(injection molding), 사출-압축 금형, 압축 금형, 스탬핑(stamping), 3D-프린팅 및/또는 주조(casting)와 같은 성형 공정(forming process)을 사용하여 처음에 형성될 수 있다. 추가 렌즈를 기본 렌즈에 접착하기 위해, 추가 렌즈는 그 곡률이 기본 렌즈의 곡률과 정합하도록 추가 형상화 절차를 거치는 것이 전형적으로 바람직하다. 특히, 기본 렌즈에 접착되는 추가 렌즈의 표면은, 접착되는 기본 렌즈의 표면과 실질적으로 정합하도록 형상화될 필요가 있다. 일부 경우에, 본 명세서에 설명된 접착 공정을 가능하게 하기 위해, 추가 렌즈의 곡률은 기본 렌즈의 곡률보다 약간 더 크게 만들어진다는 것에 유의한다. 또한, 일부 경우에, 특히 추가 렌즈와 기본 렌즈의 곡률이 서로 유사하면, 접착 단계 이전에 추가 렌즈를 형상화할 필요가 없다는 것에 유의한다. 그러나, 본 발명자들은 추가 및 기본 렌즈들의 결합들의 상당한 부분이 전형적으로 추가 렌즈에 내구성 있게 적용되기 위해 본 명세서에 설명된 형상화 기술을 필요로 한다는 것을 발견하였다. 이는 특히 안과용 도수가 기본 렌즈의 오목 곡률에 영향을 미치는 경향이 있는 연관된 실린더 축 값(cylinder axis value)들을 갖는 실린더(CYL : cylinder)를 포함할 때의 경우이다.
그 곡률이 기본 렌즈의 곡률과 정합하도록 추가 렌즈를 재형상화하는 대안은, 원하는 광학 디자인을 갖고 또한 기본 렌즈의 형상과 정합하도록 추가 렌즈를 처음에 형상화하는 것일 것임을 유의한다. 그러나, 이는 소매업자 또는 광학 실험실에 의해 비축될 필요가 있을 추가 렌즈의 수를 크게 증가시킬 것인데, 이는 주어진 광학 디자인을 갖지만 각각의 상이하게 형상화된 기본 렌즈와 정합하기 위한 것과 같이 상이한 곡률을 갖는 추가 렌즈의 개별 재고 관리(stock-keeping) 유닛을 비축할 필요가 있을 것이기 때문이다. (위에서 언급된 바와 같이, 이는 특히 안과용 도수가 기본 렌즈의 오목 곡률에 영향을 미치는 경향이 있는 연관된 실린더 축 값들을 갖는 실린더를 포함할 때의 경우이다.) 대안적으로, 이는 추가 렌즈들이 (환자의 광학적 요건들 및 기본 렌즈의 선택에 기초하여) 맞춤형 방식으로 제조되어야 한다는 것을 의미할 것이고, 이 경우, 전통적인 제조 기술들을 사용하기 보다는 기본 렌즈 및 추가 렌즈를 사용하여 누진 렌즈를 제조하는 많은 이점들이 손실될 것이다.
렌즈의 미리 지정된 서브-영역들이 (마이크로미터의 두께 차이의 레벨에서) 매우 정확하다는 사실로 인해 렌즈 형상화는 매우 도전적이다. 제어되지 않은 방식으로 누진 렌즈를 형상화하는 것은 렌즈의 광학 값을 손상시킬 위험이 있다. 추가 렌즈가 전술된 방식으로 형상화된 후에, 추가 렌즈는 재형상화되고 기본 렌즈에 접착된 후에 ISO 표준 내에 대해 미리 지정된 임상적으로 중요한 서브-영역들에서 그의 광학 디자인을 유지할 뿐만 아니라, 또한 렌즈의 미리 지정된 임상적으로 중요한 서브-영역들에서 대략 동일한 잔차 실린더 양들을 유지하는 것이 바람직하다. 또한, 전형적으로, 렌즈의 미리 지정된 서브-영역들에서의 허용오차(tolerance) 내에 대한 렌즈의 원래의 광학 디자인의 렌즈에 의한 보유는 안과용 렌즈가 상당한 내부 응력(추가 렌즈 파열을 초래하거나 그 수명 동안 응력 균열을 겪을 수 있는 유형의)을 보유하지 않고 달성되는 것이 바람직하다. 일부 애플리케이션의 경우, 본 명세서에 설명된 렌즈 형상화 공정을 적용함으로써, 추가 렌즈의 곡률은 +/- 1 디옵터 초과(예를 들어, +/- 2 디옵터 초과), 및/또는 최대 +/- 4 디옵터 (예를 들어, 최대 +/- 3 디옵터)만큼 변경될 수 있고 동시에, 렌즈 광학 디자인을 유지하고 (전술한 바와 같이) 렌즈에 상당한 응력을 도입하지 않는다.
본 출원의 발명자들은, 추가 렌즈가 탄젠트 델타가 0.8보다 큰(또는 일부 경우에 0.5 또는 0.3보다 큰) 온도에서 형상화되는 경우, 이는 전형적으로 렌즈 광학 디자인에 비가역적 손상을 야기한다는 것을 발견하였다. 이는 렌즈가 그러한 온도에서 응력 하에서 형상화될 때, 렌즈의 변형(deformation)이 전형적으로 소성 변형을 야기하여, 렌즈가 주변 온도로 복귀할 때, 그의 광학 디자인의 성분들이 손실되고, 원하지 않는 실린더(CYL)가 나타날 수 있기 때문이다. 다른 한편으로, 본 발명자들은, 추가 렌즈가 탄젠트 델타가 0.2 미만(그리고 일부 경우에 0.5 미만, 또는 0.3 미만)인 온도에서 형상화되는 경우, 이는 추가 렌즈가 그의 렌즈 광학 디자인을 보유할 수 있게 하지만, 나중에 응력으로 인해 렌즈가 그의 투명성을 상실하는 영역 또는 균열로 발전할 수 있는 렌즈 내의 내부 응력을 남긴다는 것을 발견하였다. 예를 들어, 렌즈는 열 사이클(cycle), 열 충격, 기계적 충격, 또는 환경 응력(예를 들어, 화학적 세정 재료, 및/또는 신체 분비된 유체로 인한)과 조합된 내부 응력의 결과로서 균열을 형성할 수 있다. 중합체의 느린 균열(cracking) 현상, 특히 비정질의 것은 잘 알려져 있고, 그의 수명 주기 동안 추가 렌즈와 접촉하게 될 가능성이 있는 지방(예를 들어, 손 또는 얼굴로부터 사람의 지방 또는 그리스(grease)), 오일, 세정제 및 비누에 의해 더욱 가속화된다. 탄젠트 델타(Tan Delta)가 0.2 미만(그리고 일부 경우에 0.5 미만, 또는 0.3 미만)인 온도에서 추가 렌즈를 형상화하는 것과 관련된 추가 위험은 추가 렌즈가 그의 원래 형상으로 복귀하는 경향이 있을 것이고, 이는 추가 렌즈가 기본 렌즈로부터 분리되게 할 것이다.
따라서, 본 발명의 일부 애플리케이션에 따른, 추가 렌즈는 추가 렌즈가 제조되는 재료가 0.2 초과 및/또는 0.8 미만의 탄젠트 델타(Tan Delta)를 갖는 온도에서 형상화된다. 일부 애플리케이션예의 경우, 추가 렌즈가 제조되는 재료가 0.2 내지 0.5, 또는 0.2 내지 0.3의 탄젠트 델타를 갖는 온도에서 추가 렌즈는 형상화된다. 대안적으로 또는 추가적으로, 추가 렌즈가 제조되는 재료가 0.3 내지 0.8, 또는 0.5 내지 0.8의 탄젠트 델타를 갖는 온도에서 추가 렌즈는 형상화된다. 또한 전형적으로, 추가 렌즈가 형상화되는 온도는 탄젠트 델타/온도 곡선의 피크 아래의 적어도 5℃(예를 들어, 적어도 10℃)이다. 전형적으로, 전술한 탄젠트 델타 범위 내에서, 재료는 낮은 잔류 응력만을 유지하면서 원래의 렌즈 광학 디자인을 유지한다.
따라서, 본 발명의 일부 애플리케이션들에 따른 기본 안경 렌즈와 사용하기 위한 방법이 제공되며, 상기 방법은:
기본 안경 렌즈(base eyeglasses lens)와 사용하는 방법에 있어서,
비정질 점탄성 재료(amorphous viscoelastic material)로 추가 렌즈를 성형하는 단계(forming)로서, 상기 추가 렌즈는 광학 디자인(optical design)을 갖는, 상기 성형하는 단계;
상기 추가 렌즈의 광학 디자인의 손실을 야기하지 않으면서, 상기 추가 렌즈의 곡률이 상기 기본 안경 렌즈의 곡률과 정합(conform)하도록 상기 추가 렌즈의 곡률을 변경하는 단계로서,
상기 비정질 점탄성 재료의 탄젠트 델타(Tan Delta)가 0.2 내지 0.8인 온도로 상기 추가 렌즈를 가열하는 단계; 및
상기 추가 렌즈가 상기 비정질 점탄성 재료의 탄젠트 델타(Tan Delta)가 0.2 내지 0.8인 상기 온도에 있는 동안, 상기 추가 렌즈의 곡률이 상기 기본 안경 렌즈의 곡률과 정합하도록 상기 추가 렌즈를 형상화하는 단계;에 의해, 상기 추가 렌즈의 곡률을 변경하는 단계;
후속하여, 상기 추가 렌즈를 상기 기본 안경 렌즈에 접착시키는 단계를 포함하고, 상기 추가 렌즈의 광학 디자인은, 상기 기본 안경 렌즈에 접착될 때, 접착된 상기 기본 안경 렌즈 및 상기 추가 렌즈가 원하는 광학 도수(optical prescription)를 갖는 결합 렌즈(combined lens)를 제공하도록 된다.
일부 애플리케이션에서, 상기 추가 렌즈를 가열하는 단계는 상기 비정질 점탄성 재료의 탄젠트 델타(Tan Delta)가 0.2 내지 0.8인 온도로 및 상기 비정질 점탄성 재료의 탄젠트 델타가 피크(peak)가 되는 온도보다 낮은 온도로 상기 추가 렌즈를 가열하는 단계를 포함한다.
일부 애플리케이션에서, 상기 추가 렌즈를 가열하는 단계는 상기 비정질 점탄성 재료의 탄젠트 델타(Tan Delta)가 0.2 내지 0.8인 온도 및 상기 비정질 점탄성 재료의 탄젠트 델타가 피크가 되는 온도보다 적어도 섭씨 5도 미만인 온도로 상기 추가 렌즈를 가열하는 단계를 포함한다.
일부 애플리케이션에서, 상기 비정질 점탄성 재료로 상기 추가 렌즈를 성형하는 단계는 비정질 열소성(thermoplastic) 재료로 상기 추가 렌즈를 성형하는 단계를 포함한다.
일부 애플리케이션에서, 상기 비정질 점탄성 재료의 탄젠트 델타가 0.2 내지 0.8인 온도로 상기 추가 렌즈를 가열하는 단계는 상기 추가 렌즈가 상당한 내부 응력을 보유하지 않으면서 상기 추가 렌즈의 형상화(shaping)를 가능하게 하는 단계를 포함한다.
일부 애플리케이션에서, 상기 기본 안경 렌즈는 단초점 광학 교정 렌즈(single-focus optically-corrective lens)를 포함하고, 상기 기본 안경 렌즈에 상기 추가 렌즈를 접착시키는 단계는 원하는 광학 도수를 제공하는 결합된 누진 렌즈를 성형하는 단계를 포함한다.
일부 애플리케이션에서, 상기 추가 렌즈를 형상화하는 단계는, 상기 추가 렌즈가 상기 비정질 점탄성 재료의 탄젠트 델타(Tan Delta)가 0.2 내지 0.8인 상기 온도에 있는 동안, 0.1초 내지 1시간의 기간에 걸쳐 상기 추가 렌즈를 형상화하는 단계를 포함한다.
일부 애플리케이션에서, 상기 추가 렌즈가 광학 디자인을 갖도록 상기 비정질 점탄성 재료로 상기 추가 렌즈를 성형하는 단계는 사출 금형, 사출 압축 금형, 압축 금형, 스탬핑(stamping), 3D-프린팅, 주조(casting) 및 이들의 임의의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 성형 공정(forming process)을 사용하여 상기 비정질 점탄성 재료로 상기 추가 렌즈를 성형하는 단계를 포함한다.
일부 애플리케이션에서, 상기 추가 렌즈를 상기 비정질 점탄성 재료의 탄젠트 델타가 0.2 내지 0.8인 온도로 가열하는 단계는 상기 추가 렌즈를 상기 비정질 점탄성 재료의 탄젠트 델타가 0.3 내지 0.8인 온도로 가열하는 단계를 포함한다.
일부 애플리케이션에서, 상기 추가 렌즈를 상기 비정질 점탄성 재료의 탄젠트 델타가 0.3 내지 0.8인 온도로 가열하는 단계는 상기 추가 렌즈를 상기 비정질 점탄성 재료의 탄젠트 델타가 0.5 내지 0.8인 온도로 가열하는 단계를 포함한다.
일부 애플리케이션에서, 상기 추가 렌즈를 상기 비정질 점탄성 재료의 탄젠트 델타가 0.2 내지 0.8인 온도로 가열하는 단계는 상기 추가 렌즈를 상기 비정질 점탄성 재료의 탄젠트 델타가 0.2 내지 0.5인 온도로 가열하는 단계를 포함한다.
일부 애플리케이션에서, 상기 추가 렌즈를 상기 비정질 점탄성 재료의 탄젠트 델타가 0.2 내지 0.5인 온도로 가열하는 단계는 상기 추가 렌즈를 상기 비정질 점탄성 재료의 탄젠트 델타가 0.2 내지 0.3인 온도로 가열하는 단계를 포함한다.
일부 애플리케이션에서, 상기 추가 렌즈는 기능성 코팅으로 코팅되고, 상기 추가 렌즈의 곡률이 상기 기본 안경 렌즈의 곡률과 정합하도록 상기 추가 렌즈의 곡률을 변경하는 단계는 상기 기능성 코팅의 기능의 손실을 야기하지 않으면서 상기 기능성 코팅의 곡률을 변경하는 단계를 포함한다.
일부 애플리케이션들에서, 상기 기능성 코팅의 기능의 손실을 야기하지 않으면서 상기 기능성 코팅의 곡률을 변경하는 단계는 상기 추가 렌즈에 상당한 응력을 도입하지 않으면서 상기 기능성 코팅의 곡률을 변경하는 단계를 포함한다.
일부 애플리케이션에서, 상기 기능성 코팅의 기능의 손실을 야기하지 않으면서 상기 기능성 코팅의 곡률을 변경하는 단계는 상기 기능성 코팅에 상당한 응력을 도입하지 않으면서 상기 기능성 코팅의 곡률을 변경하는 단계를 포함한다.
일부 애플리케이션에서, 상기 추가 렌즈를 상기 비정질 점탄성 재료의 탄젠트 델타가 0.2 내지 0.8인 온도로 가열하는 단계는 상기 추가 렌즈를 상기 기능성 코팅이 제조되는 재료의 탄젠트 델타가 0.2 내지 0.8인 온도로 가열하는 단계를 포함한다.
일부 애플리케이션에서, 상기 추가 렌즈는 하드 코팅(hard coating)으로 코팅되고, 상기 기능성 코팅의 기능의 손실을 야기하지 않으면서 상기 기능성 코팅의 곡률을 변경하는 단계는 상기 하드 코팅에 상당한 응력을 도입하지 않으면서 상기 하드 코팅의 곡률을 변경하는 단계를 포함한다.
일부 애플리케이션에서, 상기 추가 렌즈는 하드 코팅으로 코팅되고, 상기 기능성 코팅의 기능의 손실을 야기하지 않으면서 상기 기능성 코팅의 곡률을 변경하는 단계는 상기 추가 렌즈에 상당한 응력을 도입하지 않으면서 상기 하드 코팅의 곡률을 변경하는 단계를 포함하는, 방법.
일부 애플리케이션에서, 상기 추가 렌즈는 하드 코팅으로 코팅되고, 상기 기능성 코팅의 기능의 손실을 야기하지 않으면서 상기 기능성 코팅의 곡률을 변경하는 단계는 상기 하드 코팅을 균열시키지 않으면서 상기 하드 코팅의 곡률을 변경하는 단계를 포함한다.
일부 애플리케이션에서, 상기 추가 렌즈는 하드 코팅, 반사 방지 코팅, 초소수성 코팅(super hydrophobic coating), 정전기 방지 코팅(antistatic coating), 클린 코팅(clean coating), 청색광 필터, 반사 코팅, UV 방지 코팅, 광변색 코팅, 편광 코팅, 및 이들의 임의의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 기능성 코팅으로 코팅된다.
일부 애플리케이션에서, 상기 추가 렌즈를 형상화하는 단계는, 상기 추가 렌즈가 상기 비정질 점탄성 재료의 탄젠트 델타가 0.2 내지 0.8인 온도에 있는 동안, 평방 cm 당 0.01 내지 100 kg의 압력을 상기 추가 렌즈에 인가하는 단계를 포함한다.
일부 애플리케이션에서, 상기 추가 렌즈를 형상화하는 단계는, 상기 추가 렌즈가 상기 비정질 점탄성 재료의 탄젠트 델타가 0.2 내지 0.8인 온도에 있는 동안, 제곱 센티미터당 0.2 내지 1 kg의 압력을 상기 추가 렌즈에 인가하는 단계를 포함한다.
일부 애플리케이션들에서, 상기 추가 렌즈의 곡률이 상기 기본 안경 렌즈의 곡률과 정합하도록 상기 추가 렌즈를 형상화하는 단계는 상기 추가 렌즈의 곡률을 +/- 2 디옵터 초과만큼 변경하는 단계를 포함한다.
일부 애플리케이션들에서, 상기 추가 렌즈의 곡률이 상기 기본 안경 렌즈의 곡률과 정합하도록 상기 추가 렌즈를 형상화하는 단계는 상기 추가 렌즈의 곡률을 최대 +/- 4 디옵터만큼 변경하는 단계를 포함한다.
일부 애플리케이션들에서, 상기 방법은 상기 기본 안경 렌즈에 상기 추가 렌즈를 접착한 후에, 상기 추가 렌즈로부터 응력(stress)을 방출하기 위해 상기 추가 렌즈에 열처리를 가하는 단계를 더 포함한다.
일부 애플리케이션들에서, 상기 방법은 상기 기본 안경 렌즈에 상기 추가 렌즈를 접착한 후에, 상기 추가 렌즈와 상기 기본 렌즈 사이에 위치될 수 있는 임의의 공공 체적(vacant volume)들을 제거하기 위해 상기 결합 렌즈에 압력 처리를 가하는 단계를 더 포함한다.
일부 애플리케이션들에서, 상기 방법은, 상기 추가 렌즈를 상기 기본 안경 렌즈에 접착한 후에, 상기 추가 렌즈와 상기 기본 렌즈 사이에 배치될 수 있는 임의의 기포(air bubble)를 제거하기 위해 상기 결합 렌즈에 압력 처리를 가하는 단계를 더 포함한다.
일부 애플리케이션에서, 상기 추가 렌즈를 형상화하는 단계는, 상기 추가 렌즈가 상기 비정질 점탄성 재료의 탄젠트 델타(Tan Delta)가 0.2 내지 0.8인 온도에 있는 동안, 상기 추가 렌즈를 비교적 연질 재료로 제조된 압력 인가 표면을 사용하는 폼(form)에 가압하는 단계(pressing)를 포함한다.
일부 애플리케이션에서, 상기 추가 렌즈가 상기 비정질 점탄성 재료의 탄젠트 델타가 0.2 내지 0.8인 온도에 있는 동안 상기 추가 렌즈를 형상화하는 단계는 상기 압력 인가 표면을 통해 상기 추가 렌즈를 직접 가열하는 단계를 포함한다.
일부 애플리케이션들에서, 상기 압력 인가 표면은 쿠션(cushion)을 포함하고, 상기 압력 인가 표면을 통해 상기 추가 렌즈를 직접 가열하는 단계는, 상기 쿠션 내에 배치된 가열된 유체를 사용하여 상기 추가 렌즈를 직접 가열하는 단계를 포함한다.
일부 애플리케이션에서, 상기 압력 인가 표면을 통해 상기 추가 렌즈를 직접 가열하는 단계는 상기 압력 인가 표면에 결합된 나선형 가열 요소(spiral heating element)를 통해 상기 추가 렌즈를 직접 가열하는 단계를 포함한다.
일부 애플리케이션들에서, 상기 나선형 가열 요소의 인접한 권선들 사이의 갭(gap)들은 상기 나선의 중심으로부터 상기 나선의 외측을 향해 감소한다.
일부 애플리케이션들에서, 상기 압력 인가 표면은 90 쇼어(Shore) A 미만의 경도를 갖는 재료로 제조된다.
일부 애플리케이션들에서, 상기 압력 인가 표면은 20 내지 85 쇼어 A의 경도를 갖는 재료로 제조된다.
본 발명의 일부 애플리케이션예에 따라, 다음을 포함하는 방법이 추가로 제공된다:
주어진 광학 디자인을 갖는 결합 렌즈를 형성하기 위해 제1 렌즈를 제2 렌즈에 접착시키는 단계를 포함하고, 상기 접착시키는 단계는,
상기 제1 렌즈 및 상기 제2 렌즈를 각각의 제1 압력 챔버 및 제2 압력 챔버에 배치하는 단계, - 접착제 층(adhesive layer)이 상기 제1 렌즈와 상기 제2 렌즈 사이에 배치되고, 상기 제1 압력 챔버 및 상기 제2 압력 챔버 각각 내의 압력은 독립적으로 제어가능함 -;
상기 제1 렌즈의 볼록 표면을 상기 접착제 층에 접촉시키는 단계, - 상기 제1 렌즈의 볼록 표면의 중심 영역이 상기 접착제 층에 처음에 접촉하게 하고, 이어서 상기 제1 렌즈의 볼록 표면이 상기 접착제 층에 의해 덮일 때까지, 상기 제1 렌즈의 볼록 표면과 상기 접착제 층 사이의 접촉이 상기 제1 렌즈의 볼록 표면의 중심 영역으로부터 바깥쪽으로 퍼져나가도록 함-; 및
상기 제2 렌즈의 오목 표면을 상기 접착제 층에 접촉시키는 단계, 상기 제2 렌즈의 오목 표면의 중심 영역이 상기 접착제 층에 처음에 접촉하게 하고, 이어서 상기 제2 렌즈의 오목 표면이 상기 접착제 층에 의해 덮일 때까지, 상기 제2 렌즈의 오목 표면과 상기 접착제 층 사이의 접촉이 상기 제2 렌즈의 오목 표면의 중심 영역으로부터 바깥쪽으로 퍼져나가도록 함-,를 포함한다.
일부 애플리케이션에서, 상기 접착시키는 단계는 상기 제1 렌즈의 볼록 표면을 상기 접착제 층과 접촉시키면서 상기 제1 압력 챔버 내의 압력을 주변 압력(ambient pressure) 미만으로 감소시키는 단계를 더 포함한다.
일부 애플리케이션에서, 상기 접착시키는 단계는 상기 제2 렌즈의 오목 표면을 상기 접착제 층과 접촉시키면서 상기 제2 압력 챔버 내의 압력을 주변 압력 미만으로 감소시키는 단계를 더 포함한다.
일부 애플리케이션들에서, 상기 제1 렌즈의 볼록 표면의 중심 영역이 상기 접착제 층과 처음에 접촉하도록 상기 제1 렌즈의 볼록 표면을 상기 접착제 층과 접촉시키는 단계는 상기 제1 압력 챔버 및 제2 압력 챔버 사이에 압력차를 인가함으로써 상기 접착제 층이 상기 제1 렌즈의 볼록 표면을 향하는 볼록 곡선을 형성하게 하는 단계를 포함한다.
일부 애플리케이션예에서, 상기 제2 렌즈의 오목 표면의 중심 영역이 상기 접착제 층과 처음에 접촉하도록 상기 제2 렌즈의 오목 표면을 상기 접착제 층과 접촉시키는 단계는, 상기 제1 렌즈의 볼록 표면이 상기 접착제 층으로 덮인 후에, 상기 접착제 층이 배치된 상기 제1 렌즈의 볼록 표면의 중심 영역이 상기 제2 렌즈의 오목 표면의 중심 영역과 접촉하도록 상기 제1 렌즈 및 상기 접착제 층과 상기 제2 렌즈를 서로를 향해 이동시키는 단계를 포함하고, 상기 제1 렌즈의 볼록 표면의 곡률은 상기 제2 렌즈의 오목 표면의 곡률보다 크다.
일부 애플리케이션에서, 상기 방법은 공기 압력(air pressure)을 인가하는 단계, 기계적 압력을 인가하는 단계, 오토클레이빙(autoclaving) 및 이들의 임의의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 기술을 사용하여 상기 제1 렌즈와 상기 접착제 층 사이에 포획되는 임의의 기포(air bubble)를 제거하는 단계를 더 포함한다.
일부 애플리케이션에서, 상기 방법은 공기 압력을 인가하는 단계, 기계적 압력을 인가하는 단계, 오토클레이빙(autoclaving) 및 이들의 임의의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 기술을 사용하여 상기 제2 렌즈와 상기 접착제 층 사이에 포획되는 임의의 기포를 제거하는 단계를 더 포함한다.
일부 애플리케이션에서, 상기 방법은 공기 압력을 인가하는 단계, 기계적 압력을 인가하는 단계, 및 이들의 임의의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 기술을 사용하여 상기 제1 렌즈와 상기 접착제 층 사이에 위치된 임의의 공공 체적(vacant volume)을 제거하는 단계를 더 포함한다.
일부 애플리케이션에서, 상기 방법은 공기 압력을 인가하는 단계, 기계적 압력을 인가하는 단계, 및 이들의 임의의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 기술을 사용하여 상기 제2 렌즈와 상기 접착제 층 사이에 위치된 임의의 공공 체적을 제거하는 단계를 더 포함한다.
일부 애플리케이션들에서, 상기 접착제 층의 두께는 20 내지 300 마이크론이다.
일부 애플리케이션들에서, 상기 접착제 층의 두께는 50 내지 200 마이크론이다.
일부 애플리케이션들에서, 상기 방법은, 접착 동안 하나 이상의 스테이지(stage)에서, 상기 기본 렌즈, 상기 추가 렌즈, 상기 접착제 층, 상기 제1 압력 챔버, 상기 제2 압력 챔버, 및 이들의 임의의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 요소를 가열하는 단계를 더 포함한다.
일부 애플리케이션들에서, 상기 적어도 하나의 요소를 가열하는 단계는 상기 적어도 하나의 요소를 섭씨 25 내지 75도의 온도로 가열하는 단계를 포함한다.
일부 애플리케이션들에서, 상기 적어도 하나의 요소를 가열하는 단계는 0.1초 내지 1시간의 기간 동안 상기 적어도 하나의 요소를 가열하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일부 애플리케이션에 따라, 주어진 광학 디자인을 갖는 결합 렌즈를 성형하기 위해, 적어도 하나의 볼록 표면을 갖는 제1 렌즈를 적어도 하나의 오목 표면을 갖는 제2 렌즈에 접착하기 위한 장치가 추가로 제공되고, 상기 장치는,
상기 제1 렌즈를 수용하도록 구성된 제1 압력 챔버, 및 상기 제2 렌즈를 수용하도록 구성된 제2 압력 챔버 - 상기 제1 압력 챔버 및 상기 제2 압력 챔버 각각 내의 압력은 독립적으로 제어가능함 -;
상기 제1 압력 챔버 및 상기 제2 압력 챔버 사이에 배치된 접착제 층;
하나 이상의 기계적 푸싱 요소; 및
컴퓨터 프로세서를 포함하고, 상기 컴퓨터 프로세서는,
상기 제1 렌즈의 볼록 표면이 상기 접착제 층과 접촉하도록 상기 기계적 푸싱 요소들 중 하나를 구동하여, 상기 제1 렌즈의 볼록 표면의 중심 영역이 처음에 상기 접착제 층과 접촉하고, 이어서 상기 제1 렌즈의 볼록 표면이 상기 접착제 층에 의해 덮일 때까지, 상기 제1 렌즈의 볼록 표면과 상기 접착제 층 사이의 접촉이 상기 제1 렌즈의 볼록 표면의 중심 영역으로부터 바깥쪽으로 퍼져나가고;
상기 제2 렌즈의 오목 표면을 상기 접착제 층과 접촉하도록 상기 기계적 푸싱 요소들 중 하나를 구동하여, 상기 제2 렌즈의 오목 표면의 중심 영역이 처음에 상기 접착제 층과 접촉하고, 이어서 상기 제2 렌즈의 오목 표면이 상기 접착제 층에 의해 덮일 때까지 상기 제2 렌즈의 오목 표면과 상기 접착제 층 사이의 접촉이 상기 제2 렌즈의 오목 표면의 중심 영역으로부터 바깥쪽으로 퍼져나가도록 구성된다.
일부 애플리케이션들에서, 상기 컴퓨터 프로세서는 상기 제1 렌즈의 볼록 표면을 상기 접착제 층과 접촉시키기 위해 상기 기계적 푸싱 요소들 중 하나를 구동시키는 동안 상기 제1 압력 챔버 내의 압력을 주변 압력 미만으로 감소시키도록 구성된다.
일부 애플리케이션들에서, 상기 컴퓨터 프로세서는 상기 제2 렌즈의 오목 표면을 상기 접착제 층과 접촉시키기 위해 상기 기계적 푸싱 요소들 중 하나를 구동시키는 동안 상기 제2 압력 챔버 내의 압력을 주변 압력 미만으로 감소시키도록 구성된다.
일부 애플리케이션들에서, 상기 컴퓨터 프로세서는 상기 제1 압력 챔버와 상기 제2 압력 챔버 사이에 압력차를 인가함으로써 상기 접착제 층이 상기 제1 렌즈의 볼록 표면을 향하는 볼록 곡선을 형성하게 하도록 구성된다.
일부 애플리케이션들에서, 상기 장치는 상기 제1 렌즈의 볼록 표면의 곡률이 상기 제2 렌즈의 오목 표면의 곡률보다 크도록 형상화된 제1 렌즈 및 제2 렌즈와 사용하기 위한 것이고, 상기 컴퓨터 프로세서는, 상기 제1 렌즈의 볼록 표면이 상기 접착제 층으로 덮인 후에, 상기 접착제 층이 배치된 상기 제1 렌즈의 볼록 표면의 중심 영역이 상기 제2 렌즈의 오목 표면의 중심 영역과 접촉하도록, 상기 제1 렌즈 및 상기 접착제 층 및 상기 제2 렌즈를 서로를 향해 이동시키도록 구성된다.
일부 애플리케이션들에서, 상기 컴퓨터 프로세서는 상기 제1 압력 챔버 내에 공기 압력을 인가함으로써, 상기 제1 렌즈와 상기 접착제 층 사이에 포획된 임의의 기포들 및 상기 제1 렌즈와 상기 접착제 층 사이에 배치된 임의의 공공 체적(vacant volume)들을 제거하도록 구성된다.
일부 애플리케이션들에서, 상기 컴퓨터 프로세서는 상기 제1 압력 챔버 내에 공기 압력을 인가함으로써, 상기 제2 렌즈와 상기 접착제 층 사이에 포획되는 임의의 기포들 및 상기 제2 렌즈와 상기 접착제 층 사이에 배치된 임의의 공공 체적들을 제거하도록 구성된다.
일부 애플리케이션들에서, 상기 하나 이상의 기계적 푸싱 요소는 기계적 압력을 인가함으로써 상기 제1 렌즈와 상기 접착제 층 사이에 포획되는 임의의 기포 및 상기 제1 렌즈와 상기 접착제 층 사이에 배치되는 임의의 공공 체적을 제거하도록 구성된다.
일부 애플리케이션들에서, 상기 하나 이상의 기계적 푸싱 요소는 기계적 압력을 인가함으로써 상기 제2 렌즈와 상기 접착제 층 사이에 포획되는 임의의 기포 및 상기 제2 렌즈와 상기 접착제 층 사이에 배치되는 임의의 공공 체적을 제거하도록 구성된다.
일부 애플리케이션들에서, 상기 장치는 상기 추가 렌즈와 상기 접착제 층 사이에 포획된 임의의 기포, 상기 제2 렌즈와 상기 접착제 층 사이에 갇히게 되는 임의의 기포, 상기 제1 렌즈와 상기 접착제 층 사이에 배치된 임의의 빈 부피, 및 상기 제2 렌즈와 상기 접착제 층 사이에 배치된 임의의 빈 부피를 제거하도록 구성된 가열 및/또는 압력 챔버를 더 포함한다.
일부 애플리케이션들에서, 상기 접착제 층의 두께는 20 내지 300 마이크론이다.
일부 애플리케이션들에서, 상기 접착제 층의 두께는 50 내지 200 마이크론이다.
일부 애플리케이션에서, 상기 장치는 접착 동안에 하나 이상의 스테이지에서, 상기 기본 렌즈, 상기 추가 렌즈, 상기 접착제 층, 상기 제1 압력 챔버, 상기 제2 압력 챔버, 및 이들의 임의의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 요소를 가열하도록 구성된 가열 컴포넌트를 더 포함한다.
일부 애플리케이션들에서, 상기 가열 컴포넌트는 상기 적어도 하나의 요소를 섭씨 25 내지 75도의 온도로 가열하도록 구성된다.
일부 애플리케이션들에서, 상기 가열 컴포넌트는 0.1초 내지 1시간의 기간 동안 상기 적어도 하나의 요소를 가열하도록 구성된다.
일부 애플리케이션에서, 상기 기계적 푸싱 요소 중 적어도 하나는 90 쇼어 A 미만의 경도를 갖는 재료로 제조된다.
일부 애플리케이션들에서, 상기 기계적 푸싱 요소 중 적어도 하나는 20 내지 85 쇼어 A의 경도를 갖는 재료로 제조된다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 선행 기술에 공지되고 상기의 배경 기술 섹션에서 설명된, 정현파 하중에 의해 로딩되고 지연된 정현파 변위로 응답하는 점탄성 재료에 대한 응력-대-시간 및 스트레인-대-시간 곡선을 도시하는 그래프이다.
도 2는 본 발명의 일부 애플리케이션들에 따른 기본 렌즈(base lens) 및 기본 렌즈에 접착된 추가 렌즈(additional lens)로 구성된 하나 이상의 렌즈들을 포함하는 안경의 개략도이다.
도 3a 및 3b는 본 발명의 일부 애플리케이션에 따른 추가 렌즈가 제조되는 개개의 전형적인 재료의 온도에 따른 저장 탄성률, 손실 탄성률, 및 탄젠트 델타의 변화를 보여주는 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일부 애플리케이션들에 따른 전형적으로 수행되는 단계들을 요약하는 흐름도이다.
도 5 및 6은 본 발명의 일부 애플리케이션들에 따른 렌즈가 주어진 온도로 가열되는 동안 렌즈를 형상화(shaping)하기 위한 장치의 개략도이다.
도 7a, 7b, 7c, 및 7d는 본 발명의 일부 애플리케이션에 따른 기본 렌즈에 추가 렌즈를 접착하기 위한 접착 공정의 각 단계의 개략도이다.
도 8은 본 발명의 일부 애플리케이션들에 따른 추가 렌즈 및 기본 렌즈가 서로 접착된 후에, 결합된 추가 렌즈 및 기본 렌즈에 열 및/또는 압력을 인가하기 위해 사용되는 챔버의 개략도이다.
도 9a 및 9b는 본 발명의 일부 애플리케이션에 따른 만들어진 렌즈에 대해 허용오차(tolerance) 측정이 어떻게 수행되는지를 나타내는 그래프이다.
도 2를 참조하면, 이는 본 발명의 일부 애플리케이션에 따른 안경테(21) 내에 하나 이상의 결합 렌즈(20)를 포함하는 안경(18)의 개략도이며, 결합 렌즈는 기본 렌즈(22) 및 기본 렌즈에 접착된 추가 렌즈(24)로 구성된다. 일부 애플리케이션에 대해, 결합 렌즈(20)는 누진 렌즈(progressive lens)이고, 기본 렌즈(22)는 단초점, 교정 렌즈(예를 들어, 원시(far-vision) 교정 렌즈)이고, 추가 렌즈(24)의 광학 디자인은 기본 렌즈(22)에 접착될 때, 결합 렌즈(20)가 원하는 도수와 일치하는 누진 렌즈가 되도록 한다. 전형적으로, 추가 렌즈(24)는 기본 렌즈(22)의 내부 표면(즉, 결합 렌즈(20)가 사용자에 의해 착용되는 안경에 통합될 때 사용자의 눈에 더 가깝고 전형적으로 오목한 기본 렌즈(22)의 표면)에 결합된다. 대안적으로, 추가 렌즈(24)는 기본 렌즈(22)의 외부 표면(즉, 결합 렌즈(20)가 사용자에 의해 착용되는 안경에 통합될 때 사용자의 눈으로부터 더 멀리 있고 전형적으로 볼록한 기본 렌즈(22)의 표면)에 결합된다. 도 1의 확대부에 있어서, 추가 렌즈의 외측 에지와 안경테(21) 사이에 갭(gap)이 도시되어 있음에 유의한다. 전형적으로, 그러한 갭은 실제로 존재하지 않을 것이고, 그러한 갭은 추가 렌즈(24) 및 기본 렌즈(22)를 도시하기 위해, 단지 예시적인 목적을 위해 도 1에 도시되어 있다.
본 발명의 일부 애플리케이션이 상기 예를 참조하여 설명되었지만(기본 렌즈(22)는 단일 초점, 교정 렌즈(예를 들어, 원시 교정 렌즈)이고, 추가 렌즈(24)의 광학 디자인은 기본 렌즈(22)에 접착될 때, 결합 렌즈(20)가 원하는 도수에 일치하는 누진 렌즈가 되도록 한다), 본 출원의 범위는 본 명세서에 설명된 렌즈 형상화 기술을 기본 렌즈(22) 및 추가 렌즈(24)의 다른 조합에 적용하는 것을 포함한다. 예를 들어, 본 명세서에 설명된 렌즈 형상화 기술은 특정 광학 기능(예를 들어, 편광, 단일 초점 부가 도수 등)을 제공하고 누진 특성을 갖는 기본 렌즈에 접착되도록 구성된 추가 렌즈에 적용될 수 있다. 대안적으로, 본 명세서에 설명된 렌즈 형상화 기술은 광학적으로 교정되지 않는 특성을 갖는 기본 렌즈, 예를 들어 보안경(safety goggles) 또는 스위밍고글(swimming goggles)의 렌즈에 추가되도록 구성된 추가 렌즈에 적용된다. 일부 애플리케이션의 경우, 본 명세서에 기술된 렌즈 형상화 기술(lens-shaping technique)은, 후술되는 기능적 코팅 중 임의의 하나와 같은, 기능적 코팅으로 코팅된 플라노 추가 렌즈(plano additional lens)에 적용된다. 대안적으로, 본 명세서에 설명된 렌즈 형상화 기술은 광학 기능(예를 들어, 단일 초점 광학-교정 기능, 누진 광학-교정 기능 등)을 제공하고 태양으로부터의 보호(예를 들어, UV 보호 및/또는 편광)를 제공하는 기본 렌즈에 접착되도록 구성되는 추가 렌즈에 적용된다. 또한, 렌즈 형상화 기술들의 일부 애플리케이션들이 추가 렌즈를 참조하여 본 명세서에서 설명되지만, 본 출원의 범위는 본 명세서에 설명된 형상화 공정들을 렌즈 디자인을 갖는 임의의 안과용 렌즈에 적용하는 것을 포함한다. 이하에 더 상세히 설명되는 바와 같이, 전형적으로, 본 명세서에 설명된 기술은 안과용 렌즈의 재형상화(reshaping)을 용이하게 하도록 구성되어, 렌즈가 재형상화되고 기본 렌즈(22)에 접착된 후에 ISO 표준 내에서 미리 지정된 임상적으로 중요한 서브-영역에서 그의 광학 디자인을 유지할 뿐만 아니라, 렌즈의 미리 지정된 임상적으로 중요한 서브-영역에서 대략 동일한 잔차 실린더 양을 유지한다. 또한 전형적으로, 렌즈의 미리 지정된 서브-영역들에서의 허용오차(tolerance) 내로 그의 원래의 광학 디자인의 렌즈에 의한 보유는 안과용 렌즈가 상당한 내부 응력(추가 렌즈 파열을 초래하거나 그 수명 동안 응력 균열을 겪을 수 있는 유형의)을 보유하지 않고 달성된다. 렌즈의 미리 지정된 서브-영역들에서의 허용오차 내로 그 원래의 광학 디자인의 렌즈에 의한 유지에 관하여 추가적인 세부사항들이 도 5a 및 5b를 참조하여 이하에서 설명된다.
이제 도 3a 및 3b를 참조하고, 이는 본 발명의 일부 애플리케이션에 따른 추가 렌즈(24)가 제조되는 전형적인 재료의 저장 탄성률(곡선 30), 손실 탄성률(곡선 32), 및 탄젠트 델타(곡선 34)의 온도에 따른 변화를 보여주는 그래프이다. 전형적으로, 추가 렌즈(24)는 비정질 점탄성 중합체(amorphous viscoelastic polymer)(예를 들어, 비정질 열소성 중합체)로 제조되며, 이는 탄성 및 소성 속성 둘 모두를 나타낸다. 또한 전형적으로, 추가 렌즈는 단독중합체(homopolymer) 및 공중합체의 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA) 그룹으로부터의 중합체, 예를 들어 충격-개질된 PMMA 중합체로 제조된다. 또한 더 전형적으로, 추가 렌즈가 제조되는 재료는, 추가 렌즈가 결합 렌즈(20)의 사용 동안 노출될 가능성이 있는 주변 온도의 전체 범위 내에서, 추가 렌즈가 그의 광학 디자인을 유지하도록 선택된다. 따라서, 전형적으로, 재료는 섭씨 -10도 내지 섭씨 60도의 온도 범위 내에서 형상에 대한 변화 또는 균열을 겪지 않는 재료이다.
도 3a에 도시된 곡선은 ASTM Designation number D 5023 (Standard Test Method for Plastics: Dynamic Mechanical Properties: In Flexure (Three-Point Bending))에 따른 Dynamic Mechanical Analysis ("DMA 분석"이라고도 함)를 이용하여 PMMA (Polymethyl methacrylate)에 대해 측정되었으며, 분석은 0-200℃ 온도 범위에서 TGA Q800 TA 기기를 사용하여 수행되었다. 일부 애플리케이션에 대해, 추가 렌즈는 폴리카보네이트 중합체로 제조된다. 도 3b에 도시된 곡선은 또한 ASTM designation number D 5023 (Standard Test Method for Plastics: Dynamic Mechanical Properties: In Flexure (Three-Point Bending)에 따른 Dynamic Mechanical Analysis을 사용하여 폴리카보네이트 렌즈에 대해 측정되었으며, 분석은 0-200℃ 온도 범위에서 TGA Q800 TA 기기를 사용하여 수행되었다.
도 3a 및 3b에 도시된 곡선의 형태는 본 발명의 일부 애플리케이션에 따라 사용되는 비정질 점탄성 중합체의 특정 예를 위한 것이다. 그러나, 본 출원의 범위는 임의의 비정질 점탄성 중합체(예를 들어, 임의의 비정질 열소성 중합체, 및/또는 임의의 PMMA 중합체, 폴리카르보네이트 중합체, 폴리우레탄, 및/또는 환형 올레핀 중합체(cyclic olefin polymer))를 사용하는 것, 및 본원에 기재된 렌즈 형상화 기술을 적용하는 것을 포함한다. 사용되는 다른 중합체는 도 3a 및 3b에 도시된 것과 상이한 저장 탄성률, 손실 탄성률, 및 탄젠트 델타 곡선을 갖는다. 그러나, 도 3a 및 3b를 참조하여 설명된 일반적인 원리들은 다른 비정질 점탄성 중합체에 적용가능하다. 이와 같이, 본 명세서에 기술된 렌즈 형상화 기술의 일반적인 원리는 전형적으로 다른 비정질 점탄성 중합체에 적용되지만, 이들 재료에 대해 적절한 온도를 사용한다.
상기 배경기술 섹션에서 전술한 바와 같이, 재료에 기계적 에너지를 인가하는 것에 대한 점탄성 재료의 반응은 그것의 저장 탄성률 (E') 및 그것의 손실 탄성률 (E")에 의해 특징지어질 수 있다. 재료의 저장 탄성률(storage modulus)은 탄성 거동의 척도, 즉, 재료에 인가되는 기계적 에너지가 복원 동안 방출되는 것과 같이 중합체 사슬을 따라 결합 연신되어 저장되는 정도이다. 손실 탄성률은 재료의 소성 거동(plastic behavior)의 척도, 즉 재료에 인가되는 기계적 에너지가 중합체 사슬들 사이의 내부 마찰로 인해 손실되는 정도(그러한 에너지는 저장되지 않고 후속적으로 방출되지 않음)이다. 재료의 탄젠트 델타(Tan Delta)로 알려진 추가의 파라미터는 임의의 온도에서 저장 탄성률에 대한 손실 탄성률의 비율을 측정한다. 이와 같이, 재료의 탄젠트 델타(Tan Delta)는 재료가 소산적이고 치수적으로 불안정해지는 경향의 측정치이다. 전형적으로, 도 3a의 곡선(30, 32, 34)에 의해 나타낸 바와 같이, 상기 언급된 모든 3개의 파라미터(즉, 저장 탄성률, 손실 탄성률, 및 탄젠트 델타)는 재료의 온도가 변화함에 따라 변화한다. 전술한 파라미터는 전술한 바와 같이 동적 기계 분석("DMA 분석"이라고도 함)을 사용하여 재료를 분석함으로써 결정된다.
전형적으로, 추가 렌즈(24)는 전술한 필요에 따라 주어진 렌즈 광학 디자인을 나타내도록(예를 들어, 기본 렌즈(22)에 접착될 때, 기본 렌즈와 추가 렌즈의 결합이 누진 렌즈(progressive lens)를 형성하도록) 초기에 형성된다.
예를 들어, 추가 렌즈는 사출 금형(injection molding), 사출-압축 금형, 압축 금형, 스탬핑(stamping), 3D-프린팅 및/또는 주조(casting)와 같은 성형 공정(forming process)을 사용하여 초기에 형성될 수 있다. 추가 렌즈(24)를 기본 렌즈(22)에 접착하기 위해, 추가 렌즈는 그 곡률이 기본 렌즈의 곡률과 정합하도록 추가 형상화 절차를 거치는 것이 전형적으로 바람직하다. 특히, 기본 렌즈에 접착되는 추가 렌즈의 표면은 접착되는 기본 렌즈의 표면과 정합하도록(conform) 형상화될 필요가 있다. 일부 경우에, 추가 렌즈의 곡률은 도 7a-d를 참조하여 이하에서 설명되는 접착 공정을 가능하게 하기 위해 기본 렌즈의 곡률보다 약간 더 크게 된다는 것을 유의한다. 또한, 일부 경우에, 특히 추가 렌즈와 기본 렌즈의 곡률이 서로 유사하면, 접착 단계 이전에 추가 렌즈를 형상화할 필요가 없다는 것을 유의한다. 그러나, 본 발명자들은 추가 및 기본 렌즈들의 결합들의 상당한 부분이 전형적으로 추가 렌즈에 내구성 있게 적용되기 위해 본 명세서에 설명된 형상화 기술을 필요로 한다는 것을 발견하였다. 이는 특히 안과용 도수는 기본 렌즈의 오목 곡률에 영향을 미치는 경향이 있는 연관된 실린더 축 값들을 갖는 실린더를 포함할 때의 경우이다.
그 곡률이 기본 렌즈의 곡률과 정합하도록 추가 렌즈를 재형상화하는 대안은, 원하는 광학 디자인을 갖고 또한 기본 렌즈의 형상과 일치하도록 추가 렌즈를 초기에 형상화하는 것일 것이다. 그러나, 이는 소매업자 또는 광학 실험실에 의해 비축될 필요가 있을 추가 렌즈의 수를 크게 증가시킬 것인데, 이는 주어진 광학 디자인을 갖지만 개개의 상이한 형상의 기본 렌즈와 정합하기 위한 것과 같이 상이한 곡률을 갖는 추가 렌즈의 개별 비축 유닛(separate stock-keeping units)을 비축할 필요가 있을 것이기 때문이다. (위에서 언급된 바와 같이, 이는 특히 안과용 도수가 기본 렌즈의 오목 곡률에 영향을 미치는 경향이 있는 연관된 실린더 축 값들을 갖는 실린더를 포함할 때의 경우이다.) 대안적으로, 이는 추가 렌즈들이 (환자의 광학적 요건들 및 기본 렌즈의 선택에 기초하여) 맞춤형 방식으로 제조되어야 한다는 것을 의미할 것이고, 이 경우, 전통적인 제조 기술들을 사용하기 보다는 기본 렌즈 및 추가 렌즈를 사용하여 누진 렌즈를 제조하는 많은 이점들이 손실될 것이다.
렌즈의 미리 지정된 서브-영역들이 (마이크로미터의 두께 차이의 레벨에서) 매우 정확하다는 사실로 인해 렌즈 형상화는 매우 도전적이다. 제어되지 않은 방식으로 누진 렌즈를 형상화하는 것은 렌즈의 광학 값을 손상시킬 위험이 있다. 추가 렌즈가 전술된 방식으로 형상화된 후에, 추가 렌즈는 재형상화되고 기본 렌즈(22)에 접착된 후에 ISO 표준 내에서 미리 지정된 임상적으로 중요한 서브-영역에서 그것의 광학 디자인을 유지할 뿐만 아니라, 대략 미리 지정된, 임상적으로 중요한 렌즈의 서브-영역에서 동일한 잔차 실린더 양(residual cylinder quantity)을 유지하는 것이 바람직하다. 또한, 전형적으로, 렌즈의 미리 지정된 서브-영역들에서의 허용오차(tolerance) 내에 대한 렌즈의 원래의 광학 디자인의 렌즈에 의한 보유는 안과용 렌즈가 상당한 내부 응력(추가 렌즈 파열을 초래하거나 그것의 수명 동안 응력 균열을 겪을 수 있는 유형의)을 보유하지 않고 달성되는 것이 바람직하다. (추가 렌즈가 렌즈의 미리 지정된 서브-영역에서 그 원래의 광학 디자인을 유지해야 하는 허용오차 레벨의 세부 사항은 도 9a-b를 참조하여 이하에서 더 상세히 설명된다). 전술한 고려 사항에 기초하여, 추가 렌즈의 초기 형성에 후속하여, 본 명세서에 설명된 바와 같은 렌즈 형상화 공정이 전형적으로 추가 렌즈(24)에 적용된다.
일부 애플리케이션의 경우, 본 명세서에 설명된 렌즈 형상화 공정을 적용함으로써, 추가 렌즈의 곡률은 플러스/마이너스 1 디옵터(예를 들어, 플러스/마이너스 2 디옵터 초과) 초과, 및/또는 최대 플러스/마이너스 4 디옵터(예를 들어, 최대 플러스/마이너스 3 디옵터)만큼 변화될 수 있는 한편, 렌즈 광학 디자인을 유지하고 (전술한 바와 같이) 렌즈에 상당한 응력을 도입하지 않는다.
다시 도 3a 및 3b를 참조하여, 상기 언급된 바와 같이, 곡선(30)은 온도에 따른 저장 탄성률의 변화를 나타내고, 곡선(32)은 온도에 따른 손실 탄성률의 변화를 나타낸다. 다시, 도 3a 및 3b에 도시된 곡선들은 추가 렌즈를 제조할 수 있는 재료의 특정 예의 저장 탄성률, 손실 탄성률 및 탄젠트 델타에 대응한다는 것에 유의한다. 그러나, 도 3a 및 3b를 참조하여 설명된 일반적인 원리들은 전형적으로 추가 렌즈를 제조할 수 있는 임의의 비결정질 점탄성 중합체에 적용가능하다.
전술한 바와 같이, 탄젠트 델타는 손실 탄성률과 저장 탄성률 사이의 비율이다. 먼저, 도 3a를 참조하면, 온도에 따른 탄젠트 델타의 변화를 나타내는 곡선 34는 피크(peak)에 도달하기 전에 급격히 상승하다가 급격히 하강한다. 마찬가지로, 도 3b를 참조하면, 온도에 따른 탄젠트 델타(Tan Delta)의 변화를 나타내는 곡선(34)은 피크(peak)에 도달하기 전에 급격하게 상승하다가 급격히 하강하는 것을 알 수 있다. 추가 렌즈에 전형적으로 사용되는 재료는 도시된 바와 같이 전형적으로 그것들의 탄젠트 델타/온도 곡선에서 단일 피크만을 갖는다.
본 출원의 발명자들은, 추가 렌즈(24)가 탄젠트 델타가 0.8보다 큰(또는 일부 경우에 0.5 또는 0.3보다 큰) 온도에서 형상화되는 경우, 이는 전형적으로 렌즈 광학 디자인에 비가역적 손상을 야기한다는 것을 발견하였다. 이는 렌즈가 그러한 온도에서 응력 하에서 형상화될 때, 렌즈의 변형이 전형적으로 소성 변형을 야기하여, 렌즈가 주변 온도로 복귀할 때, 그의 광학 디자인의 성분들이 손실되고, 원하지 않는 실린더가 나타날 수 있기 때문이다. 한편, 본 발명자들은 추가 렌즈(24)가 탄젠트 델타가 0.2 미만(또는 일부 경우에 0.3 또는 0.5 미만)인 온도에서 형상화되면, 이는 추가 렌즈가 그것의 렌즈 광학 디자인을 유지할 수 있게 하지만, 나중에 균열로 발전할 수 있는 렌즈 내의 내부 응력, 또는 응력으로 인해 렌즈가 그것의 투명성을 상실하는 영역을 남긴다는 것을 발견하였다. 예를 들어, 렌즈는 (예를 들어, 화학적 세정 재료, 및/또는 신체 분비된 유체로 인한) 열 사이클, 열 쇼크(shock), 기계적 쇼크(shock), 또는 환경 응력과 조합된 내부 응력의 결과로서 균열을 형성할 수 있다. 중합체, 특히 비정질의 것의 느린 균열(cracking) 현상은 잘 알려져 있고, 그것의 수명 주기 동안 추가 렌즈와 접촉하게 될 가능성이 있는 지방(예를 들어, 사람의 지방 또는 그리스(grease), 손 또는 얼굴로부터), 오일, 세정제 및 비누에 의해 더욱 가속화된다. 탄젠트 델타(Tan Delta)가 0.2 미만(그리고 일부 경우에 0.5 미만, 또는 0.3 미만)인 온도에서 추가 렌즈를 형상화하는 것과 관련된 추가 위험은 추가 렌즈가 그의 원래 형상으로 복귀하는 경향이 있을 것이고, 이는 추가 렌즈가 기본 렌즈로부터 분리되게 할 것이다.
따라서, 본 발명의 일부 애플리케이션에 따르면, 추가 렌즈(24)는 추가 렌즈가 제조되는 재료가 0.2 초과 및/또는 0.8 미만의 탄젠트 델타(Tan Delta)를 갖는 온도에서 형상화된다. 일부 애플리케이션예의 경우, 추가 렌즈는 추가 렌즈가 제조되는 재료가 0.2 내지 0.5 또는 0.2 내지 0.3의 탄젠트 델타를 갖는 온도에서 형상화된다. 대안적으로 또는 추가적으로, 추가 렌즈는 추가 렌즈가 제조되는 재료가 0.3 내지 0.8 또는 0.5 내지 0.8의 탄젠트 델타(Tan Delta)를 갖는 온도에서 형상화된다.
재료의 탄젠트 델타는 전형적으로 탄젠트 델타/온도 곡선의 급격한 상승 부분 및 탄젠트 델타/온도 곡선의 급격한 하강 부분 둘 모두에서 전술한 범위 내에 있다는 것이 주목된다. 재료는 전형적으로 재료의 탄젠트 델타/온도가 탄젠트 델타/온도 곡선의 상승 부분 내에서 전술한 범위 내에 있는 온도로, 즉 탄젠트 델타/온도 곡선이 0.8을 처음 통과하는(예를 들어, 0.5를 첫 번째로 통과하거나 0.3을 첫 번째로 통과하는) 온도보다 낮은 온도에서 가열된다. 즉, 추가 렌즈(24)는 전형적으로 (a) 추가 렌즈가 제조되는 재료의 탄젠트 델타/온도 곡선의 피크 미만인 온도, 및 (b) 추가 렌즈가 제조되는 재료가 0.2 초과 및/또는 0.8 미만, 예를 들어, 0.2 내지 0.8, 0.2 내지 0.5, 0.2 내지 0.3, 0.3 내지 0.8, 또는 0.5 내지 0.8의 탄젠트 델타를 갖는 온도에서 형상화된다. 전형적으로, 전술한 탄젠트 델타 범위 내에서, 재료는 낮은 잔류 응력만을 유지하면서 원래의 렌즈 광학 디자인을 유지한다.
일부 애플리케이션의 경우, 추가 렌즈는 추가 렌즈가 만들어지는 재료의 탄젠트 델타/온도 곡선의 피크 아래의 적어도 섭씨 5 도(예를 들어, 적어도 섭시 10도)인 전술한 범위 내의 온도로 가열된다. 즉, 추가 렌즈(24)는 전형적으로 (a) 추가 렌즈가 제조되는 재료의 탄젠트 델타/온도 곡선의 피크 아래의 적어도 섭씨 5도 (예를 들어, 적어도 섭씨 10 도)인 온도에서 형상화되고, (b) 추가 렌즈가 제조되는 재료가 0.2 초과 및/또는 0.8 미만, 예를 들어, 0.2 내지 0.8, 0.2 내지 0.5, 0.2 내지 0.3, 0.3 내지 0.8, 또는 0.5 내지 0.8의 탄젠트 델타를 갖는 온도에서 형상화된다. 전형적으로, 전술한 탄젠트 델타 범위 내에서, 재료는 낮은 잔류 응력만을 유지하면서 원래의 렌즈 광학 디자인을 유지한다.
추가 렌즈가 가열되는 온도는 전술한 제한들에 의해 제한되지만, 탄젠트 델타/온도 곡선의 피크에서의 탄젠트 델타의 실제 값은 제한사항이 아님을 유의한다. 즉, 추가 렌즈는 전형적으로, 탄젠트 델타/온도 곡선의 피크에서의 탄젠트 델타의 값에 관계없이, 추가 렌즈가 제조되는 재료가 0.2 초과 및/또는 0.8 미만의 탄젠트 델타를 갖는 온도로 가열된다.
이제, 본 발명의 일부 애플리케이션들에 따른 추가 렌즈(24) 및 기본 렌즈(22)(이들 둘 모두가 예를 들어 도 2에 도시됨)를 결합하기 위해 전형적으로 수행되는 단계들을 요약하는 흐름도인 도 4를 참조한다.
제1 단계(60)에서, 추가 렌즈(24)는 전술한 요구 사항에 따라 주어진 렌즈 광학 디자인을 나타내도록 성형된다(예를 들어, 기본 렌즈(22)에 접착될 때, 기본 렌즈와 추가 렌즈의 결합이 누진 렌즈를 성형하도록). 예를 들어, 추가 렌즈는 사출 금형, 사출-압축 금형, 압축 금형, 스탬핑, 3D-프린팅 및/또는 주조와 같은 성형 공정을 사용하여 초기에 성형될 수 있다.
제2 단계(62)에서, 추가 렌즈의 곡률이 기본 렌즈(22)의 곡률과 정합(conform)하도록, 추가 렌즈에 특정 기간에 걸쳐 압력을 인가함으로써 추가 렌즈가 재형상화된다(이하에서 더 상세히 설명됨). 전형적으로, 이 단계 동안, 추가 렌즈는 전술된 바와 같은 온도로 가열된다. 즉, 전형적으로, 이 단계 동안, 추가 렌즈는 추가 렌즈가 제조되는 재료가 0.2 초과 및/또는 0.8 미만의 예를 들어, 0.2 내지 0.8, 0.2 내지 0.5, 0.2 내지 0.3, 0.3 내지 0.8, 또는 0.5 내지 0.8의 탄젠트 델타(Tan Delta)를 갖는 온도로 가열된다. 또한 전형적으로, 이 단계 동안, 추가 렌즈는 (a) 추가 렌즈가 제조되는 재료의 탄젠트 델타/온도 곡선의 피크 미만인 온도, 및 (b) 추가 렌즈가 제조되는 재료가 0.2 초과 및/또는 0.8 미만, 예를 들어, 0.2 내지 0.8, 0.2 내지 0.5, 0.2 내지 0.3, 0.3 내지 0.8, 또는 0.5 내지 0.8의 탄젠트 델타를 갖는 온도로 가열된다. 또한 더욱 전형적으로, 이 단계 동안, 추가 렌즈는 (a) 추가 렌즈가 제조되는 재료의 탄젠트 델타/온도 곡선의 피크 아래의 적어도 섭씨 5 도(예를 들어, 적어도 섭씨 10 도)인 온도로 가열되고, (b) 추가 렌즈가 제조되는 재료가 0.2 초과 및/또는 0.8 미만, 예를 들어, 0.2 내지 0.8, 0.2 내지 0.5, 0.2 내지 0.3, 0.3 내지 0.8, 또는 0.5 내지 0.8의 탄젠트 델타를 갖는 온도로 가열된다. 전술한 바와 같이, 전술한 탄젠트 델타 범위 내에서, 추가 렌즈가 제조되는 재료는 전형적으로 낮은 잔류 응력만을 유지하면서 그의 원래의 렌즈 광학 디자인을 유지한다.
단계(62)는 도 5 및 6을 참조하여 아래에서 더 상세히 설명된다. 일부 애플리케이션의 경우, 추가 렌즈가 전술한 온도 범위로 가열되는 동안, 추가 렌즈는 예를 들어, 전형적으로 연질 재료로 제조된 압력 인가 요소(42)(또한, 도 5 및 도 6에 도시됨)를 사용하여 도 5 및 6에 도시된 폼(form)(40)(예를 들어, 몰드)에 가압된다. 일부 애플리케이션들의 경우, 기본 렌즈(22) 자체가 폼(form)으로서 사용된다. 일부 애플리케이션들을 위해, 폼 및 압력 인가 요소는 오븐(44)(또한 도 5 및 6에 도시됨) 내부에 배치되고, 그 내부에서 추가 렌즈는 상기 온도 범위로 가열된다. 일부 경우에, 추가 렌즈의 곡률은 도 7a-d를 참조하여 이하에서 설명되는 접착 공정을 가능하게 하기 위해 기본 렌즈의 곡률보다 약간 더 크게 재형상화된다는 것에 유의한다. 또한, 일부 경우에, 특히 추가 렌즈와 기본 렌즈의 곡률이 서로 유사하다면, 접착 단계 이전에 추가 렌즈를 형상화할 필요가 없다는 것을 유의한다. 그러나, 본 발명자들은 추가 및 기본 렌즈들의 결합들의 상당한 부분이 전형적으로 추가 렌즈에 적용되기 위해 본 명세서에 설명된 형상화 기술을 필요로 한다는 것을 발견하였다.
제3 단계(64)에서, 추가 렌즈가 재형상화(reshape)되면, 이는 예를 들어 감압 접착제(pressure-sensitive adhesive), 광 경화성 액체 접착제, 광 경화성, 감압 접착제, 및/또는 상이한 접착제를 사용하여 기본 렌즈에 접착된다. 단계(64)는 도 7a-d을 참조하여 아래에서 더 상세히 설명된다.
일부 애플리케이션들에 대해, 옵션의 제4 단계(66)가 적용된다. 그러한 애플리케이션들을 위해, 추가 렌즈가 기본 렌즈에 접착된 후에, 추가 렌즈 및/또는 전체 결합된 구조에 존재할 수 있는 임의의 잔류 응력들을 추가로 제거하기 위해, 결합 렌즈에 추가 열 처리가 가해진다. 대안적으로 또는 추가적으로, 추가 렌즈와 기본 렌즈가 그 사이에 어떠한 공간 또는 기포(air bubble) 없이 서로 완전히 접촉하는 것을 보장하기 위해, 결합된 구조에 압력이 인가된다. 단계(66)는 도 8을 참조하여 아래에서 더 상세히 설명된다.
이제 도 5를 참조하면, 이는, 추가 렌즈가 제조되는 재료가 본 발명의 일부 애플리케이션에 따라 0.2 초과 및/또는 0.8 미만의 탄젠트 델타를 갖는 온도로 가열되는 동안 형상화되는 추가 렌즈(24)의 개략도이다. 전술된 바와 같이, 전형적으로, 추가 렌즈(24)는 전술된 요구 사항에 따라 주어진 렌즈 광학 디자인을 나타내도록(예를 들어, 기본 렌즈(22)(도 2에 도시됨)에 접착될 때, 기본 렌즈와 추가 렌즈의 결합이 누진 렌즈를 성형하도록) 초기에 형성된다. 예를 들어, 추가 렌즈는 사출 금형, 사출-압축 금형, 압축 금형, 스탬핑, 3D-프린팅 및/또는 주조와 같은 성형 공정을 사용하여 초기에 형성될 수 있다. 추가 렌즈(24)를 기본 렌즈(22)에 접착하기 위해, 추가 렌즈는 전형적으로 그 곡률이 기본 렌즈의 곡률과 정합하도록 추가 형상화 절차를 거칠 필요가 있다.
일부 애플리케이션에 대해, 추가 렌즈(24)가 전술한 온도 범위 내에 있는 온도로 가열되는 동안, 추가 형상화 공정이 추가 렌즈에 적용되어, 추가 렌즈의 곡률이 (비구면 렌즈일 수 있는) 기본 렌즈(22)의 곡률과 정합하게 된다. 일부 애플리케이션의 경우, 추가 형상화 공정은, 예를 들어, 전형적으로 연질 재료로 만들어진 압력 인가 요소(42)를 사용하여 (몰드와 같은) 추가 렌즈를 폼(40)으로 가압하는 것을 포함한다. 전형적으로, 연질 재료는 90 쇼어(Shore) A 미만(예를 들어, 20 내지 85 쇼어 A)의 경도를 갖는 탄성중합체이다. 대안적으로 또는 추가적으로, 연질 재료는 플라스틱, 탄성중합체 폼(elastomeric foam), 셀룰러 플라스틱, 셀룰러 탄성중합체, 액체 충전 파우치(liquid-filled pouch), 가스 충전 파우치(gas-filled pouch), 멀티레이어(multilayer) 또는 모노레이어(monolayer), 및/또는 겔이다. 일부 애플리케이션의 경우, 연질 재료는 실리콘 탄성중합체, 폴리우레탄 탄성중합체, 열소성 탄성중합체, 가황 탄성중합체 및/또는 열소성 가황(TPV : thermoplastic vulcanizate) 중 하나 이상이다. 일부 애플리케이션들의 경우, 압력 인가 요소는 전술한 재료들 중 하나 이상을 포함하는 돔-형상의(dome-shaped) 쿠션이다. 일부 애플리케이션들에서, 쿠션은 대안적인 형상을 갖는다. 일부 애플리케이션(도시되지 않음)의 경우, 기본 렌즈(22) 자체(도 2에 도시됨)가 폼(form)으로서 사용된다.
일부 애플리케이션을 위해, 형태 및 압력 인가 요소는 오븐(44) 내부에 배치되고, 이 오븐 내에서 추가 렌즈는 전술한 온도 범위 내에 속하는 온도로 가열된다. 일부 애플리케이션에서, 추가 렌즈의 곡률은 도 7a-d를 참조하여 이하에서 설명되는 접착 공정을 가능하게 하기 위해 기본 렌즈의 곡률보다 약간 더 크게 된다. 전술한 바와 같이, 일부 경우에, 특히 추가 렌즈와 기본 렌즈의 곡률이 서로 유사하면, 접착 단계 이전에 추가 렌즈를 형상화할 필요가 없다. 그러나, 본 발명자들은 추가 및 기본 렌즈들의 결합들의 상당한 부분이 전형적으로 추가 렌즈에 적용되기 위해 본 명세서에 설명된 형상화 기술을 필요로 한다는 것을 발견하였다.
전형적으로, 형상화 공정 동안 추가 렌즈에 인가되는 압력은 평방 cm 당 0.01 kg 초과(예를 들어, 평방 cm 당 0.2 kg 초과), 및/또는 평방 cm 당 100 kg 미만 즉, 평방 cm(예를 들어, 평방 cm당 1 kg 미만), 예를 들어 평방 cm 당 0.01 내지 100 kg, 또는 평방 cm 당 0.2 내지 1 kg이다. 전형적으로, 전술한 범위보다 낮은 압력을 인가하는 것은 렌즈의 재형상화를 야기하기에 충분하지 않을 것인 반면, 전술한 범위보다 큰 압력을 인가하는 것은 렌즈(및/또는 아래에 설명되는 것과 같은 렌즈 상의 코팅)에 손상을 야기할 수 있다. 일부 애플리케이션의 경우, 가열 및 압력은 0.1초 초과 및/또는 1시간 미만, 예를 들어 0.1초 - 1시간의 지속 기간 동안 추가 렌즈에 인가된다. 전형적으로, 전술한 범위 미만인 시간 기간 동안 압력을 인가하는 것은 렌즈의 재형상화를 야기하기에 충분하지 않을 것인 반면, 전술한 범위보다 큰 시간 기간 동안 압력을 인가하는 것은 (예를 들어, 크리프(creep)로 인해) 렌즈의 광학 디자인의 손실을 야기할 수 있다.
렌즈의 재형상화는 탄젠트 델타 곡선의 피크보다 낮은 온도에서 수행되기 때문에, 일부 경우에, 전술한 공정이 수행된 후에도 렌즈의 형상화는 약간 원래의 형상으로 되돌아가는 것이 주목된다. 전형적으로, 그러한 경우들에서도, 이하에서 설명되는 절차의 후속 단계들(예컨대, 도 7a-d를 참조하여 설명되는 접착 공정)은 추가 렌즈가 내구성 있는 방식으로 기본 렌즈의 형상과 정합하는 것을 보장한다.
전형적으로, 형상화 공정에 후속하여, 렌즈는 형상화 공정 동안 렌즈가 배치되는 폼(form)(예를 들어, 몰드)로부터 제거되기 전에 냉각된다. 추가 렌즈가 형상화되면, 이는 예를 들어 감압 접착제, 광 경화성 액체 접착제, 광 경화성 감압 접착제, 및/또는 상이한 접착제를 사용하여 기본 렌즈에 접착된다. 일부 애플리케이션의 경우, 추가 렌즈는 도 7a-d를 참조하여 이하에서 설명되는 접착 절차를 사용하여 기본 렌즈에 접착된다. 추가 렌즈를 기본 렌즈에 접착하기 전에 추가 렌즈가 재형상화되기 때문에, 추가 렌즈가 기본 렌즈에 접착되기 전에 재형상화된 추가 렌즈의 특성이 테스트될 수 있음을 유의한다. 이는, 재형상화 공정이 특정 추가 렌즈의 광학 디자인의 충실도(fidelity)를 필수 허용오차 레벨을 넘어 감소시키는 것으로 발견되는 경우, 추가 렌즈는 기본 렌즈가 또한 사용되는 것이 거부되지 않고서 사용되는 것이 거부될 수 있다.
일부 애플리케이션의 경우, 추가 렌즈는 기능성 코팅, 예컨대 하드 코팅, 반사 방지 코팅, 초소수성 코팅(super-hydrophobic coating), 정전기 방지 코팅, 청정 코팅(clean coating)(즉, 액체, 먼지 등을 밀어내도록 구성된 코팅), 청색광 필터, 반사 코팅, UV 방지 코팅, 광변색 코팅, 편광 코팅 및/또는 이들의 임의의 조합으로 코팅된다. 각각의 애플리케이션에 따라, 코팅은 전형적으로 당업계에 공지된 기술을 사용하여 액체, 기체 및/또는 고체 형태로 추가 렌즈에 도포된다. 전형적으로, 코팅은 형상화 공정이 추가 렌즈에 적용되기 전에 추가 렌즈에 적용되고, 코팅이 제조되는 재료는 추가 렌즈가 전술한 온도 범위로 가열되고 형상화 공정이 추가 렌즈에 적용될 때, 코팅이 또한 기능성 코팅의 기능 상실을 야기하지 않고 코팅에 상당한 응력(코팅 파열을 야기하거나 그것의 수명 동안 응력 균열을 겪을 수 있는 유형)을 도입하지 않거나 코팅이 추가 렌즈 자체에 상당한 응력(추가 렌즈 파열을 야기하거나 그 수명 동안 응력 균열을 겪을 수 있는 유형)을 도입하게 하지 않도록 변형가능하게 되거나 코팅이 추가 렌즈 자체에 상당한 응력을 도입하게 하도록 선택된다. 따라서, 기능성 코팅의 곡률은 또한 기능성 코팅의 기능의 손실을 야기하지 않고 변경될 수 있다. 일부 애플리케이션의 경우, 추가 렌즈가 가열되는 온도는, 이 온도에서 기능성 코팅이 제조되는 재료의 탄젠트 델타가 0.2 초과 및/또는 0.8 미만, 예를 들어, 0.2 내지 0.8, 0.2 내지 0.5, 0.2 내지 0.3, 0.3 내지 0.8, 또는 0.5 내지 0.8이 되도록 하는 온도이다.
일부 애플리케이션에 대해, 기능성 코팅은 하드 코팅이고, 하드 코팅이 제조되는 재료의 선택 뿐만 아니라 형상화 공정은, 하드 코팅에 균열을 가하지 않고, 하드 코팅에 상당한 응력을 도입하지 않고(하드 코팅의 파열을 초래하거나, 그 수명 동안 응력 균열을 겪을 수 있는 유형의), 그리고 하드 코팅이 추가 렌즈 자체에 상당한 응력을 도입하게 하지 않고(추가 렌즈의 파열을 초래하거나, 그 수명 동안 응력 균열을 겪을 수 있는 유형의), 하드 코팅이 재형상화되도록 한다.
전형적으로, 코팅은 안경의 렌즈가 전형적으로 사용 동안 겪을 수 있는 온도 범위(예를 들어, 섭씨 -10도 내지 섭씨 60도) 내에서 형상 변화 또는 균열을 겪지 않도록 선택된다.
상기 설명된 방식으로 코팅이 만들어지는 재료를 선택함으로써, 코팅은 결합 렌즈(20)의 제조에서 제1 지점에서 추가 렌즈에 도포될 수 있고, 그런 다음 형상화 공정이 렌즈 결합된 렌즈(20)의 제조에서 다른 지점에서 렌즈 및 코팅에 적용될 수 있다. 예를 들어, 코팅은 추가 렌즈들이 대량으로 생산되는 제조 지점에서 추가 렌즈(24)에 도포될 수 있고, 이어서 형상화 공정은 판매 지점에서 렌즈 및 코팅에 적용될 수 있다. 일부 이러한 애플리케이션에 대해, 결합 렌즈(20)는 기본 렌즈(22)(단초점 광학 교정 렌즈임)를 추가 렌즈(24)(기본 렌즈에 추가적인 광학 교정 기능을 제공함)와 결합함으로써 환자의 도수(prescription)에 따라 판매 시점에서 제조되는 누진 렌즈이다. 예를 들어, 기본 렌즈는 단초점 광학 교정 렌즈일 수 있고, 추가 렌즈는 기본 렌즈에 추가적인 광학 교정 기능을 제공할 수 있어서, 기본 렌즈와 추가 렌즈의 결합은 예를 들어, Arieli의 US 9,995,948에 개괄적으로 설명된 환자의 도수에 매칭되는 누진 렌즈를 제공하며, 이는 본 명세서에 참고로 통합된다.
일부 애플리케이션들을 위해, 추가 렌즈(24)는 하나 이상의 기능성 코팅들로 코팅된 플라노 렌즈(plano lens)이다. 일부 그러한 애플리케이션의 경우, 코팅된 플라노 렌즈는 누진 렌즈인 기본 렌즈(22)에 적용된다. 예를 들어, 기본 렌즈(22)는 렌즈 직접 (direct-to-lens) 표면 제조 공정(예를 들어, 프리-폼(free-form) 제조 공정)을 사용하여 제조되는 누진 렌즈일 수 있다. 전형적으로, 그러한 누진 렌즈는 주어진 환자의 도수에 매칭되는 맞춤 방식으로 제조된다. 렌즈 직접 표면 제조 공정을 이용하여 누진 렌즈가 제조될 때, 누진 렌즈의 표면(전형적으로 배면(back surface))은 제조 공정 중에 절삭된다. 전형적으로, 기능성 코팅은 절삭이 완료된 후에만 이 표면에 도포될 수 있는데, 이는 기능성 코팅이 절삭이 완료되기 전에 표면에 도포되어야 한다면, 코팅은 절삭에 의해 열화될 것이기 때문이다. 절삭 표면에 기능성 코팅을 도포하기 위한 종래의 기술을 사용하는 것은 전형적으로 사용되는 (그리고 환자의 도수에 매칭되도록 렌즈가 절삭된 후에만 도포될 수 있는) 시간 소모적인 화학적 공정으로 인해, 이러한 렌즈의 제조 공정에 지연을 도입한다. 이는 누진 렌즈(progressive lens)의 제조에 병목 현상(bottleneck)을 유발하며, 이는 결국 이러한 렌즈들이 전형적으로 안경점에서 제조되는 것과는 대조적으로 실험실에서 오프-사이트(off-site)에서 제조된다는 것을 의미한다. 본 발명의 일부 애플리케이션을 위해, 하나 이상의 기능성 코팅으로 사전 코팅된 플라노 추가 렌즈는 전술한 기술을 사용하여 기본 누진 렌즈의 절삭 표면의 곡률과 정확하게 정합하도록 형상화된다. 전형적으로, 플라노 추가 렌즈는 그런 다음 도 7a-d를 참조하여 이하에서 설명되는 기술들을 사용하여 기본 누진 렌즈의 절삭 표면에 접착된다.
전형적으로 누진 렌즈의 표면(특히, 렌즈 직접 표면 제조 공정을 이용하여 제조된 누진 렌즈의 절삭 표면)은 매우 복잡한 곡률을 갖는다는 것에 유의한다. 그럼에도 불구하고, 본 명세서에 설명된 기술을 사용하여, 추가 렌즈는 추가 렌즈 또는 기능성 코팅에 실질적인 응력(및 임의의 결과적인 광학 왜곡)을 도입하지 않고, 절삭 표면의 곡률에 실질적으로 정합하도록 재형상화될 수 있다. 일부 애플리케이션의 경우, 상기 단락에서 설명된 것과 전반적으로 유사한 기술이 렌즈 직접 표면 제조 공정 이외의 제조 공정을 사용하여 제조되는 기본 누진 렌즈에 적용된다.
이제, 본 발명의 일부 대안적인 애플리케이션에 따라, 추가 렌즈가 제조되는 재료가 0.2 초과 및/또는 0.8 미만의 탄젠트 델타를 갖는 온도로 가열되는 동안 형상화되는 추가 렌즈(24)의 개략적인 예시인 도 6을 참조한다. 도 6에 도시된 장치와 함께 사용되는 장치 및 방법들은 이하에서 설명되는 차이들을 제외하고, 도 5를 참조하여 상기에서 설명된 것들과 전반적으로 유사하다.
도 5는 폼(40) 위에 배치된 압력 인가 요소(42)를 도시하며, 이에 따라 압력 인가 요소는 추가 렌즈를 폼을 향해 하향 방향으로 가압하고, 일부 애플리케이션에의 경우, 압력 인가 요소(42)는 폼(40) 아래에 배치되어, 압력 인가 요소는 도 6에 도시된 바와 같이 추가 렌즈를 폼을 향해 상향 방향으로 가압한다.
일부 애플리케이션들에서, 폼(40)의 곡률은 추가 렌즈가 형상화될 곡률보다 크다. 따라서, 재형상화된 추가 렌즈의 정도는 전형적으로, 폼의 특정 곡률에 제한되기보다는, 압력 인가 요소가 추가 렌즈에 인가하는 압력의 양에 의해 제어된다. 이는 도 6에 개략적으로 도시되어 있으며, 이는 추가 렌즈가 재형상화되었더라도 추가 렌즈의 중심에서 추가 렌즈(24)와 폼(40) 사이의 갭을 도시한다. 전형적으로, 이는, 추가 렌즈가 폼과 완전히 접촉하도록 푸시(push)됨으로써 추가 렌즈가 형상화되는 경우에 비해 추가 렌즈와 폼 사이의 접촉을 감소시키며, 이에 의해 추가 렌즈와 폼 사이의 접촉에 의해 야기될 수 있는 잠재적 손상을 감소시킨다. 또한, 단일 폼은 넓은 범위의 추가 렌즈 곡률을 생성하는 데 사용될 수 있다.
전술된 바와 같이, 전형적으로, 형상화 단계 동안, 추가 렌즈는 추가 렌즈의 온도가 전술된 온도 범위에 속하는 온도에서 유지되도록 오븐(44) 내부에 배치된다. 일부 애플리케이션들에 대해, 형상화 공정 동안 추가 렌즈를 가열하는 오븐에 부가하여 또는 대안으로서, 추가 렌즈가 가열되는 온도에 대한 정밀한 제어를 유지하기 위해 추가 렌즈에 직접 가열이 인가된다. 일부 애플리케이션에의 경우, 직접 가열이 압력 인가 요소(42)를 통해 추가 렌즈에 인가된다. 예를 들어, 도시된 바와 같이, 전기 가열 요소(45)가 압력 인가 요소 내에 내장될 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 가열된 유체가 압력 인가 요소 내부에 배치될 수 있다. 일부 애플리케이션의 경우, 가열되는 폼(40)(전형적으로 유리로 제조됨)에 의해 추가 렌즈에 직접 가열이 적용된다. 대안적으로 또는 추가적으로, 직접 가열이 적외선 복사를 사용하여 추가 렌즈에 인가된다.
상기 단락에서 설명된 바와 같이, 일부 애플리케이션에서, 전기 가열 요소(45)는 압력 인가 요소 내에 내장되고 형상화 단계 동안 추가 렌즈를 직접 가열하도록 구성된다. 일부 애플리케이션들을 위해, 가열 요소는 도시된 바와 같이 나선형으로 형상화된다. 또한, 일부 애플리케이션들을 위해, 나선은 나선의 인접한 권선들 사이의 갭들이 나선의 중심으로부터 나선의 외측을 향해 감소하도록 형상화된다. 전형적으로, 가열 요소의 이러한 형상은 추가 렌즈의 표면에 걸쳐 비교적 균일한 가열을 제공한다. 일부 애플리케이션의 경우, 상이한 기술을 사용하여(예를 들어, 전술한 바와 같이, 압력 인가 요소 내부에 배치된 가열된 유체를 사용하여) 비교적 균일한 방식으로 추가 렌즈에 직접 가열이 인가된다.
추가 렌즈에 직접 열을 인가하기 위한 압력 인가 요소의 사용 뿐만 아니라, 압력 인가 요소(42)를 참조하여 설명된 재료, 형상 및 디자인과 같은 전술된 특징부가 도 5에 도시된 압력 인가 요소(42) 및/또는 도 7a-d에 도시된 푸싱 요소(pushing element)(80)와 같은 본 명세서에 설명된 다른 컴포넌트에 통합될 수 있다는 것에 유의한다.
이제 도 7a, 7b, 7c, 및 7d를 참조하여, 이는 본 발명의 일부 애플리케이션에 따라, 추가 렌즈(24)를 기본 렌즈(22)에 접착하기 위한 접착 공정의 각 단계의 개략도이다. 전형적으로, 도 7a-d에 도시된 단계들은 추가 렌즈의 곡률이 기본 렌즈의 곡률과 정합하도록 추가 렌즈가 재형상화된 후에 수행한다. 전형적으로, 추가 렌즈는 적어도 하나의 볼록 표면을 정의하고, 기본 렌즈는 적어도 하나의 오목 표면을 정의하며, 추가 렌즈의 볼록 표면은 기본 렌즈의 오목 표면에 접착된다. 일부 애플리케이션에 대해, (예를 들어, 전술한 기술을 사용하여) 추가 렌즈를 재형상화할 때, 추가 렌즈의 볼록 표면의 곡률은, 도 7a-d를 참조하여 설명된 기술을 가능하게 하기 위해, 기본 렌즈의 오목 표면의 곡률보다 약간 더 크게 된다 (및, 특히, 도 7c를 참조하여 설명된 단계).
일부 애플리케이션을 위해, 도 7a에 도시된 바와 같이, 추가 렌즈(24)가 제1 챔버(71) 내에 홀딩되고, 기본 렌즈(22)가 제2 챔버(72) 내에 홀딩된다. 일부 애플리케이션들에서, 각각의 챔버(71, 72)는 각각의 챔버의 온도가 제어될 수 있다는 점에서 오븐으로서 기능한다. 대안적으로, 챔버들은 가열되지 않는다. 전형적으로, 챔버(71)는 제1 튜브(70)를 통해 진공 압력의 공급원에 커플링되고, 챔버(71)는 제2 튜브(75)를 통해 진공 압력의 동일하거나 대안적인 공급원에 커플링되어, 챔버들 각각 내의 압력은 서로 독립적으로 제어될 수 있다.
전형적으로, 얇은 가요성 접착제 층(73)(이는 전형적으로 감압 접착제(pressure-sensitive adhesive)이며, 그 양면이 접착제임)이 2개의 챔버 사이에 홀딩된다. 예를 들어, 챔버의 단면도에 도시된 바와 같이, 접착제 층(73)은 솔리드 플레이트(79)에 의해 제1 챔버와 제2 챔버 사이에 홀딩될 수 있다. 전형적으로, 접착제 층은 전형적으로 20 마이크로미터 초과(예를 들어, 50 마이크로미터 초과), 및/또는 300 마이크로미터 미만(예를 들어, 200 마이크로미터 미만), 예를 들어, 20 내지 300 마이크로미터, 또는 50 내지 200 마이크로미터인 균일한 두께를 갖는다. 일부 애플리케이션들을 위해, 추가 렌즈는, 도 7a-d에 도시된 단계들에 따라 챔버들 내의 압력을 제어하고 렌즈들을 접착제 층을 향해 이동시킴으로써, 렌즈들 중 어느 하나와 접착제 층 사이의 제자리에 상당한 기포들 또는 다른 공간들을 남기지 않고, 접착제 층(73)에 의해 기본 렌즈에 접착된다. 전형적으로, 대부분의 절차 동안, 예컨대 압력을 주변 압력 미만으로 감소시키기 위해, 진공 압력(예를 들어, 1 밀리바 내지 1 바의 음압)이 챔버들 각각 내에 생성된다. 절차의 특정 스테이지들에서, 챔버들 중 하나 또는 둘 모두 내의 압력은 이하에서 설명되는 바와 같이 증가 또는 감소될 수 있다. 일부 애플리케이션들에 대해, 접착 공정 동안의 하나 이상의 스테이지들에서, 가열은 렌즈들 중 하나 또는 둘 모두, 및/또는 접착제 층, 및/또는 압력 챔버들 중 하나 또는 둘 모두에 적용된다.
추가 렌즈의 볼록 표면은 중심 영역(76)을 갖는다. 도 7b에 도시된 바와 같이, 일부 애플리케이션의 경우, 챔버(71)와 챔버(72) 사이에 압력 차이가 발생하는데, 이는 접착제 층이 추가 렌즈의 볼록 표면을 마주하는 볼록 곡선을 형성하도록 하여, 접착제 층의 중심 영역(74)이 접착제 층 및 추가 렌즈의 볼록 표면 상의 임의의 다른 두 지점보다 추가 렌즈의 볼록 표면의 중심 영역(76)에 더 가깝도록 한다. 전술한 바와 같이, 전형적으로, 챔버(71, 72) 내의 압력은 서로 독립적으로 제어된다. 일부 애플리케이션에 대해, 이 스테이지에서, 챔버(71) 내의 압력은 접착제 층이 전술된 방식으로 만곡되게 하기 위해 챔버(72) 내에서보다 낮게 된다.
접착제 층이 추가 렌즈를 향해 만곡되는 동안, 추가 렌즈 및 접착제 층은 예를 들어, 기계적 푸싱 요소(pushing element)(80)를 사용하여 서로를 향해 이동된다. 일부 애플리케이션에 있어서, 기계적 푸싱 요소(80)는 도 5-6에 도시된 압력 인가 요소(42)를 참조하여 전술한 것과 대체로 유사한 형상, 크기 및/또는 기능을 갖는다. 일부 애플리케이션들에서, 푸싱 요소는 도시된 바와 같이 피스톤(81)을 사용하여 유압식으로 제어되는 돔 형상의 푸싱 요소이다. 전형적으로, 접착제 층(73) 및 추가 렌즈(24)는 그들 각각의 중심 영역(74, 76)에서 서로 먼저 터치한다. 추가 렌즈가 접착제 층을 향해 계속 이동됨에 따라, 추가 렌즈의 볼록 표면이 접착제 층에 의해 완전히 덮일 때까지 추가 렌즈와 접착제 층 사이의 접촉은 추가 렌즈의 볼록 표면의 중심 영역(76)으로부터 바깥쪽으로 퍼져나간다. 일부 애플리케이션들에 대해, 접착제 층은 추가 렌즈를 향해 만곡되도록 제조되지 않는다는 점에 유의한다. 그럼에도 불구하고, 추가 렌즈와 접착제 층 사이의 제1 접촉 지점은 전형적으로 추가 렌즈의 볼록한 표면의 볼록한 곡률에 의해 추가 렌즈의 중심에 있다. 전형적으로, 추가 렌즈를 그 중심에 있는 접착제 층에 먼저 접촉시킨 후, 추가 렌즈와 접착제 층의 접촉을 바깥쪽으로 퍼져나가게 함으로써, 추가 렌즈와 접착제 층 사이에서 기포가 빠져 나가게 함으로써, 추가 렌즈와 접착제 층 사이에 기포가 포획되는 것을 방지할 수 있다.
일부 애플리케이션에 대해, 추가 렌즈 및 접착제 층을 서로를 향해 이동시키기 전에, 접착제 층과 추가 렌즈 사이로부터 기포를 제거하기 위해, 적어도 제1 챔버(71) 내에 진공 압력이 수립된다(즉, 제1 챔버 내의 압력이 주변 압력 미만이 되도록 만들어짐). 제 1 챔버 내의 진공 압력의 수립은 전형적으로 이 스테이지에서 제 1 챔버와 제 2 챔버 사이에 차압이 수립되는지 여부에 관계없이 (즉, 전술한 바와 같이, 접착제 층이 만곡되게 하기 위해) 수행된다. 일부 애플리케이션의 경우, 추가 렌즈에 접착제 층을 접착시킨 후에, 추가 렌즈와 접착제 층 사이에 포획될 수 있는 임의의 더 작은 기포 및/또는 추가 렌즈와 접착제 층 사이에 위치될 수 있는 임의의 공공 체적을 제거하기 위해, 챔버(71) 및/또는 챔버(72) 내의 압력이 (예를 들어, 주변 압력으로) 증가된다. 압력의 증가는 전형적으로 추가 렌즈와 접착제 층 사이에 포획될 수 있는 임의의 작은 기포가 추가 렌즈와 접착제 층 사이로부터 퍼콜레이팅(percolate)되게 하고, 접착제 층에 압력을 인가함으로써 추가 렌즈와 접착제 층 사이에 위치될 수 있는 임의의 공공 체적이 제거되게 한다.
도 7c 및 7d를 참조하면, 접착제 층(73)을 추가 렌즈(24)에 접착시킨 후에, 추가 렌즈 및 접착제 층은 (예를 들어, 기계적 푸싱 요소(80)를 사용하여) 기본 렌즈(22)를 향해 이동된다. 일부 애플리케이션들에 대해, 추가 렌즈 및 접착제 층을 기본 렌즈를 향해 이동시키기 전에, 접착제 층과 기본 렌즈 사이로부터 기포들을 제거하기 위해, 진공 압력이 적어도 제2 챔버(72) 내에 수립된다(즉, 제2 챔버 내의 압력이 주변 압력 미만이 되도록 만들어짐). 전술한 바와 같이, 전형적으로 추가 렌즈의 재형상화 동안에, 추가 렌즈의 접착제 층에 접착될 표면의 볼록한 곡률은, 기본 렌즈의 접착제 층에 접착될 표면의 오목한 곡률보다 크게 된다. 따라서, 추가 렌즈 및 기본 렌즈의 각각의 형상은 전형적으로 (이 스테이지에서 추가 렌즈의 형상에 정합하는) 접착제 층과 기본 렌즈 사이의 제1 접촉 지점이 (도 7c에 도시된 바와 같이) 기본 렌즈(22)의 오목한 표면의 중심 영역(77)에 있도록 한다. 추가 렌즈가 계속해서 기본 렌즈를 향해 푸시됨에 따라, 기본 렌즈의 오목 표면이 접착제 층에 의해 완전히 덮일 때까지(도 7d에 도시된 바와 같이), 접착제 층과 기본 렌즈 사이의 접촉은 기본 렌즈의 오목 표면의 중심으로부터 바깥쪽으로 퍼져나간다. 전형적으로, 기본 렌즈를 그 중심의 접착제 층과 먼저 접촉시킨 후, 기본 렌즈와 접착제 층의 접촉을 바깥쪽으로 퍼져나가게 함으로써, 기본 렌즈와 접착제 층 사이에서 기포가 빠져나가게 하여, 기본 렌즈와 접착제 층 사이에 기포가 포획되는 것을 실질적으로 방지한다.
일부 애플리케이션의 경우, 그럼에도 불구하고 기본 렌즈와 접착제 층 사이에 포획될 수 있는 임의의 더 작은 기포(air bubble) 및/또는 추가 렌즈와 접착제 층 사이에 위치될 수 있는 임의의 공공 체적을 제거하기 위해, 챔버(71 및/또는 72) 내의 압력이 (예를 들어, 주변 압력으로) 증가된다. 압력의 증가는 전형적으로 기본 렌즈와 접착제 층 사이에 포획될 수 있는 임의의 작은 기포가 퍼콜레이트(percolate)되게 하고, 추가 렌즈와 접착제 층 사이에 위치될 수 있는 임의의 공공 체적(vacant volume)이 제거되게 한다. 대안적으로 또는 추가적으로, 추가 렌즈와 접착제 층 사이 및/또는 기본 렌즈와 접착제 층 사이에 포획될 수 있는 임의의 작은 기포들이 퍼콜레이트되게 하기 위해, 및/또는 추가 렌즈와 접착제 층 사이 및/또는 기본 렌즈와 접착제 층 사이에 위치될 수 있는 임의의 공공 체적들을 제거하기 위해, (예를 들어, 기계적 푸싱 요소(80) 및/또는 기본 렌즈(22)의 외측 표면에 맞닿아 가압하도록 구성되는 추가적인 푸싱 요소를 사용하여) 결합된 렌즈들의 일 측면 또는 양 측면들에 기계적 압력이 인가된다. 추가로 대안적으로 또는 추가적으로, 결합 렌즈는, 예를 들어, 도 8에 도시된 바와 같이, 결합 렌즈들의 일 측면 또는 양 측면에 열 및 압력을 인가하는데 사용되는 별개의 챔버로 이송된다.
전술한 바와 같이, 일부 애플리케이션에 대해, 각각의 챔버(71, 72)는 각각의 챔버의 온도가 제어될 수 있다는 점에서 오븐으로서 기능한다. 일부 애플리케이션들에 대해, 푸싱 요소(80)와 같은 챔버들 내의 추가적인 요소들은 온도-제어가능 할 수 있다. 일부 애플리케이션들의 경우, 도 7a-d를 참조하여 설명된 단계들 중 하나 이상 동안, 기본 렌즈, 추가 렌즈, 접착제 층, 제1 압력 챔버, 및/또는 제2 압력 챔버가 가열된다. 예를 들어, 전술한 요소들 중 하나 이상은 섭씨 25 내지 75도의 온도로 가열될 수 있다.
도 7a-d는 접착제 층이 먼저 추가 렌즈에 도포되고 이어서 접착제 층을 기본 렌즈에 도포하는 것을 도시하지만, 본 출원의 범위는 먼저 접착제 층을 기본 렌즈에 도포하고 이어서 접착제 층을 추가 렌즈에 도포하는 것을 포함한다는 것에 유의해야 한다. 유사하게, 도 7a-d에 개략적으로 도시된 배열이 접착제 층 및 기본 렌즈 아래에 배치된 추가 렌즈를 도시하지만, 본 출원의 범위는 기본 렌즈는 접착제 층 및 추가 렌즈 아래에 배치되고/되거나 기본 렌즈, 접착제 층, 및 추가 렌즈는 서로 나란히 배치되고/되거나 상이한 배열을 가지면서 전체적으로 유사한 기술을 수행하는 것을 포함한다.
일부 애플리케이션들의 경우, 도 7a-d를 참조하여 설명된 단계들 중 하나 이상은 압력 챔버 내의 압력을 제어하고/하거나 기계적 요소(예를 들어, 기계적 푸싱 요소)의 이동을 제어하도록 구성된 컴퓨터 프로세서(82)에 의해 수행된다. 전형적으로, 컴퓨터 프로세서(82)에 의해 수행되는 본 명세서에 설명된 동작들은 사용되는 메모리의 기술에 따라, 컴퓨터 프로세서와 통신하는 실제 물리적 물품인 메모리의 물리적 상태를 상이한 자기 극성, 전기 전하 등을 갖도록 변환한다. 컴퓨터 프로세서는 전형적으로 특수 목적 컴퓨터를 생성하기 위해 컴퓨터 프로그램 명령어로 프로그래밍된 하드웨어 디바이스이다. 예를 들어, 본 명세서에 설명된 기술을 수행하도록 프로그래밍될 때, 컴퓨터 프로세서는 전형적으로 특수 목적 렌즈 접착 컴퓨터 프로세서로서 작용한다.
도 8을 참조하면, 이는 본 발명의 일부 애플리케이션에 따라, 추가 렌즈(24)가 기본 렌즈(22)에 접착된 후에 결합 렌즈(20)가 이송되는 챔버(90)의 개략도이다. 전형적으로, 열 및/또는 압력이 챔버(90) 내의 결합 렌즈에 인가된다. 일부 애플리케이션들의 경우, 도시된 바와 같이, 결합 렌즈는 리셉터클(receptacle)(92) 내부에 배치된다. 상부 커버(94)는 예를 들어 결합 렌즈가 내부에 배치되는 밀봉된 내부 챔버를 형성하기 위해 리셉터클을 덮도록 구성된다. 전형적으로, 시일(96)(예를 들어, O-링)은 상부 커버와 리셉터클 사이의 계면을 밀봉하기 위해 이들 사이에 배치된다. 일부 애플리케이션을 위해, 일단 밀봉된 내부 챔버가 형성되면, 예를 들어, 공기 유입구 튜브(97)를 통해 밀봉된 내부 챔버 내로 공기를 펌핑함으로써 결합 렌즈의 외부 표면에 압력이 인가된다. 전형적으로, 압력의 인가는 추가 렌즈와 기본 렌즈 사이에(예를 들어, 추가 렌즈와 접착제 층 사이에 및/또는 기본 렌즈와 접착제 층 사이에) 포획될 수 있는 임의의 작은 기포가 퍼콜레이트되게 하고/하거나 추가 렌즈와 기본 렌즈 사이(예를 들어, 추가 렌즈와 접착제 층 사이 및/또는 기본 렌즈와 접착제 층 사이)에 위치될 수 있는 임의의 공공 체적을 제거하기 위한 것이다.
일부 애플리케이션들에 대해, 챔버(90)는 오븐이어서, 챔버 내의 온도가 제어된다. 대안적으로 또는 추가적으로, 결합 렌즈와 접촉하도록 배치되는 하나 이상의 표면(예를 들어, 리셉터클(92) 및/또는 상부 커버(94)의 내부 표면)은, 예를 들어, 이 스테이지 동안 결합 렌즈가 가열되는 온도를 제어하기 위해, 결합 렌즈에 열을 직접 인가하는 데 사용된다. 추가로 대안적으로 또는 추가적으로, 결합 렌즈에 압력을 인가하는데 사용되는 공기는 이러한 스테이지 동안 결합 렌즈가 가열되는 온도를 제어하도록 가열된다. 전형적으로, 결합 렌즈는 렌즈 중 하나 또는 둘 모두에서 임의의 잔류 응력(stress)을 제거하는 것과 같은 온도로 가열되고, 이는 시간에 따른 렌즈의 열화를 초래할 수 있다.
허용오차 측정(Tolerance measurements)
전술된 바와 같이, 추가 렌즈(24)가 전술된 방식으로 형상화된 후에, 추가 렌즈는 재형상화되고, 기본 렌즈(22)에 접착된 후에 ISO 표준 내로 미리 지정된 측정 영역에서 그의 광학 디자인을 유지할 뿐만 아니라, 렌즈의 미리 지정된 임상적으로 중요한 영역에서 대략 동일한 잔차 실린더 양(residual cylinder quantity)을 유지하는 것이 전형적으로 바람직하다. 추가 렌즈의 광학 디자인의 보유는 전형적으로 다음의 기술을 사용하여 측정된다:
디옵터로 처방된 구면(SPH : sphere) 교정의 양, 디옵터의 실린더(CYL : cylinder) 교정, 각도의 처방된 실린더 축(AXIS) 방향, 및 디옵터의 배율 ADD(addition) 값을 포함하는 개별 환자의 시력 교정 도수가 주어지면, 추가 렌즈를 기본 렌즈(22)의 곡률과 정합하도록 재형상화할 필요가 있다. 기본 렌즈는 전형적으로 구면 또는 비구면 전방 표면, 원환체(toric), 구면 아토릭(atoric) 또는 비구면 후방 표면, 특정된 중심 두께 및 특정된 굴절률을 갖는다. 기본 렌즈는 전형적으로 그의 광학 구면(sphere), 및 실린더 도수가 ISO 표준 내에서 환자의 타겟 도수(target prescription)에 가깝도록 선택된다. 추가 렌즈는 전형적으로, ISO 표준 내의 정확도로, 렌즈들을 서로 접착하기 전에 추가 렌즈에 대해 환자의 실린더 축((cylinder axis) 도수(prescription)에 의해 특정된 각도만큼 기본 렌즈가 회전되는 방식으로 기본 렌즈에 접착된다. 접착은 전형적으로 결합 렌즈(20)가 정확한 배향을 갖는 프레임으로 조립될 때 다음의 특성을 갖도록 한다:
Figure pct00001
렌즈(20)의 구면(sphere) 값과 환자의 타겟 구면 Rx 값 사이의 차이는 렌즈(20)의 거리 기준 위치에서 ISO 규정 측정 디바이스로 측정될 때 ISO 표준 내에 있다.
Figure pct00002
렌즈(20)의 실린더 값과 환자의 타겟 실린더 Rx 값 사이의 차이는 렌즈(20)의 거리 기준 위치에서 ISO 규정 측정 디바이스로 측정될 때 ISO 표준 내에 있다.
Figure pct00003
렌즈(20)의 실린더 축 값과 환자의 타겟 실린더 축 Rx 값 사이의 차이는 렌즈(20)의 거리 기준 위치에서 ISO 규정 측정 디바이스로 측정될 때 ISO 표준 내에 있다.
Figure pct00004
렌즈(20)의 ADD(addition) (렌즈(20)의 근처 기준 위치에서 측정된 평균-배율 값)와 환자의 타겟 ADD(addition) Rx 값 사이의 차이는 ISO 규정 측정 디바이스로 측정될 때 ISO 표준 내에 있다.
안과용 렌즈의 광학 성능을 평가할 때, 일반적인 방법론이 전체 안과용 렌즈 영역을 많은 작은 서브-영역으로 분할하고, 이들 서브-영역 각각에서 잔차(residual) 구면, 실린더, 및 실린더 축 값을 개별적으로 연구하는 것은 안과용 렌즈 디자인의 기술분야에 익숙한 사람들에게 잘 알려져 있다. 이들 서브-영역은 일반적으로 공간 범위에서 대략 4 밀리미터를 측정하며, 둥근 형상 또는 직사각형 형상일 수 있다. 각각의 그러한 서브-영역에서의 렌즈의 잔차 구면(sphere) 및 실린더(cylinder)는 각각의 서브-영역에서 렌즈의 광학 속성들을 측정하고, 이들 값들로부터 환자의 Rx를 감산함으로써 획득된 값들이다. 환자(Rx) 및 렌즈의 광학 교정 속성이 스칼라 또는 벡터 양이 아니기 때문에, 다음 공식이 이들 값을 수학적으로 계산하는 데 사용될 수 있다:
Figure pct00005
여기서, mL(x, y)는 위치 (x, y)에 중심을 둔 서브-영역에서 측정된 렌즈의 구면-실린더 행렬(sphero-cylindrical matrix)이고, S(x, y)는 서브-영역에 대해 측정된 렌즈의 구면력(sphere power)이고, C(x, y)는 서브-영역에 대해 측정된 렌즈의 실린더이고, Ax(x, y)는 서브-영역에 대해 측정된 렌즈의 실린더 축이다.
유사하게, 환자의 Rx는 Rx 구면-실린더 행렬로 표현될 수 있다
Figure pct00006
환자의 Rx와 관련하여 렌즈 서브-영역의 잔차 구면 및 실린더 값은 다음의 방식으로 획득된다:
a. 잔차 구면-실린더 행렬 mRes(x, y) = mL(x, y) - mRx를 계산한다.
b. 행렬 mRes의 고유값(eigen value) 및 대응하는 고유방향(eigen-direction)을 구한다.
c. 실린더 마이너스 규약에서, 서브-영역의 잔차 구면 값은 행렬의 최대 포지티브(positive) 고유값이고, 잔차 실린더 값은 최소 포지티브 고유 값과 최대 포지티브 고유값 사이의 차이이며, 실린더 축은 최대 포지티브 고유값의 고유 방향이다.
여러 상이한 렌즈 디자인 벤더(vendor)들에 의해 디자인된, 오늘날 상업적으로 입수가능한 많은 누진 렌즈 디자인들이 있다. 이들 렌즈 디자인은 렌즈가 교정하도록 디자인된 환자의 Rx를 기준할 때, 렌즈의 많은 서브-영역에 걸친 잔차 광학 속성의 값에서 서로 상이하다. 누진 렌즈 디자인을 구별하는 가장 일반적인 파라미터는 배율 누진(power progression)의 길이이다. 넓게는, 이 값은 거리 기준 위치에서의 원시(far-vision) 값으로부터 그 타겟 ADD(addition)까지 상승하기 위해 평균 배율을 취하는 채널을 따라 몇 밀리미터를 측정한다.
본 발명의 일부 애플리케이션에 따라, 추가 렌즈는 재형상화되고 기본 렌즈(22)에 접착된 후에 (전술한 바와 같이) 미리 지정된 측정 위치에서 광학 디자인을 유지할 뿐만 아니라, 렌즈의 미리 지정된 임상적으로 중요한 영역에서 대략 동일한 잔차 실린더 양을 보유한다.
특히, 추가 렌즈(24) 및 추가 렌즈 및 기본 렌즈(22)로 구성된 결합 렌즈(20)에 적용될 수 있는 측정 절차가 있다. 이들 절차들은 렌즈의 서브-영역들의 대부분에 걸쳐 광학 속성들을 측정한다. 이들 측정으로부터, 잔차 속성들의 맵들은 렌즈들 각각에 대해 쉽게 계산될 수 있고, 그런 다음 상이한 메트릭 양(quantity metric)들을 사용하여 상이한 영역들에서 서로 비교될 수 있다. 추가 렌즈의 잔차 속성은 제로 구면(sphere) 및 실린더 교정을 갖는 환자에 대해 계산되는 반면, 결합 렌즈의 잔차 속성은 기본 렌즈가 전형적으로 교정하는 주어진 타겟 Rx를 갖는 환자에 대해 계산된다. 예를 들어, 하나의 메트릭 양은 다음의 방식으로 정의될 수 있다: 채널에 가장 가까운 잔차 실린더 그래프의 절대값의 로컬 최소값으로부터, 근시(near vision) 기준점의 것과 동일한 Y 좌표에서, 좌안(left) 및 우안(right)으로, 잔차 실린더의 0.5D 절대값의 임계치에 도달할 때까지 횡단해야 하는 거리를 밀리미터 단위로 계산한다. 그런 다음, 이들 2개의 거리의 합은 (재형상화 이전의) 추가 렌즈의 잔차 실린더 및 결합 렌즈(20)의 잔차 실린더의 절대값에 대해 계산될 때 비교될 수 있다. 유사하게, 이러한 계산은 2 mm, 4 mm, 6 mm 및 8 mm만큼 Y 좌표가 더 높은 상태에서 (피팅 지점(fitting point)에 더 가까움) 수행될 수 있다. 전형적으로, 이러한 메트릭 양이 추가 렌즈(재형상화 전) 및 결합 렌즈(20)의 측정 맵에 대해 계산될 때, 본 명세서에 설명된 기술이 추가 렌즈에 적용될 때, 차이는 -2D와 +2D 사이의 구력(sphere power) 및 마이너스 실린더 포맷에서 -2와 0 사이의 실린더 값을 갖는 렌즈에 대해 10% 이하인 것으로 밝혀졌다.
이제 도 9a 및 9b를 참조하여, 이는 상술한 원리를 설명하기 위한 그래프이다. 도 9a에서, 수평 단면은 재형상화(reshaping) 전에, 측정된 추가 렌즈의 잔차 실린더(점선 곡선) 및 평균 배율 ADD(addition)(실선 곡선)의 근시 기준점(near-vision reference point)에서 도시된다. 채널에 가장 가까운 실린더 그래프의 절대값의 로컬 최소값으로부터 0.5D 원하지 않는 실린더의 임계치에 도달할 때까지 좌안, 우안으로 횡단해야 하는 거리를 밀리미터 단위로 계산할 수 있다. 이러한 지점들은 그래프에서 지점(50)으로 표시된다. 이들 두 지점 사이의 거리는 프리즘(prism) 기준점의 영역에서 렌즈의 잔차 실린더를 평가하기 위한 메트릭 양으로 작용할 수 있다. 유사하게, 추가 렌즈(24) 및 기본 렌즈(22)로 구성된 결합 렌즈(20)에 대한 측정이 이루어질 수 있으며, 이는 동일한 메트릭 양으로 평가될 수 있다. 이는 도 9b에 도시되어 있다. 전술된 바와 같이, 전형적으로, 이러한 메트릭 양들이 (재형상화 전의) 추가 렌즈 및 결합 렌즈(20)의 측정 맵들에 대해 계산될 때, 본 명세서에 설명된 기술들이 추가 렌즈에 적용될 때, 차이는 -2D 내지 +2D의 구력 및 마이너스 실린더 포맷의 -2 내지 0의 실린더 값을 갖는 렌즈들에 대해 10% 이하인 것으로 밝혀졌다.
당업자는 높은 Rx 단일 시력 렌즈들이 또한 맵핑 디바이스로 측정될 때 렌즈의 광학 중심으로부터 먼 서브-영역들에서 상당한 잔차 구면 및 실린더 값들을 나타낼 수 있다는 것을 알고 있다. 비교적 높은 Rx를 갖는 렌즈들(-2D보다 작거나 +2D보다 큰 구면(Sphere), 및/또는 -2D보다 작은 실린더)에 대해, 다음의 단계들로 구성된 추가 렌즈 및 기본 렌즈에 대한 결합 렌즈(20)의 광학 성능을 평가하기 위해 수정된 방법을 사용해야 한다:
1. 추가 렌즈의 모든 서브-영역에서 미리 주조된(pre-molded) 추가 렌즈의 잔차 광학 속성을 측정하고, 각 서브-영역의 구면-실린더 행렬 madd(x, y)를 계산한다.
2. 각 서브-영역에서의 기본 렌즈의 잔차 광학 속성을 측정하고, 각 서브-영역의 구면-실린더 행렬 mbl(x,y)를 계산한다.
3. mth(x,y) = mbl(x,y) + madd(x, y)로 주어진 각 서브-영역에 대해 기본 렌즈와 추가 렌즈의 잔차 속성의 합을 나타내는 이론적인 구면-실린더 행렬을 계산한다.
4. mth(x,y)의 최소 포지티브 고유값과 최대 포지티브 고유값 사이의 차이로서 각 서브-영역에서 mth(x,y)의 잔차 실린더(cylinder) Cth(x,y)를 계산한다.
5. 맵(map) 상에 획득된 Cth(x,y) 실린더의 절대값을 플롯한다.
6. 결합 렌즈의 모든 서브-영역에서 잔차 광학 속성을 측정하고, 각 서브-영역의 구면-실린더 행렬 mcl(x,y)를 계산한다.
7. 각 서브-영역에서 mcl(x,y)의 잔차 광학 실린더 Ccl(x,y)를 mcl(x,y)의 최소 포지티브 고유값과 최대 포지티브 고유값 사이의 차이로서 계산한다.
8. 맵 상에 획득된 잔차 실린더 Ccl(x, y)의 플롯한다.
9. 가까운 기준 위치의 Y에서의 Cth(x,y)의 절대값 및 Ccl(x,y)의 절대값에 대해 상기에서 설명된 메트릭 양을 계산하고, Y 좌표가 2mm, 4mm, 6mm 및 8mm만큼 더 높다(피팅 포인트에 더 가까운).
전형적으로, 그러한 메트릭 양들이 (재형상화 이전에) 추가 렌즈의 측정 맵들에 대해 그리고 결합 렌즈(20)에 대해 계산될 때, 본 명세서에 설명된 기술들이 추가 렌즈에 적용될 때, 차이는 10% 이하인 것으로 밝혀졌다.
본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 특히 도시되고 설명된 것에 제한되지 않음을 이해할 수 있을 것이다. 오히려, 본 발명의 범위는 전술한 다양한 특징들의 조합들 및 서브 조합들 뿐만 아니라, 전술한 설명을 읽을 때 당업자들에게 발생할 수 있는, 종래 기술에 있지 않은 그 변형예들 및 수정예들 둘 모두를 포함한다.

Claims (65)

  1. 기본 안경 렌즈(base eyeglasses lens)와 사용하는 방법에 있어서,
    비정질 점탄성 재료(amorphous viscoelastic material)로 추가 렌즈를 성형하는 단계(forming)로서, 상기 추가 렌즈는 광학 디자인(optical design)을 갖는, 상기 성형하는 단계;
    상기 추가 렌즈의 광학 디자인의 손실을 야기하지 않으면서, 상기 추가 렌즈의 곡률이 상기 기본 안경 렌즈의 곡률과 정합(conform)하도록 상기 추가 렌즈의 곡률을 변경하는 단계로서,
    상기 비정질 점탄성 재료의 탄젠트 델타(Tan Delta)가 0.2 내지 0.8인 온도로 상기 추가 렌즈를 가열하는 단계; 및
    상기 추가 렌즈가 상기 비정질 점탄성 재료의 탄젠트 델타(Tan Delta)가 0.2 내지 0.8인 상기 온도에 있는 동안, 상기 추가 렌즈의 곡률이 상기 기본 안경 렌즈의 곡률과 정합하도록 상기 추가 렌즈를 형상화하는 단계;에 의해, 상기 추가 렌즈의 곡률을 변경하는 단계;
    후속하여, 상기 추가 렌즈를 상기 기본 안경 렌즈에 접착시키는 단계를 포함하고, 상기 추가 렌즈의 광학 디자인은, 상기 기본 안경 렌즈에 접착될 때, 접착된 상기 기본 안경 렌즈 및 상기 추가 렌즈가 원하는 광학 도수(optical prescription)를 갖는 결합 렌즈(combined lens)를 제공하도록 되는, 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 추가 렌즈를 가열하는 단계는 상기 비정질 점탄성 재료의 탄젠트 델타(Tan Delta)가 0.2 내지 0.8인 온도로 및 상기 비정질 점탄성 재료의 탄젠트 델타가 피크(peak)가 되는 온도보다 낮은 온도로 상기 추가 렌즈를 가열하는 단계를 포함하는, 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 추가 렌즈를 가열하는 단계는 상기 비정질 점탄성 재료의 탄젠트 델타(Tan Delta)가 0.2 내지 0.8인 온도 및 상기 비정질 점탄성 재료의 탄젠트 델타가 피크가 되는 온도보다 적어도 섭씨 5도 미만인 온도로 상기 추가 렌즈를 가열하는 단계를 포함하는, 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 비정질 점탄성 재료로 상기 추가 렌즈를 성형하는 단계는 비정질 열소성(thermoplastic) 재료로 상기 추가 렌즈를 성형하는 단계를 포함하는, 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 비정질 점탄성 재료의 탄젠트 델타가 0.2 내지 0.8인 온도로 상기 추가 렌즈를 가열하는 단계는 상기 추가 렌즈가 상당한 내부 응력을 보유하지 않으면서 상기 추가 렌즈의 형상화(shaping)를 가능하게 하는 단계를 포함하는, 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 기본 안경 렌즈는 단초점 광학 교정 렌즈(single-focus optically-corrective lens)를 포함하고, 상기 기본 안경 렌즈에 상기 추가 렌즈를 접착시키는 단계는 원하는 광학 도수를 제공하는 결합된 누진 렌즈를 성형하는 단계를 포함하는, 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 추가 렌즈를 형상화하는 단계는, 상기 추가 렌즈가 상기 비정질 점탄성 재료의 탄젠트 델타(Tan Delta)가 0.2 내지 0.8인 상기 온도에 있는 동안, 0.1초 내지 1시간의 기간에 걸쳐 상기 추가 렌즈를 형상화하는 단계를 포함하는, 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 추가 렌즈가 광학 디자인을 갖도록 상기 비정질 점탄성 재료로 상기 추가 렌즈를 성형하는 단계는 사출 금형, 사출 압축 금형, 압축 금형, 스탬핑(stamping), 3D-프린팅, 주조(casting) 및 이들의 임의의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 성형 공정(forming process)을 사용하여 상기 비정질 점탄성 재료로 상기 추가 렌즈를 성형하는 단계를 포함하는, 방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 추가 렌즈를 상기 비정질 점탄성 재료의 탄젠트 델타가 0.2 내지 0.8인 온도로 가열하는 단계는 상기 추가 렌즈를 상기 비정질 점탄성 재료의 탄젠트 델타가 0.3 내지 0.8인 온도로 가열하는 단계를 포함하는, 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 추가 렌즈를 상기 비정질 점탄성 재료의 탄젠트 델타가 0.3 내지 0.8인 온도로 가열하는 단계는 상기 추가 렌즈를 상기 비정질 점탄성 재료의 탄젠트 델타가 0.5 내지 0.8인 온도로 가열하는 단계를 포함하는, 방법.
  11. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 추가 렌즈를 상기 비정질 점탄성 재료의 탄젠트 델타가 0.2 내지 0.8인 온도로 가열하는 단계는 상기 추가 렌즈를 상기 비정질 점탄성 재료의 탄젠트 델타가 0.2 내지 0.5인 온도로 가열하는 단계를 포함하는, 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 추가 렌즈를 상기 비정질 점탄성 재료의 탄젠트 델타가 0.2 내지 0.5인 온도로 가열하는 단계는 상기 추가 렌즈를 상기 비정질 점탄성 재료의 탄젠트 델타가 0.2 내지 0.3인 온도로 가열하는 단계를 포함하는, 방법.
  13. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 추가 렌즈는 기능성 코팅으로 코팅되고, 상기 추가 렌즈의 곡률이 상기 기본 안경 렌즈의 곡률과 정합하도록 상기 추가 렌즈의 곡률을 변경하는 단계는 상기 기능성 코팅의 기능의 손실을 야기하지 않으면서 상기 기능성 코팅의 곡률을 변경하는 단계를 포함하는, 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 기능성 코팅의 기능의 손실을 야기하지 않으면서 상기 기능성 코팅의 곡률을 변경하는 단계는 상기 추가 렌즈에 상당한 응력을 도입하지 않으면서 상기 기능성 코팅의 곡률을 변경하는 단계를 포함하는, 방법.
  15. 제13항에 있어서, 상기 기능성 코팅의 기능의 손실을 야기하지 않으면서 상기 기능성 코팅의 곡률을 변경하는 단계는 상기 기능성 코팅에 상당한 응력을 도입하지 않으면서 상기 기능성 코팅의 곡률을 변경하는 단계를 포함하는, 방법.
  16. 제13항에 있어서, 상기 추가 렌즈를 상기 비정질 점탄성 재료의 탄젠트 델타가 0.2 내지 0.8인 온도로 가열하는 단계는 상기 추가 렌즈를 상기 기능성 코팅이 제조되는 재료의 탄젠트 델타가 0.2 내지 0.8인 온도로 가열하는 단계를 포함하는, 방법.
  17. 제13항에 있어서, 상기 추가 렌즈는 하드 코팅(hard coating)으로 코팅되고, 상기 기능성 코팅의 기능의 손실을 야기하지 않으면서 상기 기능성 코팅의 곡률을 변경하는 단계는 상기 하드 코팅에 상당한 응력을 도입하지 않으면서 상기 하드 코팅의 곡률을 변경하는 단계를 포함하는, 방법.
  18. 제13항에 있어서, 상기 추가 렌즈는 하드 코팅으로 코팅되고, 상기 기능성 코팅의 기능의 손실을 야기하지 않으면서 상기 기능성 코팅의 곡률을 변경하는 단계는 상기 추가 렌즈에 상당한 응력을 도입하지 않으면서 상기 하드 코팅의 곡률을 변경하는 단계를 포함하는, 방법.
  19. 제13항에 있어서, 상기 추가 렌즈는 하드 코팅으로 코팅되고, 상기 기능성 코팅의 기능의 손실을 야기하지 않으면서 상기 기능성 코팅의 곡률을 변경하는 단계는 상기 하드 코팅을 균열시키지 않으면서 상기 하드 코팅의 곡률을 변경하는 단계를 포함하는, 방법.
  20. 제13항에 있어서, 상기 추가 렌즈는 하드 코팅, 반사 방지 코팅, 초소수성 코팅(super hydrophobic coating), 정전기 방지 코팅(antistatic coating), 클린 코팅(clean coating), 청색광 필터, 반사 코팅, UV 방지 코팅, 광변색 코팅, 편광 코팅, 및 이들의 임의의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 기능성 코팅으로 코팅되는, 방법.
  21. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 추가 렌즈를 형상화하는 단계는, 상기 추가 렌즈가 상기 비정질 점탄성 재료의 탄젠트 델타가 0.2 내지 0.8인 온도에 있는 동안, 평방 cm 당 0.01 내지 100 kg의 압력을 상기 추가 렌즈에 인가하는 단계를 포함하는, 방법.
  22. 제21항에 있어서, 상기 추가 렌즈를 형상화하는 단계는, 상기 추가 렌즈가 상기 비정질 점탄성 재료의 탄젠트 델타가 0.2 내지 0.8인 온도에 있는 동안, 제곱 센티미터당 0.2 내지 1 kg의 압력을 상기 추가 렌즈에 인가하는 단계를 포함하는, 방법.
  23. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 추가 렌즈의 곡률이 상기 기본 안경 렌즈의 곡률과 정합하도록 상기 추가 렌즈를 형상화하는 단계는 상기 추가 렌즈의 곡률을 +/- 2 디옵터 초과만큼 변경하는 단계를 포함하는, 방법.
  24. 제23항에 있어서, 상기 추가 렌즈의 곡률이 상기 기본 안경 렌즈의 곡률과 정합하도록 상기 추가 렌즈를 형상화하는 단계는 상기 추가 렌즈의 곡률을 최대 +/- 4 디옵터만큼 변경하는 단계를 포함하는, 방법.
  25. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기본 안경 렌즈에 상기 추가 렌즈를 접착한 후에, 상기 추가 렌즈로부터 응력(stress)을 방출하기 위해 상기 추가 렌즈에 열처리를 가하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  26. 제25항에 있어서, 상기 기본 안경 렌즈에 상기 추가 렌즈를 접착한 후에, 상기 추가 렌즈와 상기 기본 렌즈 사이에 위치될 수 있는 임의의 공공 체적(vacant volume)들을 제거하기 위해 상기 결합 렌즈에 압력 처리를 가하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  27. 제25항에 있어서, 상기 추가 렌즈를 상기 기본 안경 렌즈에 접착한 후에, 상기 추가 렌즈와 상기 기본 렌즈 사이에 배치될 수 있는 임의의 기포(air bubble)를 제거하기 위해 상기 결합 렌즈에 압력 처리를 가하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  28. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 추가 렌즈를 형상화하는 단계는, 상기 추가 렌즈가 상기 비정질 점탄성 재료의 탄젠트 델타(Tan Delta)가 0.2 내지 0.8인 온도에 있는 동안, 상기 추가 렌즈를 비교적 연질 재료로 제조된 압력 인가 표면을 사용하는 폼(form)에 가압하는 단계(pressing)를 포함하는, 방법.
  29. 제28항에 있어서, 상기 추가 렌즈가 상기 비정질 점탄성 재료의 탄젠트 델타가 0.2 내지 0.8인 온도에 있는 동안 상기 추가 렌즈를 형상화하는 단계는 상기 압력 인가 표면을 통해 상기 추가 렌즈를 직접 가열하는 단계를 포함하는, 방법.
  30. 제29항에 있어서, 상기 압력 인가 표면은 쿠션(cushion)을 포함하고, 상기 압력 인가 표면을 통해 상기 추가 렌즈를 직접 가열하는 단계는, 상기 쿠션 내에 배치된 가열된 유체를 사용하여 상기 추가 렌즈를 직접 가열하는 단계를 포함하는, 방법.
  31. 제29항에 있어서, 상기 압력 인가 표면을 통해 상기 추가 렌즈를 직접 가열하는 단계는 상기 압력 인가 표면에 결합된 나선형 가열 요소(spiral heating element)를 통해 상기 추가 렌즈를 직접 가열하는 단계를 포함하는, 방법.
  32. 제31항에 있어서, 상기 나선형 가열 요소의 인접한 권선들 사이의 갭(gap)들은 상기 나선의 중심으로부터 상기 나선의 외측을 향해 감소하는, 방법.
  33. 제28항에 있어서, 상기 압력 인가 표면은 90 쇼어(Shore) A 미만의 경도를 갖는 재료로 제조되는, 방법.
  34. 제33항에 있어서, 상기 압력 인가 표면은 20 내지 85 쇼어 A의 경도를 갖는 재료로 제조되는, 방법.
  35. 방법에 있어서,
    주어진 광학 디자인을 갖는 결합 렌즈를 형성하기 위해 제1 렌즈를 제2 렌즈에 접착시키는 단계를 포함하고, 상기 접착시키는 단계는,
    상기 제1 렌즈 및 상기 제2 렌즈를 각각의 제1 압력 챔버 및 제2 압력 챔버에 배치하는 단계, - 접착제 층(adhesive layer)이 상기 제1 렌즈와 상기 제2 렌즈 사이에 배치되고, 상기 제1 압력 챔버 및 상기 제2 압력 챔버 각각 내의 압력은 독립적으로 제어가능함 -;
    상기 제1 렌즈의 볼록 표면을 상기 접착제 층에 접촉시키는 단계, - 상기 제1 렌즈의 볼록 표면의 중심 영역이 상기 접착제 층에 처음에 접촉하게 하고, 이어서 상기 제1 렌즈의 볼록 표면이 상기 접착제 층에 의해 덮일 때까지, 상기 제1 렌즈의 볼록 표면과 상기 접착제 층 사이의 접촉이 상기 제1 렌즈의 볼록 표면의 중심 영역으로부터 바깥쪽으로 퍼져나가도록 함-; 및
    상기 제2 렌즈의 오목 표면을 상기 접착제 층에 접촉시키는 단계, - 상기 제2 렌즈의 오목 표면의 중심 영역이 상기 접착제 층에 처음에 접촉하게 하고, 이어서 상기 제2 렌즈의 오목 표면이 상기 접착제 층에 의해 덮일 때까지, 상기 제2 렌즈의 오목 표면과 상기 접착제 층 사이의 접촉이 상기 제2 렌즈의 오목 표면의 중심 영역으로부터 바깥쪽으로 퍼져나가도록 함-,를 포함하는, 방법.
  36. 제35항에 있어서, 상기 접착시키는 단계는 상기 제1 렌즈의 볼록 표면을 상기 접착제 층과 접촉시키면서 상기 제1 압력 챔버 내의 압력을 주변 압력(ambient pressure) 미만으로 감소시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
  37. 제35항에 있어서, 상기 접착시키는 단계는 상기 제2 렌즈의 오목 표면을 상기 접착제 층과 접촉시키면서 상기 제2 압력 챔버 내의 압력을 주변 압력 미만으로 감소시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
  38. 제35항에 있어서, 상기 제1 렌즈의 볼록 표면의 중심 영역이 상기 접착제 층과 처음에 접촉하도록 상기 제1 렌즈의 볼록 표면을 상기 접착제 층과 접촉시키는 단계는 상기 제1 압력 챔버 및 제2 압력 챔버 사이에 압력차를 인가함으로써 상기 접착제 층이 상기 제1 렌즈의 볼록 표면을 향하는 볼록 곡선을 형성하게 하는 단계를 포함하는, 방법.
  39. 제35항에 있어서, 상기 제2 렌즈의 오목 표면의 중심 영역이 상기 접착제 층과 처음에 접촉하도록 상기 제2 렌즈의 오목 표면을 상기 접착제 층과 접촉시키는 단계는, 상기 제1 렌즈의 볼록 표면이 상기 접착제 층으로 덮인 후에, 상기 접착제 층이 배치된 상기 제1 렌즈의 볼록 표면의 중심 영역이 상기 제2 렌즈의 오목 표면의 중심 영역과 접촉하도록 상기 제1 렌즈 및 상기 접착제 층과 상기 제2 렌즈를 서로를 향해 이동시키는 단계를 포함하고, 상기 제1 렌즈의 볼록 표면의 곡률은 상기 제2 렌즈의 오목 표면의 곡률보다 큰, 방법.
  40. 제35항에 있어서, 공기 압력(air pressure)을 인가하는 단계, 기계적 압력을 인가하는 단계, 오토클레이빙(autoclaving) 및 이들의 임의의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 기술을 사용하여 상기 제1 렌즈와 상기 접착제 층 사이에 포획되는 임의의 기포(air bubble)를 제거하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  41. 제35항에 있어서, 공기 압력을 인가하는 단계, 기계적 압력을 인가하는 단계, 오토클레이빙(autoclaving) 및 이들의 임의의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 기술을 사용하여 상기 제2 렌즈와 상기 접착제 층 사이에 포획되는 임의의 기포를 제거하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  42. 제35항에 있어서, 공기 압력을 인가하는 단계, 기계적 압력을 인가하는 단계, 및 이들의 임의의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 기술을 사용하여 상기 제1 렌즈와 상기 접착제 층 사이에 위치된 임의의 공공 체적(vacant volume)을 제거하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  43. 제35항에 있어서, 공기 압력을 인가하는 단계, 기계적 압력을 인가하는 단계, 및 이들의 임의의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 기술을 사용하여 상기 제2 렌즈와 상기 접착제 층 사이에 위치된 임의의 공공 체적을 제거하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  44. 제35항 내지 제43항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 접착제 층의 두께는 20 내지 300 마이크로미터인, 방법.
  45. 제44항에 있어서, 상기 접착제 층의 두께는 50 내지 200 마이크론인, 방법.
  46. 제35항 내지 제43항 중 어느 한 항에 있어서, 접착 동안 하나 이상의 스테이지(stage)에서, 상기 기본 렌즈, 상기 추가 렌즈, 상기 접착제 층, 상기 제1 압력 챔버, 상기 제2 압력 챔버, 및 이들의 임의의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 요소를 가열하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  47. 제46항에 있어서, 상기 적어도 하나의 요소를 가열하는 단계는 상기 적어도 하나의 요소를 섭씨 25 내지 75도의 온도로 가열하는 단계를 포함하는, 방법.
  48. 제46항에 있어서, 상기 적어도 하나의 요소를 가열하는 단계는 0.1초 내지 1시간의 기간 동안 상기 적어도 하나의 요소를 가열하는 단계를 포함하는, 방법.
  49. 주어진 광학 디자인을 갖는 결합 렌즈를 성형하기 위해, 적어도 하나의 볼록 표면을 갖는 제1 렌즈를 적어도 하나의 오목 표면을 갖는 제2 렌즈에 접착하기 위한 장치로서,
    상기 제1 렌즈를 수용하도록 구성된 제1 압력 챔버, 및 상기 제2 렌즈를 수용하도록 구성된 제2 압력 챔버 - 상기 제1 압력 챔버 및 상기 제2 압력 챔버 각각 내의 압력은 독립적으로 제어가능함 -;
    상기 제1 압력 챔버 및 상기 제2 압력 챔버 사이에 배치된 접착제 층;
    하나 이상의 기계적 푸싱 요소; 및
    컴퓨터 프로세서를 포함하고, 상기 컴퓨터 프로세서는,
    상기 제1 렌즈의 볼록 표면이 상기 접착제 층과 접촉하도록 상기 기계적 푸싱 요소들 중 하나를 구동하여, 상기 제1 렌즈의 볼록 표면의 중심 영역이 처음에 상기 접착제 층과 접촉하고, 이어서 상기 제1 렌즈의 볼록 표면이 상기 접착제 층에 의해 덮일 때까지, 상기 제1 렌즈의 볼록 표면과 상기 접착제 층 사이의 접촉이 상기 제1 렌즈의 볼록 표면의 중심 영역으로부터 바깥쪽으로 퍼져나가고;
    상기 제2 렌즈의 오목 표면을 상기 접착제 층과 접촉하도록 상기 기계적 푸싱 요소들 중 하나를 구동하여, 상기 제2 렌즈의 오목 표면의 중심 영역이 처음에 상기 접착제 층과 접촉하고, 이어서 상기 제2 렌즈의 오목 표면이 상기 접착제 층에 의해 덮일 때까지, 상기 제2 렌즈의 오목 표면과 상기 접착제 층 사이의 접촉이 상기 제2 렌즈의 오목 표면의 중심 영역으로부터 바깥쪽으로 퍼져나가도록 구성된, 장치.
  50. 제49항에 있어서, 상기 컴퓨터 프로세서는 상기 제1 렌즈의 볼록 표면을 상기 접착제 층과 접촉시키기 위해 상기 기계적 푸싱 요소들 중 하나를 구동시키는 동안 상기 제1 압력 챔버 내의 압력을 주변 압력 미만으로 감소시키도록 구성된, 장치.
  51. 제49항에 있어서, 상기 컴퓨터 프로세서는 상기 제2 렌즈의 오목 표면을 상기 접착제 층과 접촉시키기 위해 상기 기계적 푸싱 요소들 중 하나를 구동시키는 동안 상기 제2 압력 챔버 내의 압력을 주변 압력 미만으로 감소시키도록 구성된, 장치.
  52. 제49항에 있어서, 상기 컴퓨터 프로세서는 상기 제1 압력 챔버와 상기 제2 압력 챔버 사이에 압력차를 인가함으로써 상기 접착제 층이 상기 제1 렌즈의 볼록 표면을 향하는 볼록 곡선을 형성하게 하도록 구성된, 장치.
  53. 제49항에 있어서, 상기 장치는 상기 제1 렌즈의 볼록 표면의 곡률이 상기 제2 렌즈의 오목 표면의 곡률보다 크도록 형상화된 제1 렌즈 및 제2 렌즈와 사용하기 위한 것이고, 상기 컴퓨터 프로세서는, 상기 제1 렌즈의 볼록 표면이 상기 접착제 층으로 덮인 후에, 상기 접착제 층이 배치된 상기 제1 렌즈의 볼록 표면의 중심 영역이 상기 제2 렌즈의 오목 표면의 중심 영역과 접촉하도록, 상기 제1 렌즈 및 상기 접착제 층 및 상기 제2 렌즈를 서로를 향해 이동시키도록 구성된, 장치.
  54. 제49항에 있어서, 상기 컴퓨터 프로세서는 상기 제1 압력 챔버 내에 공기 압력을 인가함으로써, 상기 제1 렌즈와 상기 접착제 층 사이에 포획된 임의의 기포들 및 상기 제1 렌즈와 상기 접착제 층 사이에 배치된 임의의 공공 체적(vacant volume)들을 제거하도록 구성된, 장치.
  55. 제49항에 있어서, 상기 컴퓨터 프로세서는 상기 제1 압력 챔버 내에 공기 압력을 인가함으로써, 상기 제2 렌즈와 상기 접착제 층 사이에 포획되는 임의의 기포들 및 상기 제2 렌즈와 상기 접착제 층 사이에 배치된 임의의 공공 체적들을 제거하도록 구성된, 장치.
  56. 제49항에 있어서, 상기 하나 이상의 기계적 푸싱 요소는 기계적 압력을 인가함으로써 상기 제1 렌즈와 상기 접착제 층 사이에 포획되는 임의의 기포 및 상기 제1 렌즈와 상기 접착제 층 사이에 배치되는 임의의 공공 체적을 제거하도록 구성된, 장치.
  57. 제49항에 있어서, 상기 하나 이상의 기계적 푸싱 요소는 기계적 압력을 인가함으로써 상기 제2 렌즈와 상기 접착제 층 사이에 포획되는 임의의 기포 및 상기 제2 렌즈와 상기 접착제 층 사이에 배치되는 임의의 공공 체적을 제거하도록 구성된, 장치.
  58. 제49항에 있어서, 상기 추가 렌즈와 상기 접착제 층 사이에 포획된 임의의 기포, 상기 제2 렌즈와 상기 접착제 층 사이에 포획된 임의의 기포, 상기 제1 렌즈와 상기 접착제 층 사이에 배치된 임의의 공공 체적, 및 상기 제2 렌즈와 상기 접착제 층 사이에 배치된 임의의 공공 체적을 제거하도록 구성된 가열 및/또는 압력 챔버를 더 포함하는, 장치.
  59. 제49항 내지 제58항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 접착제 층의 두께는 20 내지 300 마이크론인, 장치.
  60. 제59항에 있어서, 상기 접착제 층의 두께는 50 내지 200 마이크론인, 장치.
  61. 제49항 내지 제58항 중 어느 한 항에 있어서, 접착 동안에 하나 이상의 스테이지에서, 상기 기본 렌즈, 상기 추가 렌즈, 상기 접착제 층, 상기 제1 압력 챔버, 상기 제2 압력 챔버, 및 이들의 임의의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 요소를 가열하도록 구성된 가열 컴포넌트를 더 포함하는, 장치.
  62. 제61항에 있어서, 상기 가열 컴포넌트는 상기 적어도 하나의 요소를 섭씨 25 내지 75도의 온도로 가열하도록 구성된, 장치.
  63. 제61항에 있어서, 상기 가열 컴포넌트는 0.1초 내지 1시간의 기간 동안 상기 적어도 하나의 요소를 가열하도록 구성된, 장치.
  64. 제49항 내지 제58항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기계적 푸싱 요소들 중 적어도 하나는 90 쇼어(Shore) A 미만의 경도를 갖는 재료로 제조되는, 장치.
  65. 제64항에 있어서, 상기 기계적 푸싱 요소들 중 적어도 하나는 20 내지 85 쇼어 A의 경도를 갖는 재료로 제조되는, 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN106461978A (zh) 2014-05-11 2017-02-22 艾得安光学有限公司 将眼镜镜片转换为渐进式镜片的粘附式光学膜片
US11378821B2 (en) 2019-09-26 2022-07-05 AddOn Optics Ltd. Progressive lens and method of manufacture thereof
IL310071A (en) 2021-07-14 2024-03-01 Optimax Invest Ltd production of glasses
USD1018648S1 (en) * 2021-07-21 2024-03-19 Thomas Larry Bailey, Jr. Universal eyeglasses frame

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6562466B2 (en) * 2001-07-02 2003-05-13 Essilor International Compagnie Generale D'optique Process for transferring a coating onto a surface of a lens blank
AU2003254253A1 (en) * 2002-07-31 2004-02-16 Bmc Industries, Inc. Polyurethane laminates for photochromic lenses
FR2918917B1 (fr) * 2007-07-20 2009-10-09 Essilor Int Procede de collage d'un film sur un substrat courbe
CN106461978A (zh) 2014-05-11 2017-02-22 艾得安光学有限公司 将眼镜镜片转换为渐进式镜片的粘附式光学膜片
US20170235130A1 (en) * 2016-02-02 2017-08-17 Matthew Baker Curved lens protector
CN112105495B (zh) * 2018-05-15 2023-04-14 依视路国际公司 生产层压件的方法

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