KR101823855B1

KR101823855B1 - 안과용 렌즈의 다중 방사선 검사

Info

Publication number: KR101823855B1
Application number: KR1020137034891A
Authority: KR
Inventors: 피터 더블류. 사이츠; 러셀 제이. 에드워즈; 케네쓰 엘. 케이글; 메트 비. 더빈
Original assignee: 존슨 앤드 존슨 비젼 케어, 인코포레이티드
Priority date: 2011-06-03
Filing date: 2012-05-30
Publication date: 2018-02-01
Also published as: US8860936B2; CA2837969C; KR20140033175A; CA2837969A1; MY166303A; JP5960252B2; WO2012166797A1; AU2012262324B2; BR112013031035A2; RU2013158876A; BR112013031035B1; JP2014517305A; EP2715306B1; TW201307831A; HK1196665A1; AR086646A1; TWI577987B; EP2715306A1; RU2586391C2; CN103620365B

Abstract

상이한 파장들의 방사선으로 광학용 렌즈를 검사하는 방법이 본 명세서에 개시된다.

Description

안과용 렌즈의 다중 방사선 검사{MULTIPLE RADIATION INSPECTION OF OPHTHALMIC LENSES}

본 발명은 안과용 렌즈, 특히 실리콘 하이드로겔 콘택트렌즈를 하나 이상의 파장들의 방사선을 사용하여 검사하는 것에 관한 것이다.

소프트 콘택트렌즈와 같은 안과용 렌즈는 수반되는 패키징 용액과 함께 일회용 패키지(통상, 블리스터 패키지(blister package)로 지칭됨)로 소비자에게 전달된다. 전형적으로, 그러한 안과용 렌즈는 사람이 최소한으로 개입하여 제조 라인에서 형성, 검사 및 패키징된다.

전술된 검사 방법에 의해서도, 안과용 렌즈 내의 구멍과 같은 결함과 용액 내에서 발견되는 기포를 구분하는 것은 종종 어렵다. 그러한 구별은 중요한데, 그 이유는 결함의 잘못된 특성화로 인해 렌즈가 검사에 통과하지 못하면, 만족스러운 제품이 오류로 폐기될 수 있으며 실제로 존재하지 않는 렌즈에 대한 결함의 원인을 밝히기 위해 공정이 불필요하게 수정될 수 있기 때문이다. 따라서, 안과용 렌즈 내의 결함과 패키지 내의 기포를 구분할 수 있는 것이 중요하다. 이러한 필요성이 하기의 발명에 의해 충족된다.

<도 1>
도 1은 구멍을 보여주는, 광의 상이한 파장들에 의한 안과용 렌즈의 이미지들.
<도 2>
도 2는 기포를 보여주는, 광의 상이한 파장들에 의한 안과용 렌즈의 이미지들.

본 발명은 제조 라인을 통해 이동하는, 패키징 용액과 함께 용기 내에 내장된 실리콘 하이드로겔 안과용 렌즈를 검사하는 방법으로서,

(a) 가시, 자외, 또는 적외 방사선으로 이루어지는 군의 하나 이상의 구성원을 포함한 방사선으로 안과용 렌즈를 조사하여 제1 이미지를 생성하는 단계;

(b) 제1 이미지를 중간 저장 영역으로 전달하는 단계;

(c) 가시, 자외, 및 적외 방사선으로 이루어지는 군의 하나 이상의 구성원을 포함한 방사선으로 안과용 렌즈를 조사하여 제2 이미지를 생성하는 단계로서, 단계 (c)의 조사 방사선이 단계 (a)의 조사 방사선과는 상이하고, 상기 단계 (c)의 조사가 단계 (a)의 조사 후에 실질적으로 짧은 기간 내에 수행되는, 상기 안과용 렌즈를 조사하여 제2 이미지를 생성하는 단계;

(d) 제1 이미지를 중간 저장 영역으로부터 이미지 캡쳐링 장치(image capturing device)로 전달하는 단계;

(e) 제2 이미지를 중간 저장 영역으로 전달하는 단계;

(f) 제2 이미지를 이미지 캡쳐링 장치로 전달하는 단계;

(g) 안과용 렌즈가 결함을 포함하는지를 결정하기 위해 이미지 캡쳐링 장치로부터 관찰될 때 제1 이미지와 제2 이미지를 비교하는 단계를 포함하는, 방법이 제공된다.

본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "실리콘 하이드로겔 안과용 렌즈"는 실리콘을 함유하는 단량체, 거대단량체(macromer) 또는 예비중합체(prepolymer)로 제조된 소프트 콘택트렌즈를 말한다. 그러한 안과용 렌즈의 예들은 하기의 일반 제형들, 즉 발라필콘, 로트라필콘, 갈리필콘, 엔필콘, 콤필콘, 세노필콘, 및 나라필콘으로 제조되는 렌즈들을 포함하지만 이로 한정되지 않는다. 바람직한 규소 하이드로겔 안과용 렌즈는 하기의 제형들, 즉 콤필콘, 갈리필콘, 세노필콘 및 나라필콘으로부터 제조된다. 특히 바람직한 안과용 렌즈는 하기의 제형들, 즉 갈리필콘, 세노필콘, 및 나라필콘으로부터 제조된다.

본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "용기"는 제조 공정 동안 또는 그 이후에 안과용 렌즈와 용액을 내장하기 위해 사용되는 임의의 리셉터클(receptacle)을 의미한다. 용기의 예들은 트레이(tray), 컵, 렌즈 주형(mold), 블리스터 패키지 보울(blister package bowl) 등을 포함하지만 이로 한정되지 않는다. 바람직한 용기는 트레이 및 블리스터 패키지 보울이다. 제조 공정의 상이한 시점들에서, 안과용 렌즈는 다수의 상이한 수용액들 및 유기 용액들과 접촉할 수 있다. 이 방법을 위한 바람직한 용액들은 탈이온수 및 식염수와 같은 수용액들이다. 바람직한 용액은 탈이온수이다.

안과용 렌즈는 안과용 렌즈 제조 라인의 상이한 스테이션들을 통해 이동됨에 따라 검사된다. 렌즈는 전형적으로 약 1 내지 약 200 ㎜/sec, 바람직하게는 약 70 내지 약 120 ㎜/sec의 속도로 이동한다.

이 방법에서, 렌즈는 먼저 가시, 자외 또는 적외 방사선으로 이루어진 군의 하나 이상의 구성원들을 포함하는 방사선으로 조사된다. 가시 방사선은 약 390 ㎚ 내지 약 700 ㎚의 파장을 가지고, 자외 방사선은 약 10 ㎚ 내지 약 390 ㎚의 파장을 가지며, 적외 방사선은 약 700 ㎚ 내지 약 3000 ㎚의 파장을 갖는다. 안과용 렌즈가 가시 범위의 방사선, 바람직하게는 약 440 ㎚ 내지 약 500 ㎚, 더 바람직하게는 약 440 ㎚ 내지 약 475 ㎚의 파장을 갖는 방사선으로 단계 (a)에서 조사되는 것이 바람직하다. 안과용 렌즈가 약 300 ㎚ 내지 약 390 ㎚의 파장, 더 바람직하게는 약 370 ㎚ 내지 약 380 ㎚의 파장을 갖는 자외 범위 내의 방사선으로 단계 (b)에서 조사되는 것이 바람직하다.

게다가, 단계 (a) 또는 단계(b)에서의 방사선은 자외, 가시 및 적외 방사선과 같은 둘 이상의 유형의 방사선의 조합을 포함할 수 있다. 그러한 각각의 유형의 방사선의 비율을 결정하는 기술은, 본 명세서에 전체적으로 참고로 포함된 미국 특허 제6,882,411호에 개시되어 있다. 단계 (a)가 가시 및 자외 방사선을 포함하는 것이 바람직하다.

방사선은 상이한 파장들을 공급하는 2개의 방사선 공급원들에 의해 또는 복수의 파장들의 광을 발생시키는 단일 공급원에 의해 공급될 수 있다. 그러한 방사선 공급원은 연속적인 방사선, 또는 펄스형 방사선을 제공하는데, 여기서 펄스들 사이의 간격은 이미지 생성 타이밍에 의해 조정된다.

본 명세서에 사용되는 바와 같은 "중간 저장 영역"은 CCD 칩의 인터라인 전송 아키텍처(interline transfer architecture) 내에서 발견되는 인터라인 시프트 레지스터(interline shift register)를 의미한다. 그러한 중간 저장 영역은 실질적으로 짧은 기간에 2개의 연속적인 이미지들이 캡쳐되게 한다. 중간 저장 영역은 카메라 내부에 위치된다. 중간 저장 영역에 더하여, 본 발명의 방법들에 사용되는 바람직한 카메라는 상이한 스펙트럼 대역들의 방사선을 사용하여 이미지들을 캡쳐하는 것에 의해 야기되는 초점 이동을 최소화하기 위한 특별한 광학계를 포함한다. 본 발명에 사용될 수 있는 카메라는 달사(Dalsa) 4M15 판테라(Pantera), RMV-4021 일루니스(Illunis)와 같은 카메라를 포함하지만 이로 한정되지 않는다. 바람직한 카메라는 이미지 내에 나타나는 허위 아티팩트(false artifact)를 야기할 수 있는 센서의 오염을 최소화하도록 카메라 하우징 내에 밀봉되는 센서들을 갖는다. 이미지화 광학계 설계는 또한 카메라 렌즈 하우징 내의 오염이 이미지에서 허위 아티팩트로 나타나는 것을 방지하기 위해 렌즈 요소 표면에 근접해 있는 카메라 렌즈의 광학 체인 내에 중간 이미지 평면들을 생성하는 것을 피한다. 본 발명의 방법에 사용되는 바람직한 카메라는 약 14 ㎜ 내지 약 22 ㎜, 더 바람직하게는 약 17 ㎜의 시야를 갖는다.

본 명세서에 사용되는 바와 같이, "실질적으로 짧은 기간"은 단계 (a)의 조사 및 이미지 캡쳐와 단계 (c)의 조사 및 이미지 캡쳐 사이의 시간이다. 이러한 실질적으로 짧은 기간은 바람직하게는 1 마이크로초 내지 500 마이크로초, 더 바람직하게는 약 75 마이크로초 내지 약 200 마이크로초이다. 이러한 기간은 렌즈가 카메라의 시야를 지나 이동하기 전에 카메라가 제1 이미지와 제2 이미지 둘 모두에서 안과용 렌즈의 전체 이미지를 캡쳐하게 한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같이, "이미지 분석 장치"는 이미지를 저장하고 선택적으로 후속적으로 조작할 수 있는 임의의 기기를 의미한다. 그러한 이미지 분석 장치의 예들은 관련 소프트웨어를 갖는 컴퓨터, GigE와 같은 카메라, IEEE 1394 카메라, 및 USB를 통해 컴퓨터에 연결되는 다른 카메라들을 포함하지만 이로 한정되지 않는다. 바람직한 이미지 분석 장치는 저장된 이미지를 분석하기 위한 다양한 알고리즘과 프레임 그래버(frame grabber)를 포함하는 컴퓨터이다. 본 발명의 일 실시예에서, 이미지 분석 장치의 소프트웨어는 이미지들을 비교하기 전에 각각의 이미지를 독립적으로 분석하는데, 이는 이미지들을 분석하는 바람직한 방법이다. 다른 실시예에서, 소프트웨어는 둘 모두의 이미지들을 조합하고 이들을 동시에 분석한다.

이 방법은 안과용 렌즈를 검사하기 위한 다른 기술들과 조합될 수 있다. 그러한 기술들의 비제한적인 예들이 하기의 특허, 즉 미국 특허 제6,882,411호, 제6,577,387호, 제6,246,062호; 제6,154,274호; 제5,995,213호; 제5,943,436호; 제5,828,446호; 제5,812,254호; 제5,805,276호; 제5,748,300호; 제5,745,230호; 제5,687,541호; 제5,675,962호; 제5,649,410호; 제5,640,464호; 제5,578,331호; 제5,568,715호; 제5,443,152호; 제5,528,357호; 및 제5,500,732호에 개시되었으며, 이들 모두는 본 명세서에 전체적으로 참고로 포함된다.

예

실리콘 하이드로겔 렌즈의 이미지들을 다음과 같이 본 발명의 방법들을 사용하여 생성한다. 100 ㎜/sec의 속도로 이동하는 렌즈들을 465 ㎚의 파장을 갖는 가시광으로 조사한다. 이러한 캡쳐된 이미지는 프레임 그래버로 전달되고 도 1의 상단 절반부에서 보여지는 것과 같이 표시된다. 도 1의 하단 절반부의 제2 이미지는 제1 이미지 후 200 마이크로초에 375 ㎚의 파장을 갖는 자외광으로 조사되어 캡쳐되고 프레임 그래버로 전달되었다. 도 1은 사각형 상자 내의 영역이 구멍임을 보여주는데, 그 이유는 하부 절반부의 이미지가 사각형의 주변과 비교하여 사각형 내에서 상대적으로 밝은 점을 나타내어서 재료가 결여되어 있음을 확인시켜주기 때문이다.

도 2의 상부 및 하부 이미지들을 얻기 위해 동일한 절차를 행하였다. 이들 이미지는 사각형 내의 영역이 기포임을 확인시켜주는데, 그 이유는 사각형의 주변과 비교하여 사각형 내부가 밝지 않아서 하부 이미지가 결여된 재료를 보여주지 않기 때문이다.

Claims

제조 라인을 통해 이동하는, 패키징 용액과 함께 용기 내에 내장된 실리콘 하이드로겔 안과용 렌즈를 검사하는 방법으로서,
(a) 가시, 자외, 또는 적외 방사선으로 이루어지는 군의 하나 이상의 구성원을 포함한 방사선으로 상기 안과용 렌즈를 조사하여 제1 이미지를 생성하는 단계;
(b) 상기 제1 이미지를 중간 저장 영역으로 전달하는 단계;
(c) 가시, 자외, 및 적외 방사선으로 이루어지는 군의 하나 이상의 구성원을 포함한 방사선으로 상기 안과용 렌즈를 조사하여 제2 이미지를 생성하는 단계로서, 상기 단계 (c)의 조사 방사선의 유형이 상기 단계 (a)의 조사 방사선의 유형과는 상이하고, 상기 단계 (a)의 조사 후 실질적으로 짧은 기간 내에, 상기 단계 (c)의 조사가 수행되고, 상기 실질적으로 짧은 기간은 1 마이크로초 내지 300 마이크로초인, 상기 안과용 렌즈를 조사하여 제2 이미지를 생성하는 단계;
(d) 상기 제1 이미지를 상기 중간 저장 영역으로부터 이미지 캡쳐링 장치(image capturing device)로 전달하는 단계;
(e) 상기 제2 이미지를 상기 중간 저장 영역으로 전달하는 단계;
(f) 상기 제2 이미지를 상기 이미지 캡쳐링 장치로 전달하는 단계;
(g) 상기 안과용 렌즈가 결함을 포함하는지를 결정하기 위해 상기 이미지 캡쳐링 장치로부터 관찰될 때 상기 제1 이미지와 상기 제2 이미지를 비교하는 단계를 포함하는, 방법.
제1항에 있어서, 상기 안과용 렌즈는 상기 단계 (a)에서 가시 방사선으로 조사되는, 방법.
제1항에 있어서, 상기 안과용 렌즈는 상기 단계 (a)에서 400 ㎚ 내지 500 ㎚의 파장을 갖는 방사선으로 조사되는, 방법.
제1항에 있어서, 상기 안과용 렌즈는 상기 단계 (a)에서 465 ㎚의 파장을 갖는 방사선으로 조사되는, 방법.
제1항에 있어서, 상기 안과용 렌즈는 상기 단계 (c)에서 365 ㎚ 내지 385 ㎚의 파장을 갖는 방사선으로 조사되는, 방법.
제1항에 있어서, 상기 안과용 렌즈는 상기 단계 (c)에서 375 ㎚의 파장을 갖는 방사선으로 조사되는, 방법.
삭제
제1항에 있어서, 상기 중간 저장 영역은 인터라인(interline) 저장 영역인, 방법.
제1항에 있어서, 상기 제조 라인의 속도는 200 ㎜/sec인, 방법.
제1항에 있어서, 상기 안과용 렌즈는 상기 단계 (a)에서 자외 방사선으로 조사되는, 방법.
제1항에 있어서, 상기 안과용 렌즈는 상이한 파장들의 방사선의 펄스들에 의해 조사되는, 방법.
제11항에 있어서, 상기 상이한 파장들의 방사선의 펄스들은 상이한 시각들에서 발생하고, 상기 시각들 사이의 시간은 상기 실질적으로 짧은 기간인, 방법.