KR20160136429A - 대안 렌즈로 눈의 축방향 성장을 조절하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

대안 렌즈로 눈의 축방향 성장을 조절하기 위한 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 대안 렌즈의 한 실시예는 눈과 접촉하도록 구성된 렌즈 바디를 포함하되, 상기 렌즈 바디는 눈에 착용했을 때 눈의 망막의 중앙 영역의 중앙 초점을 향해 중심 광을 안내하도록 형태가 형성된 시각 영역을 가진다. 렌즈 바디의 하나 이상의 시각 특징부는 축에서 벗어나도록 망막의 중앙 영역으로부터 멀어지게끔 주변 광을 눈에 안내하는 특성을 가진다. 대안 렌즈의 또 다른 실시예는 축에서 벗어나도록 망막의 중앙 영역으로부터 멀어지게끔 주변 광을 눈에 안내하는 특성을 가진 렌즈 바디의 하나 이상의 개별 특징부를 포함한다. 또한, 본 발명에 따른 콘택트 렌즈 제작 방법은 제작 공정 동안 특징부들을 형성하는 단계를 포함한다.

Description

대안 렌즈로 눈의 축방향 성장을 조절하기 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHODS FOR CONTROLLING AXIAL GROWTH WITH AN OCULAR LENS}
정시안(Emmetropia)은 관측자가 근거리 및 원거리에서 물체를 명확하게 볼 수 있는 시력 상태이다. 각막과 수정체에는, 눈에 들어온 광이 전체적으로 망막의 중앙 영역에 초점이 형성된다. 정시안은 각막과 수정체의 전체적인 굴절력(refractive power)이 광의 초점을 망막의 중앙 부분에 정확하게 형성할 때 구현된다.
근시는 관측자에 가까이 있는 물체는 명확하게 보이지만 관측자로부터 멀리 떨어져 있는 물체는 점차 흐릿하게 보이는 시력 상태이다. 근시는 종종 근시안으로도 지칭된다. 근시는 임의의 개수의 상태 및 이유들에 의해 야기될 수 있다. 다수의 근시 경우에 대한 중요한 요인은 눈의 늘어난(elongated) 축방향 길이(axial length)를 포함한다. 근시는 눈에 들어온 광의 초점이 망막 앞에 형성될 때 발생한다. 달리 말하면, 눈에 들어온 광선의 초점이 망막에 못 미쳐 모여진다(converge).
눈의 축방향 길이에 의해 영향을 받는 또 다른 상태는 원시이다. 이 상태는 관측자가, 멀리에 있는 물체는 명확하게 볼 수 있지만 관측자에 가까이 있는 물체는 점차 흐릿하게 보이는 상태이다. 이 원시 상태도 다수의 이유로 발생되지만, 일반적으로, 눈에 들어온 광의 초점이 망막 뒤에 형성될 때 원시가 발생된다.
눈의 축방향 길이는 어린이 나이에서 성장한다. 어린이들이 성년 시기를 시작할 때, 일반적으로 눈의 성장이 중단되고 눈의 축방향 길이는 더욱 영구적이 된다. 따라서, 눈의 축방향 길이의 성장이 어린 시기 동안에 조절될 수 있다면, 근시 또는 원시는 감소되거나 또는 심지어 해당 어린이의 성년 시기에 없어질 수도 있다. 따라서, 눈의 축방향 길이가 성장할 수 있는 삶의 임의의 단계 동안, 눈의 축방향 길이의 성장을 조절하기 위한 장치, 시스템 및 방법이 필요하다.
본 발명의 주된 주제의 다양한 특징, 특성 및 이점들을 예시하기 위하여 다수의 대표 실시예들이 제공된다. 한 실시예에 관해 기술된 특징, 특성 및 이점 등은 다른 실시예들에 관해 기술된 또 다른 특징들과 함께 다양한 조합 및 하위-조합들로 또는 개별적으로 사용될 수 있다는 것을 이해해야 한다.
본 명세서에 기술된 개념들에 따른 한 실시예에서, 대안 렌즈(ocular lens)는 눈과 접촉하도록 구성된 렌즈 바디를 포함한다. 상기 렌즈 바디는 눈의 망막의 중앙 영역을 향해 광을 안내하도록 구성된 시각 영역(optic zone)을 포함한다. 렌즈 바디의 하나 이상의 시각 특징부(optic feature)는 망막의 중앙 영역으로부터 멀어지도록 광을 눈에 선택적으로 안내하는 특성을 가진다. 대안 렌즈는 콘택트 렌즈, 소프트 콘택트 렌즈, 가스투과성 하드 콘택트 렌즈, 임플란트형 렌즈, 또는 이들의 조합일 수 있다.
몇몇 경우에서, 시각 특징부는 프린팅 특징부(printed featured)이다. 이러한 프린팅 특징부는 패드 프린팅 공정, 플레이트 프린팅 공정, 에칭 프린팅 공정, 도트 매트릭스 프린팅 공정, 레이저 프린팅 공정, 탬프 프린팅 공정, 액체 제트 프린팅 공정, 그 밖의 프린팅 공정, 또는 이들의 조합을 사용하여 형성될 수 있다.
시각 특징부는 대안 렌즈의 전방 표면에 형성될 수 있다. 렌즈 바디가 다중층으로 구성된 예에서, 시각 특징부는 층들 중 임의의 층의 내측 또는 외측 표면에 형성될 수 있다. 이러한 내측 또는 외측 표면은 중간층일 수 있거나 혹은 후방층 또는 전방층의 또 다른 표면일 수 있다.
시각 특징부는 실리콘 재료, 하이드로겔 재료, 광학 재료, 착색 재료, 또는 이들의 조합으로 구성될 수 있다. 시각 특징부는, 중심 광(central light)이 광의 초점을 망막의 중앙 영역에 형성하는 것을 방지함으로써 특징부들이 렌즈의 광학적 선명도를 감소시키지 않도록 대안 렌즈의 임의의 적절한 위치에 형성될 수 있다. 몇몇 경우에서, 시각 특징부는 대안 렌즈의 비-시각 영역(non-optic region)에 형성된다. 몇몇 예에서, 시각 특징부는 6각형 형태, 프레넬(Frensel) 타입 형태, 또는 반구형 형태를 가지지만, 시각 특징부는 임의의 적절한 형태를 가질 수도 있다.
몇몇 경우에서, 시각 특징부는 렌즈 바디를 구성하는 재료와 동일한 굴절률(refractive index)을 가진다. 그 밖의 예에서, 시각 특징부는 렌즈 바디의 재료와 상이한 굴절률을 가진다. 시각 특징부는, 망막의 주변 영역으로 광을 안내하는 특징, 광의 초점을 망막의 주변 영역에 정확하게 형성하는 특징, 광의 초점을 망막의 주변 영역 앞에 형성하는 특징, 광의 초점을 망막의 주변 영역 뒤에 형성하는 특징, 또는 이들의 조합을 가질 수 있다. 이러한 특징들은, 눈의 축방향 길이의 성장을 조절하는 효과, 근시를 조절하는 효과, 근시를 방지하는 효과, 원시를 조절하는 효과, 원시를 방지하는 효과, 그 외의 다른 효과, 또는 이들의 조합을 가질 수도 있다.
시각 특징부는 대안 렌즈의 상면 만곡(field of curvature)에 영향을 미치지 않고도 렌즈 바디에 일체형으로 구성될 수 있다(incorporated). 또한, 시각 특징부는 망막의 특정 영역들을 향해 광을 안내하도록 개별적으로 조정된(tuned) 대안 렌즈에 일체형으로 구성된 다수의 개별 시각 특징부들 중 한 특징부일 수 있다. 이러한 시각 특징부는 상이한 트기, 상이한 형태, 상이한 굴절률, 상이한 초점력(focusing power), 그 밖의 상이한 특성, 또는 이들의 조합을 가질 수 있다. 몇몇 예에서, 시각 특징부는 렌즈렛(lenslet), 가령, 6각형 렌즈렛, 반구형 렌즈렛, 또 다른 형태의 렌즈렛, 또는 이들의 조합이다. 대안의 예에서, 시각 특징부는 프레넬 타입 형태, 토릭(toric) 형태, 또 다른 타입의 형태, 또는 이들의 조합을 포함한다.
본 명세서에 기술된 개념에 따른 또 다른 실시예에서, 대안 렌즈는 눈과 접촉하도록 구성된 바디를 가진다. 상기 렌즈 바디는 망막의 중앙 영역의 중앙 초점을 향해 광을 안내하도록 형태가 형성된 시각 영역을 가진다. 렌즈 바디의 하나 이상의 개별 특징부(isolated feature)가 망막의 중앙 영역으로부터 광을 눈에 안내하는 특성을 가진다.
개별 특징부는 대안 렌즈에 일체형으로 형성된 몰딩된 특징부(molded feature)일 수 있다. 그 밖의 경우, 개별 특징부는 프린팅 특징부이다. 개별 특징부는 대안 렌즈의 전방 표면에 형성될 수 있거나 다중층들로 구성된 렌즈 바디의 한 층의 내측 표면에 형성될 수 있다.
본 명세서에 기술된 개념에 따른 또 다른 실시예에서, 대안 렌즈 제작 방법은, 몰드 재료(mold material)의 제1 면에 프로파일(profile)을 형성함으로써 렌즈 짝 표면(lens mating surface)을 가진 스핀 캐스팅 몰드(spin casting mold)를 형성하는 단계, 상기 프로파일은 하나 이상의 리세스를 포함하며, 액체 렌즈 재료를 스핀 캐스팅 몰드의 제1 면에 제공하는 단계, 스핀 캐스팅 몰드를 회전시켜 액체 렌즈 재료가 스핀 캐스팅 몰드의 제1 면을 가로질러 원심 유동되고(centrifugally flow) 프로파일 내의 리세스를 채우는 단계, 및 액체 렌즈 재료를 적어도 부분적으로 경화시켜 스핀 캐스팅 몰드가 회전되는 동안 하나 이상의 리세스에 의해 형성된 하나 이상의 돌출부를 가진 대안 렌즈를 형성하는 단계를 포함한다.
본 명세서에 기술된 개념에 따른 또 다른 실시예에서, 대안 렌즈 제작 방법은, 몰드 재료의 제1 면에 프로파일을 형성함으로써 렌즈 짝 표면을 가진 스핀 캐스팅 몰드를 형성하는 단계, 상기 프로파일은 하나 이상의 돌출부를 포함하며, 액체 렌즈 재료를 스핀 캐스팅 몰드의 제1 면에 제공하는 단계, 스핀 캐스팅 몰드를 회전시켜 액체 렌즈 재료가 스핀 캐스팅 몰드의 제1 면을 가로질러 원심 유동되고 프로파일 내의 돌출부를 덮는 단계, 및 액체 렌즈 재료를 적어도 부분적으로 경화시켜 스핀 캐스팅 몰드가 회전되는 동안 하나 이상의 돌출부에 의해 형성된 하나 이상의 리세스를 가진 대안 렌즈를 형성하는 단계를 포함한다.
본 명세서에 기술된 개념에 따른 또 다른 실시예에서, 대안 렌즈 제작 방법은, 몰드 재료의 제1 면에 프로파일을 형성함으로써 렌즈 짝 표면을 포함하는 캐스팅 몰드를 형성하는 단계, 상기 프로파일은 하나 이상의 리세스를 포함하며, 액체 렌즈 재료를 캐스팅 몰드의 제1 면에 제공하는 단계, 후방면 몰드(backside mold)를 고정시켜 액체 렌즈 재료가 캐스팅 몰드의 제1 면을 가로질러 원심 유동되고 프로파일 내의 리세스 안으로 들어가는 단계, 및 액체 렌즈 재료를 적어도 부분적으로 경화시켜 하나 이상의 리세스에 의해 형성된 하나 이상의 돌출부를 가진 대안 렌즈를 형성하는 단계를 포함한다. 그 밖의 실시예들에서, 방법은 광학 재료를 대안 렌즈의 지지 표면(supporting surface)에 증착시키는 단계를 포함하되, 대안 렌즈는 사용자의 눈에 착용했을 때 망막의 중앙 영역의 중앙 초점을 향해 광을 안내하도록 형태가 형성된 시각 영역을 포함하며, 증착된 광학 재료는 망막의 중앙 영역으로부터 멀어지도록 광을 눈에 안내하는 특성을 가진다.
발명의 내용 부분은 하기 발명의 상세한 설명에 기술된 본 발명의 개념들을 선택적으로 간단하게 설명하기 위해 제공된다. 배경 기술 및 발명의 내용은 본 발명의 주된 주제의 핵심적인 양태 또는 개념을 정의하기 위해서가 아니며, 청구항의 범위를 제한하기 위해서도 아니다. 예를 들어, 청구항의 범위는 주된 주제가 배경 기술에 기술된 내용 및/또는 발명의 내용에 기술된 임의의 양태 또는 모든 양태를 포함하던지 간에 제한하려는 것이 아님을 이해해야 한다.
첨부도면들은 본 명세서에 기술된 개념의 다양한 실시예들을 예시하고 있으며, 본 명세서의 일부분을 구성하고 있다. 예시된 실시예들은 단지 예일 뿐이며 청구항의 범위를 제한하지 않는다.
도 1은 본 발명의 개념에 따른 눈에 광을 안내하는 대안 렌즈의 한 실시예의 횡단면도.
도 2는 본 발명의 개념에 따른 눈에 광을 안내하는 대안 렌즈의 한 실시예의 횡단면도.
도 3은 본 발명의 개념에 따른 눈에 광을 안내하는 대안 렌즈의 한 실시예의 횡단면도.
도 4a는 본 발명의 개념에 따른 대안 렌즈를 제작하기 위해 스핀 캐스팅 몰드를 형성하도록 구성된 사출성형기의 한 실시예의 횡단면도.
도 4b는 본 발명의 개념에 따른 대안 렌즈를 제작하기 위해 스핀 캐스팅 몰드를 형성하는 한 실시예의 횡단면도.
도 5는 본 발명의 개념에 따른 대안 렌즈용 스핀 캐스팅 몰드를 제작하기 위해 사용되는 몰드의 한 실시예의 횡단면도.
도 6은 본 발명의 개념에 따른 대안 렌즈용 스핀 캐스팅 몰드의 한 실시예의 횡단면도.
도 7은 본 발명의 개념에 따른 액체 렌즈 재료를 가진 스핀 캐스팅 몰드의 한 실시예의 횡단면도.
도 8은 본 발명의 개념에 따른 스핀 캐스팅 몰드의 한 프로파일에 걸쳐 원심 분배되는 액체 렌즈 재료를 가진 스핀 캐스팅 몰드의 한 실시예의 횡단면도.
도 9는 본 발명의 개념에 따른 대안 렌즈를 제작하기 위해 스핀 캐스팅 몰드의 형태를 형성하고 경화하도록 사용되는 스피닝 구조물의 한 실시예의 횡단면도.
도 10은 본 발명의 개념에 따른 대안 렌즈를 제작하기 위한 방법의 한 실시예의 블록 다이어그램.
도 11은 본 발명의 개념에 따른 대안 렌즈를 제작하기 위한 방법의 한 실시예의 블록 다이어그램.
도 12는 본 발명의 개념에 따른 망막의 주변 영역을 향해 축에서 벗어나도록 광을 안내하기 위한 특징부들을 가진 대안 렌즈의 한 실시예의 부분 횡단면 투시도.
도 13은 본 발명의 개념에 따른 망막의 주변을 향해 광을 안내하기 하기 위한 특징부의 한 실시예의 확대도.
도 14는 본 발명의 개념에 따른 망막의 주변을 향해 광을 안내하기 하기 위한 특징부의 한 실시예의 확대도.
도 15-18은 본 발명의 개념에 따른 대안 렌즈의 대표적인 실시예들의 전방도.
도 19-21은 본 발명의 개념에 따른 대안 렌즈의 특징부들의 대표적인 실시예들의 횡단면도.
도 22는 본 발명의 개념에 따른 망막의 주변을 향해 광을 안내하기 위한 특징부들을 가진 렌즈 바디의 다중층들의 대표적인 실시예의 분해 투시도.
도 23은 본 발명의 개념에 따른 망막의 주변을 향해 광을 안내하기 위한 특징부들을 가진 렌즈 바디의 한 층의 실시예의 투시도.
도 24는 본 발명의 개념에 따른 배율이 변화하는 특징부들을 포함하는 렌즈 바디의 한 부분의 투시도.
도 25는 본 발명의 개념에 따른 가변 배율을 가진 특징부들을 포함하는 전체 렌즈 바디의 투시도.
도 26은 본 발명의 개념에 따른 가변 배율을 가진 특징부들의 한 어레이의 확대도.
도 27은 본 발명의 개념에 따른 가변 초점으로 눈에 광을 안내하는 대안 렌즈의 횡단면도.
도 28은 본 발명의 개념에 따른 렌즈 바디에 형성된 복수의 반구형 렌즈렛을 포함하는 렌즈 바디.
도 29는 본 발명의 개념에 따른 프레넬 타입 섹션들을 포함하는 렌즈 바디의 한 부분의 횡단면도.
도 30은 본 발명의 개념에 따른 내측 프레넬 타입 렌즈의 후방도.
도 31은 본 발명의 개념에 따른 내측 프레넬 타입의 토릭 렌즈의 후방도.
도면들에서 동일한 도면부호들은 반드시 동일한 필요는 없지만 유사한 요소들을 가리킨다.
눈의 축방향 길이(axial length)의 성장(growth)은 망막에 수용된 시각 피드백(visual feedback)에 의해 영향을 받을 수 있다. 시각 피드백은 눈의 축방향 길이를 각막과 수정체의 공동적인 초점능력(focusing ability)과 균형을 맞추도록 사용될 수 있다. 눈은 망막에 초점이 형성된 광의 초점을 사용하여 눈의 축방향 길이의 균형이 맞춰질 때를 결정한다. 이러한 시각 피드백은 중심 시력(central vision)을 위한 망막의 중앙 부분들에만 국한되지 않고 망막의 전체 표면적에 따를 수 있다. 따라서, 중앙 영역보다 더 큰 표면적을 가진 망막의 주변(periphery)이 시각 피드백을 수용하여 축방향 길이가 연장되면, 눈은 눈의 축방향 길이를 증가시키도록 성장함으로써 반응할 수 있다. 이는 중심 시력이 이미 균형이 맞춰진 경우에 발생할 수 있다. 따라서, 이러한 시각 피드백은 중심 시력이 초점이 안 맞게 할 수 있다.
본 발명에 기술된 원리들은 망막의 주변 영역을 향해 안내되는 광을 조절하기 위한 대안 렌즈를 포함한다. 또한, 본 명세서에 기술된 원리들은 이러한 대안 렌즈를 제작하는 구성요소들 및 방법을 포함한다.
망막의 주변 영역을 향해 안내되는 광은 눈이 눈의 성장률을 결정하기 위해 시각 피드백으로서 해석할 수 있는 자극을 제공할 수 있다. 몇몇 예에서, 망막의 주변 영역을 향해 안내되는 광은 망막의 주변 영역에 정확하게 초점이 형성된다. 주변 영역으로 안내되는 광의 초점이 망막에 정확히 형성되도록 함으로써, 눈은 눈의 축방향 길이가 눈의 초점력(focusing power)과 균일한 균형을 유지하도록 눈의 성장률을 변경시킬 수 있다. 이에 따라 눈은 서서히 성장하거나 전체 성장이 중단될 수도 있다.
그 밖의 예에서, 광은 망막의 주변 영역에 못 미쳐(short of) 초점이 형성될 수 있다. 그 결과, 안내된 광의 초점은 망막 앞에 형성된다. 이러한 자극은 눈이 주변 근시(peripheral myopia)를 가지게 한다. 이는 눈이 서서히 성장하거나 전체 성장이 중단되게 하는 영향을 가질 수 있다.
일반적으로, 어린이들은 초점이 망막 뒤에 형성되는 원시 상태(hyperopic condition)로 시작한다. 따라서, 눈은 눈의 초점력과 축방향 길이 사이에서 균형을 교정하도록 눈이 성장하게 하는 조기 자극(early stimulus)을 가진다. 어린이가 중심 원시 상태(central hyperopic condition)를 가지는 경우, 광은 망막의 주변 영역으로 안내되어 의도적으로 망막 뒤에 초점이 형성되게 할 수 있다. 이는 눈에 추가적인 자극을 제공하여 눈의 중심 시력을 교정할 수 있는 형태 및/또는 성장을 조절할 수 있게 한다.
도 1은 본 발명의 개념에 따른 눈(12)에 광을 안내하는 대안 렌즈(10)의 한 실시예의 횡단면도이다. 상기 예에서, 대안 렌즈(10)는 눈(12) 위에 위치된다. 주변 광선(14, 16, 18)이 대안 렌즈(10)를 통과한 후에 눈(12)에 들어온다. 이러한 광선들은 망막(24)의 중앙 영역(22)을 향해 대안 렌즈(10)의 시각 영역(20)에 의해 초점이 형성된다. 광선(14, 16, 18)의 초점(25)은 망막(24)의 중앙 영역(22)에 형성되어, 눈에 가까이 있는 물체와 멀리 있는 물체를 명확하게 볼 수 있게 한다.
그 밖의 주변 광선(26, 28, 30)도 대안 렌즈(10)를 통해 눈(12)에 들어온다. 이러한 광선(26, 28, 30)들은 광선(14, 16, 18)과는 상이하게 굴절된다. 광선(26, 28, 30)은 망막의 주변 영역(32)을 향해 안내된다. 도 1의 예에서, 광선(26, 28, 30)은 망막(24)의 주변 영역(32)에 초점이 형성된다. 이는 눈(12)이 축방향 길이(34)와 눈의 초점력의 균형이 맞춰진 것을 가리키는 자극을 가지게 할 수 있다. 따라서, 눈(12)은 축방향 길이(34)와 초점력 사이에 현재 비율을 유지하도록 유도할 수 있다.
광선(26, 28, 30)은 광선(14, 16, 18)과 상이하게 굴절되는데, 그 이유는 광선(26, 28, 30)이 대안 렌즈(10)의 시각 영역(20)에 있는 굴절 특성과 상이한 굴절 특성을 가진 대표 특징부(36)에서 대안 렌즈(10)를 통과하기 때문이다. 한 대표 실시예에 따르면, 특징부(36)는 대안 렌즈(10)의 시각 영역(20)으로 구성된 재료와 상이한 굴절률(refractive index)을 가진 재료로 제작된 특징부일 수 있다. 상기 특징부는 임의의 재료, 가령, 실리콘 재료, 하이드로겔 재료, 테필콘, 테트라필콘 A, 크로필콘, 헬필콘 A&B, 마필콘, 폴리마콘, 하이옥시필콘 B, 로트라필콘 A, 로트라필콘 B, 갈리필콘 A, 세노필콘 A, 시필콘 A, 콤필콘 A, 엔필콘 A, 리도필콘 B, 서필콘 A, 리도필콘 A, 알파필콘 A, 오마필콘 A, 바서필콘 A, 하이옥시필콘 A, 하이옥시필콘 D, 넬필콘 A, 힐라필콘 A, 아코필콘 A, 부필콘 A, 델타필콘 A, 펨필콘 A, 부필콘 A, 페르필콘, 에타필콘 A, 포코필콘 A, 오큐필콘 B, 오큐필콘 C, 오큐필콘 D, 오큐필콘 E, 오큐필콘 F, 펨필콘 A, 메타필콘 A, 메타필콘 B, 빌필콘 A, 그 밖의 타입의 폴리머, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 이러한 재료들은 모노머, 폴리머, 및 최종 폴리머(final polymer)를 형성하는 그 밖의 재료의 다양한 조합을 포함할 수 있다. 예를 들어, 이러한 재료들의 공통 구성요소들은 HEMA, HEMA-GMA, 등을 포함할 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 대안 렌즈(10)는 약 0.01 mm 내지 약 0.14 mm의 두께를 가진다. 대안 렌즈(10)의 두께는 대안 렌즈(10) 상의 서로 다른 위치에서 변경될 수 있다. 예를 들어, 대안 렌즈(10)는 시각 영역(20)에서보다 대안 렌즈(10)의 외측 에지 가까이에서 더 두꺼울 수 있다. 몇몇 예에서, 특징부(36)는 대안 렌즈(10)의 두께에 추가된 추가 특징부(additive feature)일 수도 있다. 그 밖의 예에서, 특징부(36)는 렌즈의 두께를 줄이는 감소 특징부(subtractive feature)이다. 그 밖의 예에서, 특징부(36)는 대안 렌즈(10)를 구성하는 재료들로 대체된다. 예를 들어, 대안 렌즈의 섹션들은 특징부(36)들을 구성하는 재료로 대체될 수도 있다.
특징부(36)는 임의의 개수의 방법, 가령, 이들에만 제한되지는 않지만, 캐스트 몰딩된 콘택트 렌즈 또는 스핀-캐스트 소프트 콘택트 렌즈를 형성하도록 사용되는 스핀-캐스트 몰드 내에 특징부를 디자인하는 방법, 특징부를 콤포지트-타입(composite-type) 렌즈의 중간층에 형성하는 방법, 프린팅 공정 또는 다-단계 경화 공정 등을 통해 증착에 의해 대안 렌즈(10)의 외측 표면(38)에 재료를 추가하는 방법으로 형성될 수 있다. 프린팅 특징부(36)를 포함하는 대표 실시예에서, 이러한 프린팅 공정들은 패드 프린팅 공정, 플레이트 프린팅 공정, 에칭 프린팅 공정, 도트 매트릭스 프린팅 공정, 레이저 프린팅 공정, 탬프(tamp) 프린팅 공정, 액체 제트 프린팅 공정, 그 밖의 타입의 공정, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 그 밖의 예에서, 특징부는 또 다른 메커니즘, 가령, 스프레이 기술, 기상 증착법, 액적 기술, 코팅 기술, 그 밖의 타입의 기술, 또는 이들의 조합을 통해 대안 렌즈의 한 표면에 추가된다.
한 대표 실시예에 따르면, 망막의 주변 영역으로 광을 안내하도록 구성된 특징부(36)는 대안 렌즈(10)에 일체형으로 형성될 수 있다. 이러한 예에서, 특징부(36)는 대안 렌즈(10)의 나머지 부분을 구성하는 재료와 동일한 재료로 형성된다. 상기 실시예에 따르면, 특징부(36)의 굴절률은 대안 렌즈(10)의 재료의 굴절률과 동일하다. 하지만, 특징부(36)의 기하학적 형상(geometry), 특징부(36)의 증가된 두께, 특징부(36)의 굴절 특성, 또는 특징부(36)의 그 외의 다른 특성들로 인해, 광선(26, 28, 30)이 망막(24)의 주변 영역(32)을 향해 선택적으로 안내된다.
몇몇 예에서, 대안 렌즈(10)는 콘택트 렌즈, 소프트 콘택트 렌즈, 가스투과성 하드 콘택트 렌즈, 임플란트형 콘택트 렌즈, 그 밖의 타입의 렌즈, 또는 이들의 조합이다. 도 1의 예에서, 시각 영역(20)에는 특징부(36)가 없다. 그 결과, 특징부로부터 눈의 중심 시력까지에는 영향이 거의 없거나 영향이 아예 없다. 하지만, 다수의 개별 특징부(36)들은 눈에는 들어가지 않거나, 혹은 상이한 방식으로 눈에 들어가는 비-시각 영역(non-optic region)에서 대안 렌즈(10)와 접촉하는 광의 일부분을 변환시킨다(divert). 따라서, 시각 특징부(36)의 축에서 벗어난 위치배열(off-축 positioning)로 인해 많은 양의 광이 눈(12)에 들어간다. 특징부(36)가 없으면 눈에 들어오고 눈(12)의 주변 영역(32)을 향해 이동되는 광선의 대부분은 특징부(36)의 도움 없이도 눈(12)에 계속하여 들어온다. 이러한 광은 눈에 시각 피드백을 제공하여 눈 성장에 영향을 미친다. 하지만, 특징부(36)에 의해 눈에 재안내되는 추가적인 광은 조절되어, 시각 피드백에 대해 반대로 작용하고, 시각 피드백을 증가시키며, 시각 피드백을 변형시키거나, 혹은 눈 성장에 영향을 미치는 자극을 제공할 수 있다. 추가적인 시각 피드백이 근시 진행을 조절하거나 혹은 몇몇 경우에서 근시가 발생하는 것을 방지하도록 사용될 수 있다. 망막(24)의 주변 영역(32)을 향해 안내되는 광의 양은 눈 성장에 원하는 영향을 미치게 하는데 필요한 광의 양에 따라 선택될 수 있다. 몇몇 경우에서, 특징부(36)로부터 안내되는 소량의 추가적인 광은 원하는 결과를 구현하기에 충분하다. 하지만, 그 밖의 경우에서, 바람직하지 못한 축방향 길이 성장을 야기하는 강력한 자연적인 자극을 해결하기 위해서는, 더 많은 양의 광을 안내하는 것이 유리할 것이다.
도 2는 본 발명의 개념에 따른 눈(12)에 광을 안내하는 대안 렌즈(10)의 한 실시예의 횡단면도이다. 상기 예에서, 특징부(36)는 망막의 주변 영역(32)을 향해 광을 안내하지만, 안내된 광의 초점(25)은 망막(24) 앞에 형성된다. 따라서, 특징부(36)에 의해 안내된 광선(26, 28, 30)은 주변 근시 상태(peripheral myopic condition)를 야기한다. 이러한 자극은 눈(12)의 축방향 성장의 성장을 더디게 하거나 또는 중단하는 것을 암시할 수 있다(indicate). 몇몇 예에서, 이러한 주변 근시 자극은 사용자의 시력에는 나쁜 영향을 미치지 않고도 눈(12)에 강력한 자극을 제공하여 눈 성장을 변경시키게 할 수 있는데, 그 이유는 시각 영역 내의 광의 초점이 망막에 정확하게 형성되기 때문이다. 몇몇 예에서, 근시 경우를 치료하기 위하여, 재안내된 광선(26, 28, 30)을 망막(24)의 주변 영역(32)에 못 미쳐 초점을 형성하도록 안내하는 것이 바람직할 수 있는데, 그 이유는 이러한 자극이 축방향 길이(34)가 너무 길다는 것을 암시하기 때문이다.
도 3은 본 발명의 개념에 따른 눈(12)에 광을 안내하는 대안 렌즈의 한 실시예의 횡단면도이다. 상기 예에서, 특징부(36)는 망막의 주변 영역(32)을 향해 광을 안내하지만, 안내된 광의 초점(25)은 망막(24) 뒤에 형성된다. 따라서, 특징부(36)에 의해 안내된 광선(26, 28, 30)은 주변 원시 상태(peripheral hyperopic condition)를 야기한다. 이러한 자극은 눈(12)의 축방향 길이가 증가된 것을 암시할 수 있다. 몇몇 예에서, 이러한 주변 원시 자극은 눈(12)에 자극을 제공하여 눈의 성장률(growth rate)을 변경시키게 할 수 있다. 몇몇 예에서, 원시 경우를 치료하기 위하여, 재안내된 광선(26, 28, 30)을 망막(24)의 주변 영역(32) 뒤에 초점을 형성하도록 안내하는 것이 바람직할 수 있는데, 그 이유는 이러한 자극이 축방향 길이(34)가 너무 짧다는 것을 암시할 수 있기 때문이다. 도 2에 예시된 실시예에 비슷하게, 시각 영역의 외부에 도 3의 원하는 자극이 제공되며 사용자의 즉각적인 시각 경험은 안 좋은 영향을 미치지 않는다.
도 1-3이 망막(24)에 대해 3차원 공간 내에서 굴절된 광의 초점을 형성하는 것에 관하여 기술하는데, 특징부(36)는 임의의 적절한 이유로 눈(12)의 유리체방(vitreous chamber)(40)의 주변 공간에 광을 안내할 수 있다. 예를 들어, 광은 미리 정해진 초점(predetermined focus) 없이도 주변 공간으로 안내될 수 있다. 그 밖의 예에서, 도 1-3에 기술된 것과 같이, 미리 정해진 초점으로, 광은 주변 공간으로 안내될 수 있다. 몇몇 경우에서, 광은 원시와 근시 외의 상태를 치료하기 위해 유리체방(40)의 주변 공간으로 안내될 수 있다. 예를 들어, 광은, 그 밖의 상태를 치료하고, 오락 목적으로, 눈에 이식된 장치와 소통(communicating)을 위해, 그 밖의 목적을 위해, 또는 이들의 조합으로 인해 주변 공간으로 안내될 수 있다.
또한, 도 1-3에는 예시된 목적을 위해 망막의 제한된 영역에 관을 안내하기 위한 제한된 개수의 특징부들이 도시된다. 다수의 개별 특징부들은 광의 초점을 망막의 다수 영역들에 형성할 수 있다. 개별 특징부들은 각각 눈의 특별한 환경(circumstance)에 맞춤구성될 수 있다(customized). 예를 들어, 특징부들 중 몇몇 특징부는 가변 범위의 초점력, 굴절 특성, 형태, 크기, 재료, 두께, 그 밖의 물리적 특성, 그 밖의 화학적 특성, 그 밖의 특징, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 동일한 대안 렌즈의 상이한 시각 특징부들은, 개별적으로, 광의 초점을 망막 앞에, 망막에, 또는 망막 뒤에 형성할 수 있다. 그 밖의 예에서, 망막의 상이한 영역들은 상이한 강도의 굴절된 광을 수용한다.
몇몇 예에서, 특징부들은 재안내된 광의 파장이 분리되지(separated) 않도록 구성된다. 달리 말하면, 특징부들은 모든 파장을 다 함께 가시광 스펙트럼(visual light spectrum) 내에 안내할 수 있다. 하지만, 몇몇 예에서, 특징부들 중 적어도 몇몇 특징부는 오직 선택된 파장의 광만을 망막의 주변 영역으로 재안내하도록 구성될 수 있다.
도 4A-9는 특징부(36)를 가진 대안 렌즈(10)를 제작하기 위하여 특정 예들에 사용될 수 있는 다양한 구성요소들을 예시한다. 본 대표 시스템과 방법들이 밑에서, 주로, 사출성형된 스핀 캐스트 몰드(42)에 형성된 스핀 캐스트 콘택트 렌즈에 관해 기술하고 있지만, 본 시스템 및 방법들은 스핀 캐스팅, 캐스트 몰딩, 및/또는 터닝(turning)으로부터 제작된 렌즈에도 동일하게 적용될 수 있다.
스핀 캐스트 콘택트 렌즈를 보면, 렌즈의 전방 표면에 제공된 특징부들은 통상 렌즈의 제작에 사용되는 몰드에 들어가는 것으로 형성된다. 도 4a는 본 발명의 개념에 따른 대안 렌즈(10)를 제작하기 위해 몰드(42)를 형성하는 한 실시예의 횡단면도이다. 상기 예에서, 몰드(42)를 형성하기 위해 사출성형 공정이 사용된다. 도시된 것과 같이, 몰드(42)를 형성하기 위해 표준 사출성형기가 사용될 수 있다. 구체적으로, 몰드를 위한 재료는 깔때기(150)를 통해 실린더(152)에 공급된다. 실린더(152)는 실린더(152)의 길이를 따라 몰딩 재료를 이동시키도록 구성된 또 다른 타입의 메커니즘 또는 스크루(154)를 포함할 수 있다. 그 외에도, 몰딩 재료가 실린더(152)를 통과할 때 몰딩 재료를 녹이거나 또는 적어도 연화시키기(soften) 위해 실린더에 가열 메커니즘(156)이 제공된다. 실린더(152)의 노즐(158)에서, 몰딩 재료는 전체적으로 제1 부분(162)과 제2 부분(164)에 의해 형성되는 공동(160) 안으로 압출된다.
도 4a 및 4b에 예시된 것과 같이, 공동(160)은 각각 서로 정렬되는 수 몰드 치형부(48)와 암 몰드 치형부(47)를 포함한다. 공동(160)에 삽입되는 몰딩 재료의 압출 압력은, 몰딩 재료가 공동(160) 내의 빈 공간(void space), 가령, 수 몰드 치형부(48)와 암 몰드 치형부(47) 사이의 공간을 모두 채우게 한다. 수 몰드 치형부(48)와 암 몰드 치형부(47)의 기하학적 형상(geometry)은 스핀 캐스팅 대안 렌즈(10)를 위한 스핀 캐스트 몰드(42)로 전달된다. 도 4b 및 5에 예시된 것과 같이, 스핀 캐스팅 몰드(42)의 수 몰드 치형부(48)는 특징부(36)의 원하는 형태와 크기와 유사한 돌출부(49)를 포함할 수 있다.
원하는 시각 특성(optical property)을 가진 특징부(36)를 생성하기 위하여, 수 몰드 치형부(48)는 본 발명의 대표 시스템 및 방법에 따라 제작되는 최종 대안 렌즈에 바람직한 특성들에 일치하도록 정확하게 기계가공된다(machined). 수 몰드 치형부를 형성하기 위하여, 임의의 개수의 정확한 기계가공 및 형성 방법들, 가령, 이들에만 제한되지는 않지만, DAC 안과용 선반, 정밀광학기기 안과용 선반, FTS 공구, 5-축 다이아몬드 밀링, 3-차원 나노-프린팅, 나노리소그래피(nanolithography), 융합증착(fused deposition) 등이 사용될 수 있다. 시간이 충분히 지나서 몰딩 재료가 공동(160) 내에서 경화되고 나면, 제1 부분(162)과 제2 부분(164)는 분리되고, 몰드는 이젝터 핀(166)에 의해 제거된다.
액체 렌즈 재료(52)가 수 몰드 치형부(48)에 의해 형성된 스핀 캐스팅 몰드(42)의 프로파일(54)에 제공될 수 있다. 스핀 캐스팅 몰드(42)는 액체 렌즈 재료(52)와 함께 스피닝 구조물(68) 또는 스핀 튜브에 로딩되는데, 상기 스프닝 구조물(68) 또는 스핀 튜브는 액체 렌즈 재료(52)가 프로파일(54)에 대해 가로질러 원하는 형태의 대안 렌즈로 원심 분배되도록(centrifugally spread) 스핀 캐스팅 몰드(42)를 회전시키게끔 구성되는데, 이는 프로파일(54)의 리세스(55)를 채우는 단계를 포함한다. 스핀 캐스팅 몰드(42)가 회전되는 동안 경화제(즉 온도, 화학 방사선, 또는 또 다른 타입의 경화제)가 액체 렌즈 재료(52)에 노출된다. 그 결과, 액체 렌즈 재료(52)는 대안 렌즈의 전방 표면(38)에 형성된 특징부(36)를 가진 대안 렌즈(10)를 형성한다.
도 6은 본 발명의 개념에 따른 대안 렌즈용 스핀 캐스팅 몰드의 한 실시예의 횡단면도이다. 상기 예에서, 스핀 캐스팅 몰드(42)는 스프닝 및 경화 공정 동안 몰드들 사이를 비활성가스가 통과할 수 있게 하도록 구성된 다수의 절단부(58, 60, 62)를 가진 베이스(58)를 포함한다. 스핀 캐스팅 몰드(42)의 프로파일(54)은 대안 렌즈(10)의 전방 표면을 형성하기에 딱 맞다. 프로파일(54)에 형성된 리세스(55)는 수 몰드 치형부(46)에 형성된 돌출부에 상응한다.
도 7은 본 발명의 개념에 따른 액체 렌즈 재료(52)를 가진 스핀 캐스팅 몰드(42)의 한 실시예의 횡단면도이다. 상기 예에서, 액체 렌즈 재료(52)는 스핀 캐스팅 몰드의 프로파일(54)에 증착된다.
액체 렌즈 재료(52)는 콘택트 렌즈에 사용하기에 적합한 임의의 재료로 제작될 수 있다. 예를 들어, 액체 렌즈 재료(52)는 임의의 실리콘 재료 및/또는 하이드로겔 재료로 제작될 수 있다. 이러한 재료는, 폴리머, 가령, 테필콘, 테트라필콘 A, 크로필콘, 헬필콘 A&B, 마필콘, 폴리마콘, 하이옥시필콘 B, 로트라필콘 A, 로트라필콘 B, 갈리필콘 A, 세노필콘 A, 시필콘 A, 콤필콘 A, 엔필콘 A, 리도필콘 B, 서필콘 A, 리도필콘 A, 알파필콘 A, 오마필콘 A, 바서필콘 A, 하이옥시필콘 A, 하이옥시필콘 D, 넬필콘 A, 힐라필콘 A, 아코필콘 A, 부필콘 A, 델타필콘 A, 펨필콘 A, 부필콘 A, 페르필콘, 에타필콘 A, 포코필콘 A, 오큐필콘 B, 오큐필콘 C, 오큐필콘 D, 오큐필콘 E, 오큐필콘 F, 펨필콘 A, 메타필콘 A, 메타필콘 B, 빌필콘 A, 그 밖의 타입의 폴리머, 모노머, 또는 이들의 조합으로 형성될 수 있다. 상기 재료들은 모노머, 폴리머, 및 액체 렌즈 재료를 형성하기 위한 그 밖의 지료의 다양한 조합들을 포함할 수 있다.
한 실시예에서, 액체 렌즈 재료는 임의의 실리콘이 없는 하이드로겔 폴리머로 형성된다. 이는 안과용 콘택트 렌즈의 습윤성(wettability)을 증가시키는 것이 바람직할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 액체 렌즈 재료는 실리콘 하이드로겔 재료로 형성된다.
대안 렌즈(10)는 다양한 요인들, 가령, 사용자의 눈의 형태와 크기, 대안 렌즈의 시각 영역에 의해 구현되는 다양한 시각 특성에 따라 크기가 정해지고 형태가 형성될 수 있다. 대안 렌즈(10)의 총 두께는 약 0.1 mm 내지 약 0.14 mm일 수 있다. 대안 렌즈(10)의 두께는 대안 렌즈(10)의 상이한 위치들에서 점차 변경될 수 있다. 예를 들어, 대안 렌즈(10)는 시각 영역에서보다 대안 렌즈(10)의 외측 에지 가까이에서 두 두꺼울 수 있다. 하지만, 특징부(36)는 대안 렌즈(10)의 횡단면 두께(cross sectional thickness)가 대안 렌즈(10)의 전방 표면(38)을 가로지르는 개별 위치들에서 급격하게 변경되게 할 수도 있다.
도 8은 본 발명의 개념에 따른 스핀 캐스팅 몰드(42)의 한 프로파일(54)에 걸쳐 원심 분배되는 액체 렌즈 재료(52)를 가진 스핀 캐스팅 몰드(42)의 한 실시예의 횡단면도이다. 상기 예에서, 스핀 캐스팅 몰드(42)는 스피닝 구조물 (68, 도 9) 또는 스핀 튜브 내에서 중심축(66) 주위로 회전된다. 스피닝 구조물(68)은 특정 속도에서 대안 렌즈(10)의 원하는 후방 표면(70)을 형성하도록 회전된다.
도 9에 예시된 스피닝 구조물(68)은 액체 렌즈 재료(52)를 포함하는 스핀 캐스팅 몰드(42)를 수용하도록 구성된 중앙 로딩 영역(72)을 포함한다. 중앙 로딩 영역(72)은 유리 튜브, 금속 튜브, 또는 스핀 캐스팅 몰드(42)를 적층 방향(stacked orientation)에 유지할 수 있는 또 다른 타입의 구조물에 의해 형성될 수 있다. 경화제로서 화학 방사선이 사용되는 예에서, 스피닝 구조물(68)은 화학 방사선이 중앙 로딩 영역(72) 안에 유입될 수 있기에 충분한 개구(opening)를 포함하는 불투명 재료이다. 도 9의 예에서, 스피닝 구조물(68)은 스핀 캐스팅 몰드(42)를 적층 방향에 유지하는 유리 측벽(74)을 포함한다. 또한, 스피닝 구조물(68)은 스피닝 드라이버, 가령, 모터에 결부되도록(attached) 사용될 수 있는 영역(76)을 포함한다.
스피닝 구조물(68)은 눈과 접촉되는 대안 렌즈의 표면인 대안 렌즈(10)의 원하는 후방 표면(70)을 형성하기 위해 정확하게 회전되도록 프로그래밍 된다(programmed). 스피닝 구조물(68)이 회전되게 하는 프로그램은 개별 처방(prescription)을 위한 원하는 프로파일을 생성하도록 변경될 수 있다. 스피닝 구조물(68)이 스핀 캐스팅 몰드(42)를 회전시키는 동안 경화제가 액체 렌즈 재료(52)에 제공된다. 그 결과, 스피닝 구조물이 회전되는 동안 대안 렌즈(10)가 형성된다. 몇몇 예에서, 대안 렌즈는 스피닝 구조물 내에서 완전히 경화된다. 하지만, 그 밖의 예에서, 대안 렌즈(10)는 다수의 경화 단계들에 걸쳐 완전히 경화될 수 있다. 예를 들어, 대안 렌즈는 스피닝 구조물(68)에서 액체 렌즈 재료(52)가 형태를 유지하기는 하지만 완전히 경화되지는 않은 한 지점으로 경화될 수도 있다. 상기 단계에서, 대안 렌즈를 가진 스핀 캐스팅 몰드는 스피닝 구조물로부터 제거되어 보다 비용 효율적인 환경에서 경화 과정을 종료될 수 있다. 본 명세서에 기술된 개념과 유사한 스피닝 구조물이 스테판 디. 뉴먼에게 허여된 미국 특허공보 2012/0133064에 기술되어 있다. 미국 특허공보 2012/0133064호는 전반적으로 본 명세서의 참조문헌으로 통합된다.
도 10은 본 발명의 개념에 따른 대안 렌즈를 제작하기 위한 방법(78)의 한 실시예의 블록 다이어그램이다. 상기 예에서, 방법(78)은 몰드 재료의 제1 면에서 프로파일을 형성함으로써 렌즈 짝 표면을 가진 몰드를 형성하는 단계(단계 80)를 포함하는데, 상기 프로파일은 하나 이상의 음(negative)의 시각 특징부를 포함한다. 한 대표 실시예에 따르면, 프로파일은 도 4a-5에 관해 기술된 것과 같이 수 몰드 치형부(48)를 사용하여 사출성형될 수 있다. 또한, 본 방법은 렌즈 재료를 몰드의 제1 면에 제공하는 단계(단계 82) 및 몰드를 회전시켜 액체 렌즈 재료가 스핀 캐스팅 몰드의 제1 면을 가로질러 원심 유동되고(centrifugally flow) 프로파일에 형성된 하나 이상의 음의 시각 특징부를 채우는 단계(단계 84)를 포함할 수 있다. 그 뒤, 액체 렌즈 재료는 스핀 캐스팅 몰드가 회전되는 동안 하나 이상의 리세스에 의해 형성된 하나 이상의 돌출부를 가진 대안 렌즈를 형성하기 위해 적어도 부분적으로 경화된다(단계 86). 시각 특징부는 눈에 착용했을 때 주변 망막을 향해 눈의 유리체방의 주변 공간에 광을 재안내하는 임의의 특징부일 수 있다.
도 4a-10에 관해 위에서 기술된 예들이 특징부를 형성하기 위해 대안 렌즈의 전방 표면에 돌출부를 형성하는 특정 실시예에 대하여 기술하고 있지만, 본 발명에 기술된 개념에 따라 대안 렌즈 및 그에 관련된 특징부를 형성하기 위한 임의의 적절한 메커니즘도 사용될 수 있다. 예를 들어, 스핀 캐스팅 몰드에 상이한 재료도 제공될 수 있으며 액체 렌즈 재료를 제공하기 전에 돌출부를 형성하기 위해 리세스 바로 안에서 경화될 수도 있다. 이러한 예에서, 돌출부는 렌즈 바디의 나머지 부분과는 상이한 재료로 형성된다. 그 후의 경화 공정 동안, 이러한 돌출부는 렌즈 바디의 나머지 부분에 결합될 수도 있다. 또한, 돌출부는 스피닝 공정(spinning process) 외부에 형성될 수 있으며, 경화 공정, 결합 공정, 또는 콘택트 렌즈에 시각 특징부를 추가하기 위한 그 외의 임의의 타입의 적합한 공정을 통해, 대안 렌즈의 바디에 결합될 수도 있다.
그 밖의 예에서, 특징부들은 렌즈 바디에 증착된다. 이러한 예는 도 11에 기술된다. 상기 예에서, 방법(88)은 대안 렌즈의 지지 표면에 광학 재료를 증착시키는 단계(90)를 포함하는데, 대안 렌즈는 사용자의 눈에 착용했을 때 망막의 중앙 영역의 중앙 초점을 향해 광을 안내하도록 형태가 형성된 시각 영역을 포함하며, 증착된 광학 재료(optical material)는 눈에 착용했을 때 망막의 중앙 영역으로부터 멀어지도록 눈에 주변 광을 선택적으로 안내하는 특성을 포함한다.
이러한 예에서, 광학 재료는 렌즈 바디와 동일한 재료로 형성될 수 있거나, 혹은 광학 재료는 상이한 굴절률을 가진 상이한 타입의 재료로 형성될 수도 있다. 두 경우중 한 경우에서, 특징부들은 망막의 주변 영역을 향해 광을 안내하도록 형성될 수 있다. 상기 특징부들은 프린팅 기술을 사용하여 렌즈 바디의 전방, 후방, 또는 중간 표면에 증착될 수 있다. 이러한 프린팅 기술은, 이들에만 제한되지는 않지만, 패드 프린팅, 플레이트 프린팅, 에칭 프린팅, 도트 매트릭스 프린팅, 염료 승화 및 캐리어 시트(레이저 프린팅), 그 다음 레이저 처리를 수용하는 광감응성 요소의 사용 방법, 그 밖의 타입의 프린팅 기술, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
한 실시예에서, 프린팅 방법은 탬프 프린팅 기술이다. 탬프 프린팅 기술은 재료를 전달하여 특징부들을 대안 렌즈에 형성하기 위해 레이저 에칭된 패드를 사용하는 패드 프린팅의 한 방법을 포함한다. 패드는 패드를 대안 렌즈에 탬핑하기 전에 매번 이러한 재료의 리저버(reservoir)를 탬핑한다. 이러한 방식으로 프린팅할 수 있는 기계장치는 독일, 콘탈-뮌헨에 본사가 위치된 TAMPOPRINT AG에서 구매가능하다.
또 다른 실시예에서, 이러한 재료는 액체 제트 프린팅 시스템을 사용하여 대안 렌즈에 프린팅될 수 있다. 한 실시예에서, 상기 재료는 압력 잉크 제트 카트리지, 열 잉크 제트 카트리지, 또 다른 타입의 잉크 카트리지, 또는 이들의 조합으로부터 주입될 수 있는 액체 특성을 가진다. 이러한 액체는 실리콘 재료를 포함할 수 있다.
도 12는 본 발명의 개념에 따른 망막의 주변 영역을 향해 축에서 벗어나도록(off axis) 광을 안내하기 위한 특징부(36)들을 가진 대안 렌즈(10)의 한 실시예의 투시도이다. 상기 예에서, 대안 렌즈(10)는 시각 영역(20)과 비-시각 영역(92)을 포함한다. 특징부(36)는 비-시각 영역(92)에 형성된다. 도 13-14는 6각형 형태(94)로 형성된 특징부(36)를 도시한다.
도 12에 예시된 것과 같이, 시각 영역(20)은 대안 렌즈(10)가 착용되는 눈의 중앙 영역(22)에서 망막(24)의 시각 영역을 통과하는 중심 광(96)에 초점을 형성하도록 구성된다. 시각 영역(20)은 눈의 동공 앞에 위치된다. 종종, 비-시각 영역(92)은 시각 영역(20)을 둘러싸고(circumscribe) 대안 렌즈(10)의 나머지 부분을 형성한다. 이러한 비-시각 영역(92)은 홍채 위에 위치될 수 있으며, 몇몇 경우에서, 눈의 공막과 결막의 부분들 위에 위치될 수도 있다. 통상, 대안 렌즈(10)의 비-시각 영역(92)을 통과하는 광은 눈에 들어오지 않는데, 그 이유는 이러한 광선이 광이 들어오지 못하게 하는 눈의 영역, 가령, 홍채와 공막과 접촉할 수도 있기 때문이다. 하지만, 일반적인 렌즈에 비해, 대안 렌즈(10)에 통합된 특징부(36)는, 디자인에 따라, 망막(24)의 주변 영역(32)을 향해 주변 광을 안내하는 특정 각도로, 주변 광선(98)을 동공으로 안내한다(그렇지 않으면, 눈에 들어오는 궤적(trajectory) 상에 있지 않을 것이다).
눈에 재안내되는 주변 광(98)은 눈의 중심 시력에 영향을 미칠 수 없는데, 이는 주변 광(98)이 망막의 주변 영역(32)으로 안내되어 주변시(peripheral vision)가 진행되기 때문이다. 그에 따라, 망막(24)의 주변 영역(32)을 향해 안내되는 주변 광(98)은 눈에 원하는 자극을 제공하기 위해 의도적으로 초점을 흐리게 할 수 있다(defocused). 예를 들어, 재안내된 주변 광선(98)은 망막에 정확하게 초점을 형성할 수 있다. 몇몇 경우에서, 이러한 자극은 눈의 축방향 길이가 눈의 초점력과 적절하게 비례한다는 것을 암시할 수 있다. 그 밖의 예에서, 재안내된 광선(98)은 망막에 못 미쳐 초점이 형성된다. 몇몇 경우에서, 이러한 자극은 눈의 축방향 길이가 눈의 초점력에 대해 너무 길어서, 이에 따라 눈의 축방향 성장을 더디게 하거나 또는 중단시킨다는 것을 암시한다. 또 다른 경우에서, 재안내된 광선(98)은 망막 뒤에 초점이 형성될 수 있는데, 이는 눈의 축방향 길이가 눈의 초점력에 대해 너무 짧다는 것을 암시하는 자극을 생성할 수 있다. 눈의 성장 능력에 따라, 눈은 자극에 따른 눈의 초점력과 눈의 축방향 길이 간의 균형을 적어도 부분적으로 증가시키도록 성장하게 할 수 있다.
망막(24)의 주변 영역(32)에 재안내되는 광의 양은 특징부(36)의 개수, 특징부(36)의 굴절률, 특징부(36)의 형태, 그 외의 다른 요인, 및 이들의 조합에 따른다. 눈의 상태를 위해 한 대안 렌즈(10)가 맞춤구성될 수 있다(customized). 예를 들어, 강한 자극이 바람직한 것을 느끼는 경우, 더 많은 특징부(36)가 대안 렌즈에 추가될 수록, 선택된 특징부들의 초점력 또는 광이 더 많이 증가된다. 그 밖의 예에서, 자극의 원하는 강도를 구현하기 위하여 상이한 형태를 가진 특징부 또는 특정 굴절률을 가진 재료가 사용될 수 있다. 이와 비슷하게, 상기 변수들은 감소되어, 원할 시에 다양한 눈의 상태에 따라 자극의 강도를 줄일 수 있다.
특징부의 6각형 형태(94)는 도 13 및 14에 추가로 예시된다. 도시된 것과 같이, 한 대표 실시예에 따르면, 6각형 형태(94)는 중앙 면(102)과 경계를 형성하는 6개의 연속된 측면(100)을 포함할 수 있다. 측면(100)은 눈의 유리체방의 원하는 부분에 광선을 안내하도록 정밀하게 각도를 형성할 수 있다. 6각형 형태(94)의 높이는 측면(100)의 원하는 각도에 따를 수 있다. 추가로, 측면(100)의 각도는 특징부(36)의 폭, 길이, 및 그 밖의 수치를 결정할 수 있다. 특징부들의 강도 및 공간형성(spacing)은 원하는 강도의 자극에 의해 결정될 수 있다. 측면(100)들 간의 이음부(junction)들과 중앙 면(102)과 측면(100)들 간의 이음부들은 둥글거나, 베벨구성되거나(beveled), 날카롭거나, 또는 제작 시에 편의상 또는 원하는 시각 특성을 제공하도록 윤곽이 형성될 수 있다.
상기 예가 6각형 형태(94)를 가진 특징부(36)에 관해 기술하고 있지만, 본 명세서에 기술된 개념에 따라 임의의 적합한 타입의 형태도 사용될 수 있다. 예를 들어, 도 15-18은 망막(24)의 주변 영역(32)을 향해 광을 재안내하도록 사용될 수 있는 상이한 형태를 가진 특징부들의 그 밖의 배열상태를 도시한다. 도 15의 예에서, 특징부들은 다이아몬드 형태(104)를 포함한다. 도 16의 예에서, 특징부들은 삼각형 형태(106)를 포함한다. 도 17의 예에서, 특징부들은 원형 형태(108)를 포함한다. 도 18은 다수의 비-시각 영역(110)을 둘러싸는 단일 특징부(36)를 도시한다. 상기 예에서, 그 형태는 렌즈의 중간층 또는 대안 렌즈의 전방 표면(38)에 형성되거나 또는 증착된 링 형태일 수 있다. 이러한 예에서, 중실 형태(110)를 가진 특징부(36)를 형성하도록 사용되는 재료는 염료, 안료, 이러한 대안 렌즈(10)를 착용하는 눈이 특징부(36)의 눈 색깔을 가질 수 있게 하는 또 다른 타입의 착색제를 포함할 수 있다. 이러한 대안 렌즈(10)는 자신의 눈 색깔을 변경시키기 원하는 사용자에 의해 착용될 수 있다.
도 19-21은 본 발명에 기술된 개념에 따른 특징부(36)들의 다양한 횡단면도를 도시한다. 예를 들어, 도 19는 대안 렌즈의 전방 표면(38)에 증착된 특징부(36)를 도시한다. 상기 예에서, 렌즈 바디(114)와 특징부(36)의 증착된 재료 사이에는 경계면(112)이 배열된다. 증착된 재료는 렌즈 바디(114)에 점착될(adhere) 수 있게 하는 특성을 가질 수 있다. 이러한 특성은, 정전기 인력(electrostatic attraction), 점착성 구성요소(adhesive component), 폴리머의 가교결합, 또 다른 타입의 특성, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 이러한 특징은 도 11에 관해 기술된 공정들에서 이미 기술되었다.
도 20은 렌즈 바디(114)와 일체형으로 형성된 특징부(36)를 도시한다. 이러한 특징부는 도 4a-10에 관해 기술되었던 공정들에서 이미 기술되었다. 이러한 예에서, 대안 렌즈(10)의 횡단면 두께(113)는 대안 렌즈의 개별 위치(111)에서 증가된다. 도 21은 콤포지트 렌즈(composite lens)에 형성된 중간층 때문에 점차적인 곡선(gradual curve)의 전방 표면(38)에서 개별 변화부(isolated change)를 포함하는 특징부(36)를 도시한다. 도 21에 예시된 것과 같이, 전방 표면(38), 특징부(36)를 포함하는 중간층(115), 및 후방 표면(70)을 형성하는 후방층을 포함하는 콤포지트 렌즈가 예시된다. 다중층을 포함하는 콤포지트 렌즈의 추가적인 세부사항들은 도 22-31에 관해 밑에 제공될 것이다.
도 22는 본 발명의 개념에 따른 망막의 주변을 향해 광을 안내하기 위한 특징부(36)들을 가진 콤포지트 렌즈 바디(114)의 다중층들의 분해 투시도이다. 상기 예에서, 렌즈 바디(114)는 전방층(116), 중간층(118), 및 후방층(120)을 포함한다. 중간층(118)은 광을 재안내하기 위해 특징부(36)를 포함할 수 있다. 이러한 특징부(36)는 중간층(118)과 일체형으로 형성되거나 혹은 중간층(118)에 증착될 수 있다. 이들 층(116, 118, 120)들은 함께 가교결합될 수 있다. 몇몇 예에서, 중간층(118)은 눈이 상이한 외관(appearance)을 가지게 하도록, 가령, 홍채의 색깔을 명백하게 변경시키기 위해 구성되거나 혹은 구성될 수 없게 하는 색깔 증진 재료(color enhancing material)를 포함할 수 있다.
한 대표 실시예에 따르면, 전방층(116)은 임의의 적절한 콘택트 렌즈 제작 공정, 가령, 이들에만 제한되지는 않지만, 스핀 캐스팅, 캐스트 몰딩, 및/또는 터닝을 이용하여 형성될 수 있다. 한 실시예에서, 몰드 및 스피닝과 경화 기술을 이용하여 제1 렌즈 층이 형성된다. 액체 폴리머 재료의 한 부분이 몰드 내에 부어지며, 회전되고 경화되어 제1 렌즈 층을 형성한다. 스피닝 및 경화 단계는 중간층을 삽입하기 전에 제1 렌즈 층이 완전히 경화되지 않도록 부분적일 수 있다.
제1 렌즈 층을 형성하도록 사용되는 몰드는 콘택트 렌즈의 형태에 사용하기에 적절한 임의의 몰드일 수 있다. 한 실시예에서, 몰드는 원하는 시각 특성을 최종 콘택트 렌즈에 제공하기 위해 레이저 에칭된다. 몰드는 최종 콘택트 렌즈 제품을 위한 원하는 시각 특성을 구현하기 위해 다양한 방법 중 임의의 방법으로 구성되고 형태가 형성될 수 있다. 그 외에도, 몰드 내에 부어진 액체 폴리머 재료의 양은 일반적으로 제한되지 않으며, 콘택트 렌즈의 원하는 최종 특성, 가령, 물리적 성질, 가령, 두께 및 다양한 시각 특성에 따라 조절될 수 있다.
전방층(116)을 형성하도록 사용되는 폴리머 재료는 위에서 기술된 재료들 중 임의의 재료일 수 있다. 한 실시예에서, 제1 렌즈 층을 형성하도록 사용되는 폴리머 재료는 적어도 실질적으로 완전히 하이드로겔 폴리머, 가령, HEMA-GMA이다. 또 다른 실시예에서, 폴리머 재료는 실리콘 하이드로겔 재료를 포함할 수 있다.
스피닝 및 경화 단계는 최종 콘택트 렌즈의 원하는 특성들에 따라 전방층(116)의 형성 동안 변경될 수 있다. 예를 들어, 중간층(118)과 후방층(120)을 지지할 수 있기에는 충분하지만 추가될 때 후방층과 중간층에 적절하게 결합될 수 없도록 제1 렌즈 층을 경화시키는 것이 바람직하다.
한 대표 실시예에서, 원하는 특징부(36)를 포함하여, 중간층(118)은 개별적으로 형성되고, 전방층(116) 상에서 몰드에 삽입된다. 상기 대표 실시예에 따르면, 중간층(118)은 전방층(116)에 인접하게 위치되며, 그 뒤, 추가적인 폴리머 재료가 포함되고, 그 후에, 스피닝 및 경과 공정을 거쳐 후방층(120)이 형성된다. 대안으로, 부분적인 경화 공정 후에, 원하는 특징부(36)는 제 자리에서(in situ) 부분적으로 경화된 전방층(116)의 후방에 형성될 수 있으며, 그 후에, 폴리머 재료가 2차로 주입되어(secondary dosing) 후방층(120)이 형성된다. 특징부들은, 임의의 개수의 형성 방법, 가령, 이들에만 제한되지는 않지만, 스탬핑, 에칭, 재료 첨가 공정(material additive process), 또는 콘택트 렌즈에 프린팅하기 위해 적절한 임의의 프린팅 방법, 가령, 패드 프린팅, 탬프 프린팅, 플레이트 프린팅, 에칭 프린팅, 도트 매트릭스 프린팅, 액체 제트 프린팅, 염료 승화 및 캐리어 시트 (레이저 프린팅), 및 추후의 레이저 처리를 수용하는 광감응성 요소 프린팅 방법을 이용하여 전방층(116)의 후방 표면에 형성될 수 있다.
한 실시예에서, 전방층(116), 중간층(118), 및 후방층(120)을 형성하기 위해 동일한 몰드가 사용된다. 대안으로, 하나 또는 그 이상의 형성하기 위해 개별적인 몰드가 사용될 수 있다. 몰드는 콘택트 렌즈의 형성에 사용하기에 적절한 임의의 몰드일 수 있다.
도 23은 본 발명의 개념에 따른 망막의 주변을 향해 광을 안내하기 위한 특징부(36)들을 가진 렌즈 바디(114)의 전방층(116)을 포함하는 조립된 콤포지트 콘택트 렌즈의 투시도이다. 상기 예에서, 층(116)은, 프린팅, 엠보싱(embossing), 또는 스탬핑 후에 전방층(116)의 후방 표면(70)에 일체형으로 형성된 특징부들을 포함한다. 이러한 예에서, 후방층(120)이 전방층(116)에 결합될 수 있다. 그 밖의 예에서, 후방층(120)이 전방 표면(38)에 형성된 특징부(36)를 가질 수 있으며, 전방층(116)이 후방층(120)의 전방 표면(38) 위에 위치되어 특징부(36)들이 전방층(116)과 후방층(120) 사이에 위치될 수 있다.
도 24-26은 콤포지트 렌즈에 중간층을 일체형으로 구성함으로써 구현될 수 있는 디자인 융통성을 예시하고 있다. 도 24에 예시된 것과 같이, 예를 들어, 6각형 형태(94)를 가지며 중심면(102)과 측면(100)을 포함하는 복수의 렌즈렛 특징부(36)가 콤포지트 렌즈의 중간층의 비-시각 영역에 형성된다. 예시된 것과 같이, 정밀한 공구 제작 방법, 가령, 3-D 나노-프린팅 및 나노-리소그래피를 사용하면, 중간층에 렌즈렛 특징부(36)를 정밀하게 디자인할 수 있다. 도 24에 예시된 것과 같이, 렌즈렛 특징부(36)는 1-4 사이의 가변 배율(power)을 가진다. 한 대표 실시예에 따르면, 렌즈렛 특징부(36)에 의해 표시된 배율 영역(power zone)은 미리 정해진 범위의 배율 내에 임의의 방식으로 형성될 수 있거나, 또는 특별하게 원하는 효과를 위해 형성될 수 있다. 도 25는 본 발명의 개념에 따른 가변 배율을 가진 렌즈렛 특징부(36)들을 가진 중간층을 포함하는 전체 렌즈 바디의 투시도이다. 이와 비슷하게, 도 26은 6각형 형태(94)로 구성된 보다 컴팩트한 렌즈렛 특징부(36)의 그룹을 예시한다. 도 26에 예시된 것과 같이, 본 시스템 및 방법은 원하는 치료를 위한 렌즈를 디자인할 때 높은 정확성 및 융통성을 제공한다.
도 27은 본 발명의 개념에 따른 가변 초점 및 강도로 눈에 광을 안내하는 대안 렌즈의 횡단면도이다. 도 27에 예시된 것과 같이, 높은 정밀도의 제작 기술 및 6각형 렌즈렛 특징부(36)을 사용하면, 단일의 렌즈에 의해 상이한 광 초점 및 강도가 생성될 수 있다. 도시된 것과 같이, 복수의 6각형 렌즈렛 특징부(36)를 포함하는 대안 렌즈(10)가 망막의 주변 영역에 상이한 초점(271)을 가진 광을 안내할 수 있다. 도시된 것과 같이, 대안 렌즈(10)는 렌즈의 시각 영역을 통과하는 중심 광(96)을 망막(24)의 중앙 영역(22)에 올바르게 초점을 형성하여 명확한 원거리 시력(distance vision)을 제공하도록 구성된다. 그 외에도, 평행 광(parallel light)(270)과 주변 광(272)은 6각형 렌즈렛 특징부(36)를 통과하여 망막의 주변 영역으로 안내된다. 다양한 6각형 렌즈렛 특징부(36)의 초점을 변경시킴으로써, 상이한 광 강도(276, 277, 278)가 망막의 주변 영역에 도달한다. 그에 따라, 광학 렌즈(optical lens)는 망막의 주변 영역에 원하는 가변 자극을 유발할 수 있다.
위에서 언급된 중간 렌즈가 주변 광의 초점을 선택적으로 형성하기 위해 6각형 형태의 렌즈렛 특징부(36)를 가진 렌즈로 기술되었지만, 본 발명의 대표 시스템 및 방법에 따라 임의의 개수의 렌즈 및 렌즈렛 형상이 사용될 수 있다. 도 28에 예시된 것과 같이, 렌즈 바디가 대안 렌즈(10)의 전방 표면에 형성된 복수의 반구형 렌즈렛 특징부(36)를 포함할 수 있다. 위에서 언급한 것과 같이, 대안 렌즈(10)의 전방 표면은 스핀 캐스트 렌즈 몰드의 정밀한 몰딩을 통해 이러한 렌즈렛을 포함하도록 선택적으로 변형될 수 있다. 한 대표 실시예에 따르면, 렌즈렛 특징부(36)는 유사한 배율과 프리즘(prism)을 가져서 망막의 앞에 준 시력 쉘(pseudo vision shell)을 형성하도록 구성된다. 대안으로, 렌즈렛 특징부(36)는 망막의 주변 영역에 도달하는 광 강도를 선택적으로 가변시키기 위해 상이한 배율 및 프리즘을 가질 수 있다.
대안으로, 망막의 주변 영역에 주변 광을 선택적으로 안내하기 위해 프레넬 타입 섹션들이 사용될 수 있다. 도 29-31에 예시된 것과 같이, 프레넬 타입 렌즈(290)가 내부에 형성된 프레넬 프리즘(292)을 가진 하나 이상의 층의 대안 렌즈(10)를 포함한다. 한 대표 실시예에 따르면, 프레넬 프리즘(292)을 사용하면, 재료의 부피와 질량을 줄이면서, 위에서 기술된 것과 같이 주변 광을 재안내하는 대안 렌즈를 제작할 수 있게 된다.
도 30은 본 발명의 개념에 따른 내측 프레넬 타입 렌즈의 후방도이다. 예시된 것과 같이, 프레넬 타입 렌즈(290)는 렌즈의 시각 영역(20)을 통과하는 중심 광(96)의 초점을 망막(24)의 중앙 영역(22)에 올바르게 형성하여 명확한 원거리 시력을 제공하도록 구성될 수 있다. 그 외에도, 다수의 프레넬 프리즘(292)이 대안 렌즈(10)의 비-시각 영역(92)에서 중앙 시각 영역(20) 외부에 형성될 수 있다. 상기 예시된 실시예에 따르면, 렌즈는 8분원(octant)으로 나뉘어지는데, 교대의 8분원이 프레넬 프리즘(292)을 포함한다. 이에 따라, 프레넬 프리즘(292)은 망막의 주변 영역에 높은 수준의 원하는 가변 자극을 제공하도록 구성될 수 있다.
이와 유사하게, 본 발명의 대표 시스템 및 방법은 토릭 렌즈(toric lens)에 통합될 수 있다. 예를 들어, 도 31은 본 발명의 개념에 따른 내측 프레넬 타입의 토릭 렌즈의 후방도이다. 예시된 것과 같이, 내측 프레넬 프리즘(292)은 토릭 렌즈의 표준 배열에 상응하여 배열된다.
위의 예들이 특정 타입의 대안 렌즈, 특징부 형태, 특징부 재료, 층, 및 그 밖의 변수들에 관해 기술되었지만, 임의의 적절한 타입의 변수가 본 발명의 개념에 따른 렌즈에 통합될 수 있다. 따라서, 본 명세서에 기술된 개념들에 따라 임의의 개수의 특징부, 형태, 또는 층들이 사용될 수 있다. 또한, 특징부를 형성하기 위하여, 상이한 광학적 굴절 특성을 가진 다수의 타입의 재료들이 사용될 수 있다. 게다가, 특징부들은 광학 결합, 공간배열, 점착, 광학장치, 또는 그 밖의 타입의 특성을 구현하기 위해 상이한 재료로 제작될 수 있다.

Claims (75)

  1. - 눈과 접촉하도록 구성된 렌즈 바디를 포함하되, 상기 렌즈 바디는 눈에 착용했을 때 눈의 망막의 중앙 영역의 중앙 초점을 향해 중심 광을 안내하도록 형태가 형성된 시각 영역을 포함하며,
    - 눈에 착용했을 때 망막의 중앙 영역으로부터 멀어지도록 주변 광을 눈에 안내하는 렌즈 바디의 시각 특징부를 포함하는 것을 특징으로 하는 대안 렌즈.
  2. 제1항에 있어서, 시각 특징부는 프린팅 특징부인 것을 특징으로 하는 대안 렌즈.
  3. 제1항에 있어서, 시각 특징부는 렌즈 바디의 전방 표면에 형성되는 것을 특징으로 하는 대안 렌즈.
  4. 제1항에 있어서, 대안 렌즈는 복수의 층들을 가진 콤포지트 대안 렌즈를 포함하며, 시각 특징부는 콤포지트 대안 렌즈의 중간층에 형성되는 것을 특징으로 하는 대안 렌즈.
  5. 제1항에 있어서, 시각 특징부는 시각 영역의 외부에 있는 한 영역에 위치되는 것을 특징으로 하는 대안 렌즈.
  6. 제1항에 있어서, 시각 특징부는 시각 영역의 렌즈 바디의 재료와 상이한 굴절률을 가지는 것을 특징으로 하는 대안 렌즈.
  7. 제1항에 있어서, 대안 렌즈는 콘택트 렌즈, 소프트 콘택트 렌즈, 또는 가스투과성 하드 콘택트 렌즈 중 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 대안 렌즈.
  8. 제1항에 있어서, 대안 렌즈는 임플란트형 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 대안 렌즈.
  9. 제1항에 있어서, 시각 특징부는 망막의 주변 영역에 주변 광을 안내하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 대안 렌즈.
  10. 제1항에 있어서, 시각 특징부는 망막의 주변 영역에 주변 광의 초점을 형성하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 대안 렌즈.
  11. 제1항에 있어서, 시각 특징부는 망막의 주변 영역 앞에 주변 광의 초점을 형성하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 대안 렌즈.
  12. 제1항에 있어서, 시각 특징부는 망막의 주변 영역 뒤에 주변 광의 초점을 형성하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 대안 렌즈.
  13. 제1항에 있어서, 시각 특징부는 6각형 형태를 포함하는 것을 특징으로 하는 대안 렌즈.
  14. 제1항에 있어서, 시각 특징부는 시각 영역을 통과하는 중심 광이 없는(free from) 것을 특징으로 하는 대안 렌즈.
  15. 제1항에 있어서, 시각 특징부는 렌즈 바디의 재료와 동일한 굴절률을 포함하는 것을 특징으로 하는 대안 렌즈.
  16. 제1항에 있어서, 시각 특징부는 눈의 축방향 성장률을 변경시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 대안 렌즈.
  17. 제1항에 있어서, 시각 특징부는 근시의 발달을 조절하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 대안 렌즈.
  18. 제1항에 있어서, 시각 특징부는 근시의 발달을 방지하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 대안 렌즈.
  19. 제1항에 있어서, 시각 특징부는 대안 렌즈의 다수의 개별 시각 특징부들 중 하나인 것을 특징으로 하는 대안 렌즈.
  20. 제19항에 있어서, 다수의 개별 시각 특징부 중 적어도 한 부분집합(subset)은 눈에 착용했을 때 망막의 상이한 부분들을 향해 광의 초점을 형성하도록 개별적으로 조정되는(tuned) 것을 특징으로 하는 대안 렌즈.
  21. 제19항에 있어서, 다수의 개별 시각 특징부 중 적어도 한 부분집합은 대안 렌즈의 중심축에 대해 대안 렌즈 주위에서 비대칭으로 위치되는 것을 특징으로 하는 대안 렌즈.
  22. 제19항에 있어서, 다수의 개별 시각 특징부 중 하나 이상의 시각 특징부는 다수의 개별 시각 특징부 중 또 다른 시각 특징부와 상이한 굴절률을 가지는 것을 특징으로 하는 대안 렌즈.
  23. 제19항에 있어서, 다수의 개별 시각 특징부 중 하나 이상의 시각 특징부는 다수의 개별 시각 특징부 중 또 다른 시각 특징부와 상이한 초점력을 가지는 것을 특징으로 하는 대안 렌즈.
  24. 제19항에 있어서, 다수의 개별 시각 특징부 중 하나 이상의 시각 특징부는 다수의 개별 시각 특징부 중 또 다른 시각 특징부와 상이한 크기를 가지는 것을 특징으로 하는 대안 렌즈.
  25. 제19항에 있어서, 다수의 개별 시각 특징부 중 하나 이상의 시각 특징부는 다수의 개별 시각 특징부 중 또 다른 시각 특징부와 상이한 형태를 가지는 것을 특징으로 하는 대안 렌즈.
  26. 제1항에 있어서, 시각 특징부에 의해서는 대안 렌즈의 상면 만곡(field of curvature)이 영향을 받지 않는 것을 특징으로 하는 대안 렌즈.
  27. 제1항에 있어서, 시각 특징부는 렌즈렛인 것을 특징으로 하는 대안 렌즈.
  28. 제25항에 있어서, 렌즈렛은 6각형 렌즈렛인 것을 특징으로 하는 대안 렌즈.
  29. 제25항에 있어서, 렌즈렛은 반구형 렌즈렛인 것을 특징으로 하는 대안 렌즈.
  30. 제1항에 있어서, 시각 특징부는 프레넬 타입 형태를 포함하는 것을 특징으로 하는 대안 렌즈.
  31. - 눈과 접촉하도록 구성된 렌즈 바디를 포함하되, 상기 렌즈 바디는 눈에 착용했을 때 눈의 망막의 중앙 영역의 중앙 초점을 향해 중심 광을 안내하도록 형태가 형성된 시각 영역을 포함하며,
    - 눈에 착용했을 때 망막의 중앙 영역으로부터 멀어지도록 주변 광을 눈에 안내하는 렌즈 바디의 하나 이상의 개별 특징부를 포함하는 것을 특징으로 하는 대안 렌즈.
  32. 제31항에 있어서, 하나 이상의 개별 특징부는 렌즈 바디의 전방 프로파일에 몰딩되는 것을 특징으로 하는 대안 렌즈.
  33. 제31항에 있어서, 하나 이상의 개별 특징부는 렌즈 바디의 전방 표면에 형성되는 것을 특징으로 하는 대안 렌즈.
  34. 제31항에 있어서, 하나 이상의 개별 특징부는 렌즈 바디를 형성하는 다중층 중 한 층의 둘러싸인 표면에 형성되는 것을 특징으로 하는 대안 렌즈.
  35. 제31항에 있어서, 하나 이상의 개별 특징부는 시각 영역의 외부에 있는 한 영역에 위치되는 것을 특징으로 하는 대안 렌즈.
  36. 제31항에 있어서, 하나 이상의 개별 특징부는 렌즈 바디의 또 다른 재료와 상이한 굴절률을 가지는 것을 특징으로 하는 대안 렌즈.
  37. 제31항에 있어서, 대안 렌즈는 콘택트 렌즈, 소프트 콘택트 렌즈, 또는 가스투과성 하드 콘택트 렌즈 중 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 대안 렌즈.
  38. 제31항에 있어서, 대안 렌즈는 임플란트형 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 대안 렌즈.
  39. 제31항에 있어서, 하나 이상의 개별 특징부는 망막의 주변 영역에 주변 광의 초점을 형성하는 것을 특징으로 하는 대안 렌즈.
  40. 제31항에 있어서, 하나 이상의 개별 특징부는 망막의 주변 영역 앞에 주변 광의 초점을 형성하는 것을 특징으로 하는 대안 렌즈.
  41. 제31항에 있어서, 하나 이상의 개별 특징부는 망막의 주변 영역 뒤에 주변 광의 초점을 형성하는 것을 특징으로 하는 대안 렌즈.
  42. 제31항에 있어서, 하나 이상의 개별 특징부는 6각형 형태를 포함하는 것을 특징으로 하는 대안 렌즈.
  43. 제31항에 있어서, 하나 이상의 개별 특징부는 반구형 형태를 포함하는 것을 특징으로 하는 대안 렌즈.
  44. 제31항에 있어서, 하나 이상의 개별 특징부는 렌즈 바디의 재료와 동일한 굴절률을 포함하는 것을 특징으로 하는 대안 렌즈.
  45. 제31항에 있어서, 하나 이상의 개별 특징부는 프레넬 프리즘을 포함하는 것을 특징으로 하는 대안 렌즈.
  46. 제31항에 있어서, 하나 이상의 개별 특징부는 근시의 발달을 조절하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 대안 렌즈.
  47. 제31항에 있어서, 하나 이상의 개별 특징부는 근시의 발달을 방지하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 대안 렌즈.
  48. - 몰드 재료의 제1 면에 한 프로파일을 몰딩함으로써 렌즈 짝 표면을 가진 스핀 캐스팅 몰드를 형성하는 단계를 포함하되, 상기 프로파일은 하나 이상의 리세스를 포함하고, 눈에 착용했을 ‹š 망막의 중앙 영역으로부터 멀어지도록 주변 광을 눈에 안내하게끔 구성된 대안 렌즈에 하나 이상의 특징부를 형성하며;
    - 액체 렌즈 재료를 스핀 캐스팅 몰드의 제1 면에 제공하는 단계;
    - 스핀 캐스팅 몰드를 회전시키는 단계; 및
    - 액체 렌즈 재료를 적어도 부분적으로 경화시켜 대안 렌즈에 하나 이상의 특징부를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 대안 렌즈 제작 방법.
  49. 제48항에 있어서, 하나 이상의 특징부는 대안 렌즈의 시각 영역의 외부에 위치되는 것을 특징으로 하는 대안 렌즈 제작 방법.
  50. 제48항에 있어서, 액체 렌즈 재료를 적어도 부분적으로 경화시키는 단계는 액체 렌즈 재료를 화학 방사선에 노출시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 대안 렌즈 제작 방법.
  51. 제48항에 있어서, 하나 이상의 특징부는 사용자가 착용했을 때 눈의 축방향 성장률을 조절하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 대안 렌즈 제작 방법.
  52. 제51항에 있어서, 렌즈 짝 표면을 가진 스핀 캐스팅 몰드를 형성하는 단계는 하나 이상의 특징부를 포함하는 대안 렌즈의 한 표면에 상응하여 사출성형 공구를 제작하는 단계를 추가로 포함하며;
    사출성형된 공구는 3-D 나노-프린팅 또는 나노-리소그래피 공정 중 하나로 제작되는 것을 특징으로 하는 대안 렌즈 제작 방법.
  53. 제51항에 있어서, 하나 이상의 특징부는 눈에 착용했을 때 망막의 주변 영역 앞에 광의 초점을 형성하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 대안 렌즈 제작 방법.
  54. 제51항에 있어서, 하나 이상의 특징부는 눈에 착용했을 때 망막의 주변 영역 뒤에 광의 초점을 형성하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 대안 렌즈 제작 방법.
  55. 제51항에 있어서, 하나 이상의 개별 특징부는 근시의 발달을 변경하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 대안 렌즈 제작 방법.
  56. 제51항에 있어서, 하나 이상의 특징부는 근시의 발달을 방지하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 대안 렌즈 제작 방법.
  57. 대안 렌즈의 하나 이상의 표면에 시각 특징부를 형성하는 단계를 포함하는 대안 렌즈 제작 방법에 있어서,
    대안 렌즈는 사용자의 눈에 착용했을 때 망막의 중앙 영역의 중앙 초점을 향해 중심 광을 안내하도록 형태가 형성된 시각 영역을 포함하며;
    시각 특징부는 망막의 중앙 영역으로부터 멀어지도록 눈에 주변 광을 안내하는 것을 특징으로 하는 대안 렌즈 제작 방법.
  58. 제57항에 있어서, 시각 특징부를 형성하는 단계는 대안 렌즈의 하나 이상의 표면에 광학 재료를 프린팅하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 대안 렌즈 제작 방법.
  59. 제58항에 있어서, 대안 렌즈의 하나 이상의 표면에 광학 재료를 프린팅하는 단계는 패드 프린팅 공정, 플레이트 프린팅 공정, 에칭 프린팅 공정, 도트 매트릭스 프린팅 공정, 레이저 프린팅 공정, 탬프 프린팅 공정, 액체 제트 프린팅 공정, 또는 이들의 조합을 사용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 대안 렌즈 제작 방법.
  60. 제57항에 있어서, 시각 특징부를 형성하는 단계는 대안 렌즈의 전방 표면에 광학 재료를 선택적으로 증착시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 대안 렌즈 제작 방법.
  61. 제57항에 있어서, 시각 특징부를 형성하는 단계는 렌즈 바디를 형성하는 복수의 층들 중 하나 이상의 층의 내측 표면에 광학 재료를 선택적으로 증착시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 대안 렌즈 제작 방법.
  62. 제61항에 있어서, 하나 이상의 층은 중간층인 것을 특징으로 하는 대안 렌즈 제작 방법.
  63. 제62항에 있어서, 상기 방법은, 추가로:
    - 눈을 접촉하도록 형태가 형성된 후방층과 전방층 사이에 중간층을 삽입하는 단계; 및
    - 후방층과 전방층을 함께 가교결합시켜 결합된 렌즈 바디를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 대안 렌즈 제작 방법.
  64. 제57항에 있어서,
    시각 특징부를 형성하는 단계는 적어도 전방층, 중간층 및 후방층을 가진 콤포지트 광학 렌즈(composite optical lens)를 형성하는 단계를 포함하며,
    콤포지트 광학 렌즈를 형성하는 단계는, 시각 특징부를 포함하는 중간층을 몰딩하는 단계 및 중간층을 전방층과 후방층에 결합시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 대안 렌즈 제작 방법.
  65. 제61항에 있어서, 내측 표면은 렌즈 바디의 전방층에 배열되는 것을 특징으로 하는 대안 렌즈 제작 방법.
  66. 제57항에 있어서, 광학 재료는 시각 영역과 상이한 굴절률을 포함하는 것을 특징으로 하는 대안 렌즈 제작 방법.
  67. 제57항에 있어서, 광학 재료는 시각 영역과 동일한 굴절률을 포함하는 것을 특징으로 하는 대안 렌즈 제작 방법.
  68. 제57항에 있어서, 광학 재료는 실리콘 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 대안 렌즈 제작 방법.
  69. 제57항에 있어서, 광학 재료는 하이드로겔 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 대안 렌즈 제작 방법.
  70. - 몰드 재료의 제1 면에 프로파일을 포함하되, 상기 프로파일은 대안 렌즈의 전방 표면을 형성하도록 형태가 구성되며;
    - 대안 렌즈의 전방 표면에 하나 이상의 돌출부를 형성하도록 형태가 구성된 프로파일 내에 하나 이상의 리세스를 포함하는, 대안 렌즈를 제작하기 위한 스핀 캐스팅 몰드에 있어서,
    몰드에 의해 형성된 대안 렌즈는 눈과 접촉하도록 구성된 렌즈 바디를 포함하며, 상기 렌즈 바디는 눈의 망막의 중앙 영역의 중앙 초점을 향해 중심 광을 안내하도록 형태가 형성된 프로파일에 의해 형성된 시각 영역 및 망막의 주변 영역을 향해 주변 광을 눈에 안내하도록 구성된 하나 이상의 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 대안 렌즈를 제작하기 위한 스핀 캐스팅 몰드.
  71. 제70항에 있어서, 하나 이상의 돌출부는 망막의 주변 영역에 주변 광의 초점을 형성하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 대안 렌즈를 제작하기 위한 스핀 캐스팅 몰드.
  72. 제70항에 있어서, 하나 이상의 돌출부는 망막의 주변 영역 앞에 주변 광의 초점을 형성하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 대안 렌즈를 제작하기 위한 스핀 캐스팅 몰드.
  73. 제70항에 있어서, 하나 이상의 돌출부는 망막의 주변 영역 뒤에 주변 광의 초점을 형성하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 대안 렌즈를 제작하기 위한 스핀 캐스팅 몰드.
  74. 제70항에 있어서, 하나 이상의 리세스는 시각 영역의 외부에 있는 한 영역에 상응하는 프로파일의 한 영역에 형성되는 것을 특징으로 하는 대안 렌즈를 제작하기 위한 스핀 캐스팅 몰드.
  75. 제70항에 있어서, 하나 이상의 리세스는 6각형 리세스를 포함하는 것을 특징으로 하는 대안 렌즈를 제작하기 위한 스핀 캐스팅 몰드.
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