KR101660548B1 - 근시를 예방하거나 또는 근시 진행을 늦추는 렌즈 디자인 및 방법 - Google Patents

Abstract

사람이 착용할 때 근시를 예방하거나 또는 근시 진행을 늦출 수 있는 렌즈가 제공된다. 렌즈는 축상 및 비축상 근시성 탈초점을 야기함으로써 눈의 광학에 의해 야기되는 축상 및 비축상 원시성 탈초점을 감소시키는 도수 프로파일을 가진다. 축상 및 비축상 근시성 탈초점은 광학부의 중심 시력 영역을 통과하는 광선 및 광학부의 주변 영역을 통과하는 광선에 양(+)의 도수의 증가를 제공함으로써 야기된다. 전체적인 효과는 사람의 중심 시력의 인지할 수 있을 정도의 열화 없이 근시를 예방하거나 또는 근시 진행을 늦추는 것이다.

Description

근시를 예방하거나 또는 근시 진행을 늦추는 렌즈 디자인 및 방법{A LENS DESIGN AND METHOD FOR PREVENTING OR SLOWING THE PROGRESSION OF MYOPIA}

본 발명은 콘택트렌즈에 관한 것이다. 더 구체적으로 말하면, 본 발명은 콘택트렌즈 착용자 눈의 망막에 근시성 굴절 자극을 제공함으로써 근시 진행을 저하시키도록 의도된 콘택트렌즈 디자인 및 방법에 관한 것이다.

콘택트렌즈는 시력 결함을 교정하기 위해 눈의 각막 위에 끼우는 광학적으로 투명한 물질, 예를 들어 플라스틱 또는 유리로 제조된 얇은 렌즈이다. 다양한 유형의 시력 결함, 예를 들어 근시, 원시, 노안 또는 난시를 치료하도록 설계된 다양한 유형의 콘택트렌즈가 존재한다. 콘택트렌즈 유형은 눈의 각막에 얹히는 "경성" 콘택트렌즈 및 눈의 각막 및 주위의 공막에 얹히는 "연성" 콘택트렌즈로 더 나눌 수 있다.

대표적인 콘택트렌즈는 렌즈의 광학부인 중심부 및 렌즈의 캐리어부인 주변부를 가진다. 캐리어부는 전형적으로 광학부와 캐리어부가 만나는 전이 또는 블렌딩 대역을 함유한다. 광학부는 전형적으로 렌즈의 중심에서부터 바깥쪽으로 광학부와 캐리어부가 만나는 약 3.5 내지 4 밀리미터(㎜)의 거리까지 연장된다. 이것은 렌즈 중심인 r = 0.0 ㎜에서부터 렌즈의 광학부와 캐리어부가 만나는 경계인 r

3.5 또는 4.0 ㎜까지의 범위인 시상반경 r에 상응한다. 대표적인 콘택트렌즈의 캐리어부는 광학부가 끝나는 곳(예를 들어, r

3.5 또는 4.0 ㎜)에서 시작해서 바깥쪽으로 렌즈 중심에서부터의 반경 거리 r

7.0까지 연장된다. 따라서, 대표적인 콘택트렌즈는 약 14.0 ㎜의 총 직경을 가진다.

대표적인 콘택트렌즈 디자인에서, 렌즈의 광학부는 시력 교정을 위한 광학 도수를 제공한다. 렌즈의 캐리어부는 렌즈를 안정화시키고, 눈의 각막 및/또는 각막윤부 위에 편안하게 렌즈를 끼우는 데 도움이 되지만, 보통, 시력 교정을 제공하도록 설계되지는 않는다. 일반적으로, 중심 시력이 주변 시력보다 더 정확하다고 인정된다. 광수용체의 농도가 가장 높은 곳은 중심와라고 알려진 망막 중심 부근의 작은 함몰부이다. 중심와는 직경이 약 0.2 ㎜이고, 눈의 시축 양쪽으로 약 20 분의 각도를 나타낸다. 시력은 망막의 주변 영역에서 극적으로 떨어지므로, 시축으로부터 약 5°벗어날 때 시력이 중심에서의 값의 약 1/3로 떨어진다.

대표적으로, 콘택트렌즈는 주변 시력에 대해 광학적 조절을 제공하도록 설계되지 않지만, 주변 망막이 눈의 성장을 조절하는 정시화 시스템에 중요한 영향을 줄 수 있다는 것이 제안되었다. 예를 들어, 주변 망막에서의 흐림(blur) 및 탈초점(defocus)이 축방향 눈 성장에 영향을 주고, 굴절이상, 예를 들어 근시를 발달시키는 역할을 한다는 것이 제안되었다. 근시는 가까이 있는 사물은 잘 보이지만 멀리 있는 사물은 잘 보이지 않는 시력 장애(nearsightedness)의 의학 용어이다. 근시는 안구가 종축을 따라서 과대 성장하기 때문에 생긴다. 근시를 가진 개인은 눈에 더 가까이 있는 물체를 더 선명하게 보지만, 더 멀리 있는 물체는 흐리게 보이거나 또는 희미해보인다. 이러한 개인들은 교정 렌즈 없이는 멀리 있는 물체를 볼 수 없다. 안구의 축방향 과대 성장은 전형적으로 소아기 및 청소년기 전반에 걸쳐서 계속되기 때문에, 보통, 근시의 상태는 시간이 지남에 따라 악화된다. 근시는 가장 일반적인 시력 문제 중의 하나가 되었다. 게다가, 근시를 가진 개인은 많은 심각한 안질환, 예를 들어 망막 박리 또는 녹내장에 걸리기 쉬운 경향이 있다. 아마도 이것은 확대된 근시안에 존재하는 해부학적 변형 때문일 것으로 생각된다. 이러한 질환의 극단적인 경우는 실명의 주원인이 된다.

일반적으로, 근시는 개인의 유전적 요인 및 환경적 요인의 조합에 의해 생기는 것으로 인정된다. 다수의 복잡한 유전적 인자가 굴절이상의 발생과 관련 있다. 현재, 근시를 예방하거나 또는 근시 진행을 늦추기 위한 유전적 치료 접근법은 존재하지 않는다. 연구자들은 근거리 시력의 조절 지체가 원시성 탈초점 자극을 제공하여 결국은 눈의 축방향 과대 성장을 초래하고 따라서 근시 발생을 초래한다고 제안하였다. 축상(on-axis) 근시성 탈초점을 제공하는 렌즈의 이용이 눈의 과대 성장을 초래하는 축상 원시성 탈초점을 제거할 수 있다는 것이 제안되었다. 예를 들어, 연구자들은 누진 가입도 렌즈(PAL)를 착용한 근시 어린이가 동일 기간 단초점 렌즈를 착용한 동일 연령 및 동일 굴절력의 어린이 집단과 비교할 때 3 년 넘게 근시 진행 저하를 나타내었다. PAL은 축상 근시성 탈초점을 야기한다. PAL에 의해 제공되는 축상 근시성 탈초점이 광학에 의해 야기되는 축상 원시성 탈초점을 제거함으로써 근시 진행을 저하하는 것이라고 생각된다.

또, 주변 원시성 탈초점이 눈의 축방향 성장을 자극할 수 있고, 이로 인해 결국은 근시가 진행된다고 제안되었다. 이러한 효과에 맞서기 위해 제안된 광학적 처리 시스템은 중심(즉, 축상) 효과를 제공하지 않으면서 주변에서(즉, 비축상(off-axis)) 굴절의 근시성 이행을 야기함으로써 원시성 탈초점을 제거하도록 설계된 렌즈를 포함한다. 이러한 기능을 수행하기 위해, (1) 눈의 광학에 의해 야기되는 어떠한 중심(축상) 망막 탈초점도 최소화하여 가능한 중심 시력을 가장 좋게 제공하도록 중심 굴절에 대해 최적화된 축상 광학, 및 (2) 주변(비축상) 원시성 탈초점을 교정하는 주변(비축상) 근시성 탈초점을 제공하도록 맞춘 비축상 광학이 렌즈에 제공된다. 따라서, 이러한 접근법은 눈의 광학에 의해 야기되는 주변(비축상) 원시성 탈초점을 제거하는 것만을 의도하고, 눈의 광학에 의해 야기되는 중심(축상) 원시성 탈초점에 대해서는 어떠한 영향을 미치는 것도 의도하지 않는다.

이 접근법은 상대적으로 심화된 단계의 근시를 가진 개인에게는 적당할 수 있지만, 극히 약한 근시를 가지거나 또는 초기 단계의 근시를 가진 개인에게는 적당하지 않을 수 있다. 극히 약한 근시를 가지거나 또는 초기 단계의 근시를 가진 개인의 경우에는, 근거리 시력을 위해(즉, 가까운 시각적 작업을 위해) 굴절 상태를 고려할 때 주변 원시가 거의 또는 전혀 존재하지 않는다. 이러한 경우, 주변 근시성 탈초점이 지나치고, 주변 원시성 자극을 생성할 수 있고, 이것은 실질적으로 근시 진행을 가속할 수 있다. 따라서, 이러한 경우, 주변 근시성 탈초점을 야기하는 렌즈를 사용하는 것은 근시를 예방하거나 또는 근시 진행을 늦추기 위한 적당한 해결책이 아니다.

따라서, 근시를 예방하거나 또는 근시 진행을 늦추는 데 효과적인 렌즈 디자인 및 방법이 필요하다.

발명의 요약

근시를 예방하거나 또는 근시 진행을 늦추는 렌즈 및 방법이 제공된다. 렌즈는 적어도 광학부 및 캐리어부를 포함한다. 광학부는 렌즈의 중심에서부터 바깥쪽으로 광학부의 바깥 주변까지 연장된다. 렌즈의 캐리어부는 캐리어부의 블렌딩 대역에 의해 광학부의 바깥 주변에 연결된다. 캐리어부는 광학부의 바깥 주변에서부터 바깥쪽으로 캐리어부의 바깥 주변까지 연장된다. 렌즈는 눈의 광학에 의해 야기되는 축상 및 비축상 원시성 탈초점을 감소시키기 위해 축상 및 비축상 근시성 탈초점을 야기하는 도수 프로파일을 가진다. 축상 및 비축상 근시성 탈초점은 렌즈의 광학부의 중심 시력 영역 및 주변 영역을 각각 통과하는 중심 광선 및 주변 광선에 양(+)의 도수의 증가를 제공함으로써 야기된다.

또 다른 실시태양에 따르면, 렌즈는 적어도 광학부 및 캐리어부를 포함한다. 광학부는 렌즈의 중심에서부터 바깥쪽으로 광학부의 바깥 주변까지 연장된다. 렌즈의 캐리어부는 캐리어부의 블렌딩 대역에 의해 광학부의 바깥 주변에 연결된다. 캐리어부는 광학부의 바깥 주변에서부터 바깥쪽으로 캐리어부의 바깥 주변까지 연장된다. 렌즈는 복합 수학 함수에 의해 정의되는 도수 프로파일을 가진다. 이 프로파일을 정의하는 복합 수학 함수 때문에, 눈의 광학에 의해 야기되는 축상 및 비축상 원시성 탈초점을 저하시키도록 작용하는 축상 및 비축상 근시성 탈초점이 야기된다. 이 프로파일은 렌즈의 광학부의 중심 시력 영역 및 주변 영역을 각각 통과하는 중심 광선 및 주변 광선에 양(+)의 도수의 증가를 제공함으로써 축상 및 비축상 근시성 탈초점을 야기한다.

이 방법은 렌즈의 도수 프로파일의 제1 부분을 정의하는 데 이용하기 위한 제1 수학 함수를 선택하고, 렌즈의 도수 프로파일의 제2 부분을 정의하는 데 이용하기 위한 제2 수학 함수를 선택하고, 제1 수학 함수 및 제2 수학 함수를 조합해서 복합 함수를 생성하는 것을 포함한다. 이 프로파일을 정의하는 복합 수학 함수 때문에, 눈의 광학에 의해 야기되는 축상 및 비축상 원시성 탈초점을 저하시키도록 작용하는 축상 및 비축상 근시성 탈초점이 야기된다. 이 프로파일은 렌즈의 광학부의 중심 시력 영역 및 주변 영역을 각각 통과하는 중심 광선 및 주변 광선에 양(+)의 도수의 증가를 제공함으로써 축상 및 비축상 근시성 탈초점을 야기한다.

본 발명의 이러한 특징 및 이점 및 다른 특징 및 이점은 다음 설명, 도면 및 특허 청구 범위로부터 명백해질 것이다.

도 1은 근시를 예방하거나 또는 근시 진행을 늦추기 위한 한 실시태양에 따르는 콘택트렌즈 (1)의 평면도이다.
도 2는 근시를 예방하거나 또는 적어도 근시 진행을 늦추기 위해 축상 및 비축상 원시성 자극을 제거하기 위한 도 1에 나타낸 렌즈에 적당한 상이한 두 도수 프로파일을 나타낸 도면이다.
도 3은 근시를 예방하거나 또는 근시 진행을 늦추기 위해 축상 및 비축상 원시성 자극을 제거하기 위한 도 1에 나타낸 렌즈에 적당한 도수 프로파일의 또 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 4는 근시를 예방하거나 또는 근시 진행을 늦추는 렌즈를 설계하기 위한 한 실시태양에 따르는 방법을 나타낸 흐름도이다.

예시적 실시태양에 대한 상세한 설명

본 발명에 따르면, 착용자 눈에서 축상 및 비축상 원시성 탈초점을 감소시키기 위해 축상 및 비축상 근시성 탈초점을 야기하는 렌즈가 제공된다. 축상 및 비축상 원시성 탈초점을 감소시키기 위해 축상 및 비축상 근시성 탈초점을 이용하는 것은 종축을 따라서 안구의 과대 성장이 일어나는 것을 예방하거나 또는 적어도 늦추는 효과를 가진다. 게다가, 렌즈가 축상 근시성 탈초점을 야기하더라도, 렌즈는 착용자의 중심 시력의 질을 인지할 수 있을 정도로 열활시키지 않는다.

본 발명에 따르면, 3 개의 카테고리의 렌즈를 이용해서 실험이 수행된다: (1) 축상 근시성 탈초점만 제공하는 공지된 렌즈 디자인; (2) 비축상 근시성 탈초점만 제공하는 공지된 렌즈 디자인; 및 (3) 축상 근시성 탈초점 및 비축상 근시성 탈초점 둘 모두를 제공하는 본 발명에 따라서 설계된 렌즈. 실험 목적 중 하나는 카테고리 (3)의 렌즈를 착용한 개인에게서 일어나는 중심 시력의 열화가 카테고리 (1) 및 (2)의 렌즈를 착용한 개인에게서 있을 수 있는 것보다 얼마나 더 큰지를 결정하는 것이다. 실험의 또 다른 목적은 카테고리 (3)의 렌즈가 근시를 예방하거나 또는 근시 진행을 늦추는 데 얼마나 효과적인지를 결정하는 것이다.

카테고리 (3)의 렌즈가 카테고리 (1) 및 (2)의 렌즈에 의해 야기되는 것보다 상당히 더 큰 중심 시력 열화를 야기할 것이라고 예상했었다. 이것이 지금까지 근시를 예방하거나 또는 근시 진행을 늦추려는 시도가 카테고리 (1) 또는 카테고리 (2)의 렌즈를 이용하는 것에 제한되었던 주된 이유이다. 그러나, 예상 밖으로, 실험 결과는 카테고리 (3)의 렌즈가 중심 시력에 인식할 수 있을 정도의 열화를 제공하지 않는다는 것을 입증하였다. 예상대로, 실험 결과는 카테고리 (3)의 렌즈가 근시를 예방하거나 또는 근시 진행을 늦추는 데 효과적임을 입증하였다.

"축상"이라는 용어가 본원에서 이용될 때, 이 용어는 안구의 종방향 시축을 따라서 있는 위치를 의미하는 것을 의도한다. "비축상"이라는 용어가 본원에서 이용될 때, 이 용어는 안구의 종방향 시축을 따라서 있지 않은 위치를 의미하는 것을 의도한다. "근시성 탈초점"이라는 용어가 본원에서 이용될 때, 이 용어는 멀리 있는 물체의 상이 망막 앞에서 맺히는 어떠한 굴절 상태도 의미하는 것을 의도한다. "비축상 근시성 탈초점"이라는 용어는 안구의 종방향 시축 상에 있지 않은 렌즈에 의해 제공된 근시성 탈초점을 의미하는 것을 의도한다. 본원에서 "비축상 근시성 탈초점"이라는 용어는 "주변 근시성 탈초점"이라는 용어와 상호교환적으로 이용된다. "축상 근시성 탈초점"이라는 용어는 안구의 종방향 시축 상에 있는 렌즈에 의해 제공된 근시성 탈초점을 의미하는 것을 의도한다. 본원에서 "비축상 근시성 탈초점"이라는 용어는 "중심 근시성 탈초점"이라는 용어와 상호교환적으로 사용된다.

"원시성 탈초점"이라는 용어가 본원에서 이용될 때, 이 용어는 멀리 있는 물체의 상이 망막 뒤에 맺히는 어떠한 굴절 상태도 의미하는 것을 의도한다. "비축상 원시성 탈초점"이라는 용어가 본원에서 이용될 때, 이 용어는 안구의 종방향 시축 상에 있지 않은 렌즈에 의해 제공되는 원시성 탈초점을 의미하는 것을 의도한다. 본원에서는 "비축상 원시성 탈초점"이라는 용어가 "주변 원시성 탈초점"이라는 용어와 상호교환적으로 사용된다. "축상 원시성 탈초점"이라는 용어는 안구의 종방향 시축 상에 있는 렌즈에 의해 제공되는 원시성 탈초점을 의미하는 것을 의도한다. 본원에서 "축상 원시성 탈초점"이라는 용어는 "중심 원시성 탈초점"이라는 용어와 상호교환적으로 사용된다.

도 1은 근시를 예방하거나 또는 근시 진행을 늦추기 위한 한 실시태양에 따르는 콘택트렌즈 (1)의 평면도를 도시한다. 렌즈 (1)은 광학부 (10) 및 캐리어부 (20)을 포함한다. 캐리어부 (20)은 광학부 (10)과 캐리어부 (20)을 상호연결하는 블렌딩부 (30)을 포함한다. 광학부 (10)은 전형적으로 렌즈 (1)의 중심 (2)에서의 0.0 ㎜ 내지 광학부 (10)의 주변 (3)의 바깥 연부에서의 약 3.5 또는 4.0 ㎜의 범위의 반경 r을 가진다. 캐리어부 (20)은 광학부 (10)의 반경 r과 일치하는 내경 r_I, 및 캐리어부 (20)의 주변 (11)의 바깥 연부와 일치하는 전형적으로 약 7.0 ㎜ 내지 약 8.0 ㎜의 외경 r_O을 가진다.

광학부 (10)은 중심 시력 영역 및 주변 영역을 포함한다. 중심 시력 영역은 점선 (40)으로 나타낸 광학부 (10)의 중심부에 위치한다. 광학부 (10)의 주변 영역은 중심 시력 영역과 광학부 (10)과 블렌딩 영역 (30)이 만나는 계면 사이에 위치한다. 축상 근시성 탈초점은 광학부 (10)의 중심 시력 영역에 의해 야기되고, 이것은 중심 시력 영역을 통과하는 중심 광선에 양(+)의 도수를 제공한다. 광학부 (10)의 중심 시력 영역을 통과하는 중심 광선은 전형적으로 안구의 종방향 시축과 일반적으로 동축인 근축 광선이라고 불린다. 비축상 근시성 탈초점은 주변 영역을 통과하는 주변 광선에 양(+)의 도수를 제공하는 렌즈의 광학부 (10)의 주변 영역에 의해 야기된다.

상기한 바와 같이, 렌즈 (1)은 축상 근시성 탈초점 및 비축상 근시성 탈초점 둘 모두를 제공하더라도, 이것이 개인의 중심 시력을 인식할 수 있을 정도로 열화시키지 않는다는 것이 실험을 통해서 결정되었다. 또, 상기한 바와 같이, 렌즈에 의해 제공되는 축상 및 비축상 근시성 탈초점은 눈의 과대 성장을 예방하거나 또는 눈의 과대 성장의 진행을 늦춘다. 이제, 도 2 및 도 3에 관해서 상세히 기술되는 바와 같이, 이러한 성과는 다수의 오차 함수의 조합에 의해 또는 하나 이상의 오차 함수 및 오차 함수가 아닌 하나 이상의 다른 함수의 조합에 의해 정의되는 도수 프로파일을 가지는 렌즈를 이용함으로써 가능하다.

도 2는 도 1에 나타낸 렌즈 (1)에 적당한 상이한 두 도수 프로파일 (100) 및 (200)을 도시한다. 렌즈 (1)은 도 2에 나타낸 것과 다른 도수 프로파일을 가지도록 설계될 수 있다. 도 2에 나타낸 프로파일 (100) 및 (200)은 본 발명의 목표를 달성할 수 있게 하는 적당한 도수 프로파일의 예에 지나지 않는다. 본원에서 제공된 설명을 고려할 때, 당업계 통상의 기술을 가진 자는 본 발명의 목표를 달성하는 다른 도수 프로파일이 어떻게 설계될 수 있는지를 이해할 것이다. 수평축은 렌즈 (1)의 중심에서부터의 반경 거리(㎜)에 상응한다. 수직축은 렌즈 (1)의 중심에서부터의 거리의 함수로서 렌즈 (1)에 의해 제공되는 광학 도수(디옵터)에 상응한다. 프로파일 (100) 및 (200)은 둘 모두 렌즈 (1)의 중심에 있거나 또는 중심에 매우 가까이 있는 점에 대해서 방사 대칭이다. 따라서, 도 2를 함유하는 도면 시트에 대해서 프로파일 (100) 및 (200)의 좌측 부분에 대해서만 기술할 것이다.

먼저, 프로파일 (100)을 설명하면, 그것은 오차 함수(Erf(x))의 제1 부분 (100A) 및 제2 부분 (100B)를 포함한다. 제1 부분 (100A) 및 제2 부분 (100B)는 렌즈 (1)의 중심에서부터 약 2.5 ㎜의 반경 또는 반직경에서 만난다. 도수 프로파일 (100)의 제1 부분 (100A)는 렌즈 (1)의 중심에서부터 밖으로 렌즈 (1)의 중심에서부터 약 1.0 ㎜의 반경까지 원거리 시력 광학 도수(예를 들어, 0 디옵터)를 가지고, 그 다음에는 점진적으로 경사 증가하여 렌즈 (1)의 중심에서부터 약 2.5 ㎜의 반경에서 약 1.0 디옵터의 광학 도수를 가진다. 프로파일 (100)의 제2 부분 (100B)는 렌즈 중심에서부터 약 2.5 ㎜의 반경에서 약 1.0 디옵터의 광학 도수를 가지고, 그 다음에는 점진적으로 경사 증가하여 렌즈 중심에서부터 약 4.0 ㎜의 반경에서 약 3.0 디옵터의 광학 도수를 가진다.

프로파일 (200)에 관해서 설명하면, 프로파일 (100)과 마찬가지로, 프로파일 (200)은 오차 함수(Erf(x))의 제1 부분 (200A) 및 제2 부분 (200B)를 포함한다. 제1 부분 (200A) 및 제2 부분 (200B)는 렌즈 (1)의 중심에서부터 약 2.5 ㎜의 반경에서 만난다. 도수 프로파일 (200)의 제1 부분 (200A)는 렌즈의 중심에서부터 밖으로 약 1.0 ㎜의 반경까지 원거리 시력 도수(예를 들어, 0 디옵터)를 가지고, 그 다음에는 점진적으로 경사 증가하여 렌즈 중심에서부터 약 2.5 ㎜의 반경에서 약 1.0 디옵터의 광학 도수를 가진다. 프로파일 (200)의 제2 부분 (200B)는 렌즈 중심으로부터 약 2.5 ㎜의 반경에서 약 1.0 디옵터의 광학 도수를 가지고, 그 다음에는 점진적으로 경사 증가하여 약 4.0 ㎜의 반경에서 약 2.0 디옵터의 광학 도수를 가진다.

어린이의 평균 동공 크기는 직경 약 5.0 ㎜이고, 이것은 전형적으로 렌즈 (1)의 광학부 (10)의 중심 시력 영역의 직경에 상응한다. 따라서, 프로파일 (100) 및 (200)은 렌즈 (1)의 광학부 (10)의 중심 시력 영역 밖에서 광학 도수가 프로파일 (100)의 경우 약 1.0 디옵터에서 약 3.0의 디옵터로 경사 증가하거나 프로파일 (200)의 경우 약 1.0 디옵터에서 약 2.0 디옵터로 경사 증가하도록 설계된다. 다시 말해서, 이러한 경사 증가가 광학부 (10)의 주변 영역에서 일어난다.

광학부 (10)의 중심 시력 영역에서 제공되는 상대적으로 낮은 양(+)의 도수 때문에 축상 원시성 탈초점이 전부는 아니더라도 대부분 제거된다. 이것은 축상 원시성 자극을 감소시키거나 또는 제거하여 근시를 예방하거나 또는 근시 진행을 늦추는 데 도움을 준다. 게다가, 중심 시력 영역에서 제공되는 낮은 양(+)의 도수는 근거리 시력 스트레스를 감소시키고, 중심 시력의 초점 심도를 증가시킨다. 따라서, 개인은 중심 시력의 인식할 수 있을 정도의 열화를 경험하지 않는다. 광학부 (10)의 주변 영역에서 제공되는 더 높은 양(+)의 도수 때문에, 비축상 원시성 탈초점이 전부는 아니더라도 대부분 제거된다. 게다가, 광학부 (10)의 주변 영역에서 제공되는 더 높은 양(+)의 도수 때문에, 비축상 근시성 자극이 전체적으로 증가하고, 이것은 눈 성장을 예방하거나 또는 적어도 눈 성장의 진행을 늦추는 효과를 가진다.

도 3은 본 발명과 함께 사용하기에 적당한 다른 도수 프로파일 (300)의 한 예를 도시한다. 도 2에 나타낸 프로파일 (100) 및 (200)과 마찬가지로, 프로파일 (300)은 렌즈 (1)의 중심에 있거나 또는 렌즈의 중심에 매우 가까이 있는 점에 대해서 회전 대칭이다. 프로파일 (300)은 렌즈 (1)의 중심에서부터 약 2.5 ㎜의 반경에서 만나는 제1 부분 (300A) 및 제2 부분 (300B)를 포함한다. 제1 부분 (300A)는 코사인 함수에 상응하고, 제2 부분 (300B)는 오차 함수 (Erf(x))에 상응한다. 제1 부분 (300A)는 렌즈 (1)의 중심에서 약 0.8 디옵터에 상응하는 광학 도수를 가지고, 그 다음에는 점진적으로 감소하여 렌즈 중심에서부터 약 1.5 ㎜의 거리에서 원거리 시력 도수(예를 들어, 0 디옵터)를 가진다. 제1 부분 (300A)는 렌즈 중심에서부터 약 2.0 ㎜의 반경까지 원거리 시력 도수로 유지되고, 그 다음에는 점진적으로 경사 증가하여 약 2.25 ㎜의 반경에서 약 4.0 디옵터의 광학 도수를 가진다.

프로파일 (300)의 부분 (300A)에 상응하는 코사인 함수는 렌즈 (1)의 중심에서 상대적으로 낮은 양(+)의 도수를 제공하고, 이 때문에 프로파일 (100) 또는 (200)에 의해 제공되는 것보다 더 많은 원시성 자극이 제공되고, 착용자의 중심 시력의 질이 인식할 수 있을 정도로 열화하지 않는다. 프로파일 (300)의 부분 (300B)에 상응하는 오차 함수는 프로파일 (100) 또는 (200)에 의해 제공되는 것보다 더 큰 양(+)의 도수의 점진적 경사 증가를 제공한다. 이러한 경사 증가는 렌즈 (1)의 광학부 (10)의 주변 영역에서 일어난다. 프로파일 (300)이 더 큰 영역에 양(+)의 도수를 제공하기 때문에, 프로파일 (300)은 도 2에 나타낸 프로파일 (100) 및 (200)에 의해 제공되는 것보다 더 우세한 원시성 자극을 제공한다. 이러한 이유 때문에, 프로파일 (300)은 일부 착용자에게는 더 나은 근시 방지 효과를 제공할 것이다.

도 2에 관해서 상기한 프로파일 (100) 및 (200)의 경우처럼, 도 3에 나타낸 프로파일 (300)은 광학부 (10)의 중심 시력 영역에 상대적으로 낮은 양(+)의 도수를 제공하고, 이 때문에 축상 원시성 탈초점이 전부는 아니더라도 대부분 제거된다. 이것은 축상 원시성 자극을 감소시키고, 이 때문에 근시 진행이 예방되거나 또는 늦춰진다. 게다가, 중심 시력 영역에 제공되는 낮은 양(+)의 도수는 근거리 시력 스트레스를 방지하고, 중심 시력의 초점 심도를 증가시킨다. 따라서, 개인은 중심 시력의 인식할 수 있을 정도의 열화를 경험하지 않는다. 프로파일 (300)은 광학부 (10)의 주변 영역에 더 높은 양(+)의 도수를 제공하고, 이 때문에 비축상 원시성 탈초점이 전부는 아니더라도 대부분 제거된다. 게다가, 광학부 (10)의 주변 영역에 제공되는 더 높은 양(+)의 도수 때문에, 비축상 근시성 자극이 증가하고, 이것은 눈 성장을 예방하거나 또는 적어도 눈 성장의 진행을 늦추는 효과를 가진다.

렌즈 (1)의 도수 프로파일은 프로파일 (100), (200) 및 (300)에 제한되지 않는다. 또, 렌즈 (1)의 프로파일은 다음과 같이 렌즈 (1)의 중심에서부터의 반경 거리의 함수로서 양(+)의 도수의 증가에 의해 정의될 수 있다. 도 2를 참고해서 위에서 기술한 바와 같이 프로파일이 다수의 오차 함수에 의해 정의되는 한 실시태양에 따르면, 프로파일은 약 1.5 ㎜의 제1 반경 거리에서부터 약 3.0 ㎜의 제2 반경 거리까지의 범위의 렌즈 중심에서부터의 반경 거리에 대해서 약 0.5 디옵터의 최소 제1 양(+)의 도수에서부터 약 1.5 디옵터의 최대 제1 양(+)의 도수까지의 범위의 양(+)의 도수의 제1 증가를 가진다. 이 프로파일은 제2 반경 거리에서 제1 최대 양(+)의 도수와 같은 양(+)의 도수의 제2 최소 증가 및 제2 반경 거리보다 0.5 ㎜ 이상 더 큰 제3 반경 거리에서 제1 최대 양(+)의 도수보다 0.5 디옵터 이상 더 큰 제2 최대 양(+)의 도수를 가진다.

도수 프로파일이 오차 함수 및 하나 이상의 다른 함수(예를 들어, 코사인 함수)에 의해 정의되는 경우에는, 도 3에 관해서 위에서 기술한 경우에서처럼, 렌즈 (1)의 도수 프로파일이 프로파일 (300)에 제한되지 않고, 렌즈 (1)의 중심에서부터의 반경 거리의 함수로서 양(+)의 도수의 증가를 이용해서 다음과 같이 정의할 수 있다. 프로파일은 렌즈 중심에 실질적으로 상응하는 위치에서의 약 1.5 디옵터의 최대 제1 양(+)의 도수에서부터 약 1.0 ㎜의 제1 반경 거리에서부터 약 2.0 ㎜의 제2 반경 거리까지의 범위의 렌즈 중심에서부터의 반경 거리에서의 약 0 디옵터의 최소 제1 양(+)의 도수까지의 범위의 양(+)의 도수의 제1 증가를 가진다. 프로파일은 제2 반경 거리에서 제1 최소 양(+)의 도수와 같은 제2 최소 양(+)의 도수에서부터 약 2.0 ㎜ 이상의 제3 반경 거리에서 약 2.0 디옵터 이상의 제2 최대 양(+)의 도수까지의 범위의 양(+)의 도수의 제2 증가를 가진다.

도 4는 근시를 예방하거나, 또는 적어도 근시 진행을 늦추는 렌즈를 설계하기 위한 한 실시태양에 따르는 방법을 나타낸 흐름도를 도시한다. 블록 (401)이 나타내는 바와 같이, 렌즈에 사용될 도수 프로파일의 제1 부분을 정의하는 제1 함수를 선택한다. 이 함수는 오차 함수 또는 일부 다른 함수, 예를 들어 코사인 함수일 것이다. 블록 (402)가 나타내는 바와 같이, 렌즈에 사용될 도수 프로파일의 제2 부분을 정의하는 제2 함수를 선택한다. 이 함수는 오차 함수일 것이다. 블록 (403)이 나타내는 바와 같이, 제1 함수 및 제2 함수를 조합해서 복합 함수를 생성한다. 블록 (401) - (403)이 나타내는 공정을 수행하는 순서는 도 4에 나타낸 순서와 상이할 수 있고, 일부 공정(예를 들어, 블록 (401) 및 (402))은 단일 공정의 일부로서 수행될 수 있다.

함수에 사용된 항들의 값은 선택 공정 동안에 또는 함수를 조합하여 복합 함수를 생성한 후에 결정될 수 있다. 대표적으로, 도수 프로파일을 도 4와 관련해서 위에서 기술한 방법에 의해 얻은 후, 소프트웨어로 컴퓨터 시뮬레이션을 수행해서 복합 함수의 항들의 값을 조정할 수 있다. 일단 최종 도수 프로파일이 얻어지면, 그 프로파일을 가지는 콘택트렌즈를 다양한 기술 중 어느 것에 의해서도, 예를 들어 사출 성형, 폴리싱 등에 의해 제조할 수 있다. 본 발명은 렌즈 제조에 이용되는 기술에 관해서 또는 렌즈 제조 물질에 관해서 제한되지 않는다. 예를 들어, 렌즈는 플라스틱 물질로 제조된 소프트 콘택트렌즈 또는 경성 물질, 예를 들어 유리로 제조된 하드 콘택트렌즈일 수 있다.

본 발명의 원리 및 개념을 입증할 목적으로 본 발명을 몇 개의 예시적 실시태양과 관련해서 기술했다는 점을 주목하여야 한다. 그러나, 본 발명은 본원에 기술된 실시태양에 제한되지 않는다. 당업계 보통의 기술을 가진 자가 본원에 제공된 설명을 볼 때 이해하는 바와 같이, 본 발명의 범위에서 벗어남이 없이 본원에 기술된 실시태양에 많은 변형을 가할 수 있다.

Claims (21)

1. 렌즈 중심에서부터 바깥쪽으로 광학부의 바깥 주변까지 연장되고 중심 시력 영역 및 주변 영역을 가지는 광학부, 및
   캐리어부의 블렌딩 대역에 의해 광학부의 바깥 주변에 연결되고 광학부의 바깥 주변에서부터 바깥쪽으로 캐리어부의 바깥 주변까지 연장되는 캐리어부
   를 포함하며, 렌즈를 착용하는 사람의 눈에서 광학에 의해 야기되는 축상 및 비축상 원시성 탈초점을 저하시키거나 또는 제거하기 위해 축상 및 비축상 근시성 탈초점을 야기하는, 렌즈 중심에서부터 바깥쪽으로 연장되는 도수 프로파일을 가지고, 상기 도수 프로파일이 광학부의 중심 시력 영역 및 주변 영역을 통과하는 광선에 양(+)의 도수의 증가를 제공함으로써 축상 및 비축상 근시성 탈초점을 야기하며,
   여기서 상기 도수 프로파일이 1.0 ㎜의 제1 반경 거리에서부터 2.5 ㎜의 제2 반경 거리까지의 범위의 렌즈 중심에서부터의 반경 거리에 대해서 0 디옵터의 최소 제1 양(+)의 도수에서부터 1.0 디옵터의 최대 제1 양(+)의 도수까지의 범위의 양(+)의 도수의 제1 증가를 가지고, 도수 프로파일이 제2 반경 거리에서 제1 최대 양(+)의 도수와 같은 양(+)의 도수의 제2 최소 증가를 가지며, 제2 반경 거리보다 0.5 ㎜ 이상 더 큰 제3 반경 거리에서 제1 최대 양(+)의 도수보다 0.5 디옵터 이상 더 큰 양(+)의 도수의 제2 최대 증가를 가지고,
   도수 프로파일의 경사 크기가, 제1 반경 거리에서부터 증가하다가 제2 반경 거리에 이르러 감소하고, 제2 반경 거리에서부터 증가하다가 제3 반경 거리에 이르러 감소하는 것인,
   근시를 예방하거나 또는 근시 진행을 저하시키는 렌즈.
2. 제1항에 있어서, 도수 프로파일이 적어도 제1 오차 함수 및 제2 오차 함수를 포함하는 복합 수학 함수에 의해 정의되는 것인 렌즈.
3. 제1항에 있어서, 광학부의 중심 시력 영역을 통과하는 광선에 제공되는 양(+)의 도수의 증가가 광학부의 주변 영역을 통과하는 광선에 제공되는 양(+)의 도수의 증가보다 작은 것인 렌즈.
4. 제1항에 있어서, 도수 프로파일이 적어도 제1 함수 및 제2 함수를 포함하는 복합 수학 함수에 의해 정의되고, 제1 함수가 오차 함수이고, 제2 함수가 오차 함수가 아닌 함수인 렌즈.
5. 제4항에 있어서, 제2 함수가 코사인 함수인 렌즈.
6. 렌즈 중심에서부터 바깥쪽으로 광학부의 바깥 주변까지 연장되고 중심 시력 영역 및 주변 영역을 가지는 광학부, 및
   캐리어부의 블렌딩 대역에 의해 광학부의 바깥 주변에 연결되고 광학부의 바깥 주변에서부터 바깥쪽으로 캐리어부의 바깥 주변까지 연장되는 캐리어부
   를 포함하며, 복합 수학 함수에 의해 정의되는, 렌즈 중심에서부터 바깥쪽으로 연장되는 도수 프로파일을 가지고, 상기 복합 수학 함수에 의해 정의되는 도수 프로파일이 렌즈를 착용하는 사람의 눈에서 광학에 의해 야기되는 축상 및 비축상 원시성 탈초점을 저하시키거나 또는 제거하기 위해 축상 및 비축상 근시성 탈초점을 야기하도록 설계되고, 상기 도수 프로파일이 광학부의 중심 시력 영역 및 주변 영역을 통과하는 광선에 양(+)의 도수의 증가를 제공함으로써 축상 및 비축상 근시성 탈초점을 야기하고,
   여기서 상기 도수 프로파일이 1.0 ㎜의 제1 반경 거리에서부터 2.5 ㎜의 제2 반경 거리까지의 범위의 렌즈 중심에서부터의 반경 거리에 대해서 0 디옵터의 최소 제1 양(+)의 도수에서부터 1.0 디옵터의 최대 제1 양(+)의 도수까지의 범위의 양(+)의 도수의 제1 증가를 가지고, 도수 프로파일이 제2 반경 거리에서 제1 최대 양(+)의 도수와 같은 양(+)의 도수의 제2 최소 증가를 가지며, 제2 반경 거리보다 0.5 ㎜ 이상 더 큰 제3 반경 거리에서 제1 최대 양(+)의 도수보다 0.5 디옵터 이상 더 큰 양(+)의 도수의 제2 최대 증가를 가지고,
   도수 프로파일의 경사 크기가, 제1 반경 거리에서부터 증가하다가 제2 반경 거리에 이르러 감소하고, 제2 반경 거리에서부터 증가하다가 제3 반경 거리에 이르러 감소하는 것인,
   근시를 예방하거나 또는 근시 진행을 저하시키는 렌즈.
7. 제6항에 있어서, 복합 수학 함수가 제1 함수 및 제2 함수를 포함하고, 여기서 제1 함수 및 제2 함수가 각각 제1 오차 함수 및 제2 오차 함수인 렌즈.
8. 제6항에 있어서, 복합 수학 함수가 제1 함수 및 제2 함수를 포함하고, 여기서 제1 함수가 오차 함수이고, 제2 함수가 오차 함수가 아닌 함수인 렌즈.
9. 제8항에 있어서, 제2 함수가 코사인 함수인 렌즈.
10. 제6항에 있어서, 광학부의 중심 시력 영역을 통과하는 광선에 제공되는 양(+)의 도수의 증가가 광학부의 주변 영역을 통과하는 광선에 제공되는 양(+)의 도수의 증가보다 작은 것인 렌즈.
11. 렌즈의 도수 프로파일의 제1 부분을 정의하는 데 이용하기 위한 제1 수학 함수를 선택하고,
    렌즈의 도수 프로파일의 제2 부분을 정의하는 데 이용하기 위한 제2 수학 함수를 선택하고,
    제1 수학 함수 및 제2 수학 함수를 조합해서 복합 함수를 생성하는
    것을 포함하고, 상기 복합 수학 함수에 의해 정의되는 도수 프로파일이 눈의 광학에 의해 야기되는 축상 및 비축상 원시성 탈초점을 저하시키거나 또는 제거하기 위해 축상 및 비축상 근시성 탈초점을 야기하도록 설계되고, 상기 도수 프로파일이 광학부의 중심 시력 영역 및 주변 영역을 통과하는 광선에 양(+)의 도수의 증가를 제공함으로써 축상 및 비축상 근시성 탈초점을 야기하며,
    여기서 상기 도수 프로파일이 1.0 ㎜의 제1 반경 거리에서부터 2.5 ㎜의 제2 반경 거리까지의 범위의 렌즈 중심에서부터의 반경 거리에 대해서 0 디옵터의 최소 제1 양(+)의 도수에서부터 1.0 디옵터의 최대 제1 양(+)의 도수까지의 범위의 양(+)의 도수의 제1 증가를 가지고, 도수 프로파일이 제2 반경 거리에서 제1 최대 양(+)의 도수와 같은 양(+)의 도수의 제2 최소 증가를 가지며, 제2 반경 거리보다 0.5 ㎜ 이상 더 큰 제3 반경 거리에서 제1 최대 양(+)의 도수보다 0.5 디옵터 이상 더 큰 양(+)의 도수의 제2 최대 증가를 가지고,
    도수 프로파일의 경사 크기가, 제1 반경 거리에서부터 증가하다가 제2 반경 거리에 이르러 감소하고, 제2 반경 거리에서부터 증가하다가 제3 반경 거리에 이르러 감소하는 것인,
    근시를 예방하거나 또는 근시 진행을 늦추는 렌즈를 설계하기 위한 방법.
12. 제11항에 있어서, 선택하는 단계에서 선택되는 제1 수학 함수 및 제2 수학 함수 중 하나 이상이 오차 함수인 방법.
13. 제12항에 있어서, 선택하는 단계에서 선택되는 제1 수학 함수 및 제2 수학 함수가 각각 제1 오차 함수 및 제2 오차 함수인 방법.
14. 제11항에 있어서, 선택하는 단계에서 선택되는 제1 수학 함수 및 제2 수학 함수 중 하나가 오차 함수이고, 선택하는 단계에서 선택되는 제1 수학 함수 및 제2 수학 함수 중 하나가 코사인 함수인 방법.
15. 제11항에 있어서, 광학부의 중심 시력 영역을 통과하는 광선에 제공되는 양(+)의 도수의 증가가 광학부의 주변 영역을 통과하는 광선에 제공되는 양(+)의 도수의 증가보다 작은 것인 방법.
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