KR102698109B1 - Pupil-scalable photochromic artificial iris of contract lens and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
본발명은 동공부 크기 가변형 광변색 기반 인공홍채 콘택트렌즈 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 광변색 콘택트렌즈 동공부 크기 제어 기능을 구현하기 위한, 렌즈 위치별 가교밀도 제어 공정 방법인 것으로, 광원, 광흡수 패턴 및 히팅플레이트(heating plate), 제어기로 구성된 제조공정 시스템에 의해,
사용되는 열 경화 콘택트렌즈 용액 재료에 따라 제어기의 제어부는 히팅플레이트의 온도 조절을 하며, 광 흡수 패턴의 흡수 파장에 따라 광원의 파장/세기 능동적 제어를 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 동공부 크기 가변형 광변색 기반 인공홍채 콘택트렌즈는 동공부 크기 가변형 광 변색 콘택트렌즈 소자를 사용하는 것으로, 위치별 가교도 제어를 통해 제작된 동공부 크기 가변형 콘택트렌즈 소자로 구성되며, 렌즈 동공부의 크기는 도입된 패턴에 따라 discrete 또는 continuous 제어가 가능 하며, 광변색에 의해 크기가 가변되는 영역은 렌즈 전 영역이 될 수 있으며, 동공의 크기를 고려하여 일부 광학부는 항상 투명한 상태로 상시 유지한 채 나머지 부분 만 변색 될 수 있는 것으로,
본발명은 외부 광량에 따라 동공부(광학부) 크기 제어가 능동적으로 가능하여 광변색 콘택트렌즈의 착용 시 외관상 이질감이 없으며, 광변색 안료가 혼화된 렌즈 중합액 경화 시, 렌즈 위치별 경화 온도 구배를 통한 고분자 가교 밀도를 제어하며, 홍채 모사 패턴이 도입되어 사용자의 심미적 니즈를 충족시키는 현저한 효과가 있다.The present invention relates to a photochromic-based artificial iris contact lens with variable pupil size and a method for manufacturing the same, and is a method for controlling crosslinking density according to lens position for implementing a photochromic contact lens pupil size control function, by a manufacturing process system consisting of a light source, a light absorption pattern, a heating plate, and a controller.
Depending on the thermosetting contact lens solution material used, the control unit of the controller controls the temperature of the heating plate and actively controls the wavelength/intensity of the light source according to the absorption wavelength of the light absorption pattern.
In addition, the above-described pupil size variable photochromic-based artificial iris contact lens uses a pupil size variable photochromic contact lens element, and is composed of a pupil size variable contact lens element manufactured through position-specific crosslinking control, and the size of the lens pupil can be discretely or continuously controlled according to the introduced pattern, and the area whose size is variable by photochromism can be the entire area of the lens, and considering the size of the pupil, some optical areas can always be maintained in a transparent state while only the remaining areas can be discolored.
The present invention actively controls the size of the pupil (optical portion) according to the amount of external light, so that there is no foreign appearance when wearing a photochromic contact lens, and when curing a lens polymer solution mixed with a photochromic pigment, the polymer crosslinking density is controlled through a curing temperature gradient according to the position of the lens, and an iris-mimetic pattern is introduced, so that there is a remarkable effect of satisfying the aesthetic needs of the user.
Description
본발명은 동공부 크기 가변형 광변색 기반 인공홍채 콘택트렌즈 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 외부 광량에 따라 동공부(광학부) 크기 제어가 능동적으로 가능하여 광변색 콘택트렌즈의 착용 시 외관상 이질감이 없으며, 광변색 안료가 혼화된 렌즈 중합액 경화 시, 렌즈 위치별 경화 온도 구배를 통한 고분자 가교 밀도를 제어하며, 홍채 모사 패턴이 도입되어 사용자의 심미적 니즈를 충족시키는 동공부 크기 가변형 광변색 기반 인공홍채 콘택트렌즈 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a photochromic artificial iris contact lens with a variable pupil size and a method for manufacturing the same, and more specifically, to a photochromic artificial iris contact lens with a variable pupil size and a method for manufacturing the same, in which the pupil (optical portion) size can be actively controlled according to the amount of external light so that there is no foreign appearance when the photochromic contact lens is worn, the polymer crosslinking density is controlled through a curing temperature gradient according to the lens position when a lens polymerization solution mixed with a photochromic pigment is cured, and an iris-mimicking pattern is introduced to satisfy the aesthetic needs of the user.
최근 야외 활동이 증가함에 따라 태양광에 노출되는 시간 또한 함께 증가하고 있으며, 이 때 수반되는 과도한 광량 및 자외선으로의 노출은 피부질환뿐만 아니라 광 각막염, 백내장, 황반변성 등 다양한 안구질환을 야기하게 된다.As outdoor activities have increased recently, the time spent exposed to sunlight has also increased, and the excessive amount of light and exposure to ultraviolet rays that accompany this can cause not only skin diseases but also various eye diseases such as photokeratitis, cataracts, and macular degeneration.
태양광에 의한 안구를 보호하기 위한 목적으로 선글라스, 고글 등이 사용되고 있으나, 태양광의 방향에 따라 빛을 차단하지 못하거나, 광량에 따라 투과도가 제어되지 못해 시야가 제한된다는 단점이 있음. 또한, 실내외 이동 시 매번 탈착해야하는 번거로움이 존재한다.Sunglasses, goggles, etc. are used to protect the eyes from sunlight, but they have the disadvantage of not being able to block light depending on the direction of sunlight, or of not being able to control light transmittance depending on the amount of light, which limits the field of vision. In addition, there is the inconvenience of having to put them on and take them off every time you move indoors or outdoors.
이를 개선하기 위한 목적으로, 최근 콘택트렌즈에 광변색 층을 도입하여 외광 조건에 따라 광차단 및 눈부심을 방지하려는 기술들이 개발되고 있으며, 대표적으로 존슨 앤 존슨 사의 광변색 콘택트렌즈가 있다.To improve this, technologies have been developed recently to introduce photochromic layers into contact lenses to block light and prevent glare depending on external light conditions, and a representative example is Johnson & Johnson's photochromic contact lenses.
광변색 콘택트렌즈는 일반적으로 자외선을 비롯한 단파장의 대역의 빛을 흡수하여 광 변색 소재의 분자구조가 변하면서 특성 색을 띠는 유색 상태가 되며, 유색 상태에서 나타나는 색에 따라 단파장 대역의 자외선과 더불어 특정 가시광선 대역의 빛을 흡수하여 특정 컬러를 표현함과 동시에 안구에 도달하는 광량을 자가 조절하게 된다.Photochromic contact lenses generally absorb light in the short wavelength band including ultraviolet rays, and the molecular structure of the photochromic material changes to a colored state with a characteristic color. Depending on the color that appears in the colored state, they absorb light in a specific visible light band as well as ultraviolet rays in the short wavelength band to express a specific color while self-regulating the amount of light reaching the eye.
이로 인해 실외 환경에서 태양광에 노출 시, 투명에서 유색 상태로의 전환으로 인해 안구를 보호할 수 있으며, 실내 환경 혹은 흐린 날과 같이 태양광의 세기가 감소할 경우 투명상태로 능동적으로 복원되어, 실내외 이동 시 탈착이 필요 없다.This protects the eyes by changing from a transparent to a colored state when exposed to sunlight in an outdoor environment, and actively restores to a transparent state when the intensity of sunlight decreases, such as in an indoor environment or on a cloudy day, so there is no need to remove it when moving between indoors and outdoors.
종래 광변색 콘택트렌즈 특허기술의 일례로서 등록번호 10-2262016색소중합을 통해 형성되어, 광(Light) 조사에 의해 화학물질의 결합상태가 변하여 흡수 스펙트럼이 다른 이성질체가 가역적으로 생성되는 현상을 이용하는 광(Light)변색 기능을 수행하는 광변색부;An example of a conventional photochromic contact lens patent technology is a photochromic part formed through pigment polymerization, registration number 10-2262016, which performs a photochromic function by utilizing a phenomenon in which an isomer with a different absorption spectrum is reversibly generated by changing the binding state of a chemical substance by light irradiation;
상기 광변색부의 하면에 설정된 컬러 패턴을 프린팅하여 형성되는 채색패턴부; 및A colored pattern part formed by printing a color pattern set on the lower surface of the photochromic part; and
상면은 상기 광변색부가 밀착 부착되며, 하면은 눈의 각막에 직접 접촉하는 렌즈본체부;를 포함하고,The upper surface includes a lens body part to which the photochromic part is closely attached, and the lower surface includes a lens body part that directly contacts the cornea of the eye;
상기 채색패턴부는, 하이드록시알킬 (메트)아크릴레이트 중합체를 통해 사전적으로 중합되고 패턴프린팅을 통해 설정된 컬러 패턴을 전면 및/또는 후면에 형성되는 것을 특징으로 하고, 상기 광변색부는, 후면에 상기 채색패턴부를 내부로 삽입 수용할 수 있도록 대응되는 수용홈이 형성되어 상기 채색패턴부를 내부에 수용한 상태로, 상기 렌즈본체부와 중합되어 렌즈를 형성하며, 상기 채색패턴부는, 중심으로부터 시야를 방해하지 않도록 동공 중심으로부터 일정거리 이격된 양 단부의 하부면에 안료가 도포되며, 상기 렌즈본체부는, 상기 광변색부의 테두리의 위치를 가이드하는 동시에, 밀착 중합되는 가이드부를 포함하되, 상기 가이드부를 기준으로 외측으로 설정된 길이만큼 상부면에 안료가 도포된 제2 채색패턴부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광변색 컬러 콘택트렌즈가 공개되어 있다.The photochromic color contact lens is disclosed, wherein the colored pattern portion is formed on the front and/or the back surface by being pre-polymerized using a hydroxyalkyl (meth)acrylate polymer and having a color pattern set through pattern printing, and the photochromic portion has a corresponding receiving groove formed on the back surface so as to be able to insert and receive the colored pattern portion inside, and is polymerized with the lens body portion while receiving the colored pattern portion inside to form a lens, and the colored pattern portion has a pigment applied to the lower surface of both ends spaced a certain distance from the center of the pupil so as not to obstruct the field of vision from the center, and the lens body portion includes a guide portion that guides the position of the edge of the photochromic portion and is closely polymerized, and includes a second colored pattern portion having a pigment applied to the upper surface by a length set outward from the guide portion.
또한, 등록번호 10-1856457호에는 바람직한 광학 특성 및 편안함을 나타내는 동공-한정 광변색 콘택트렌즈가 공개되어 있다.Additionally, registration number 10-1856457 discloses a pupil-limiting photochromic contact lens exhibiting desirable optical properties and comfort.
그러나 현재 제품화된 광변색 콘택트렌즈의 경우 외부 광원에 의해 렌즈 전체 영역이 변색되는 선글라스 타입의 제품으로 외부 환경에 따라 능동적으로 투과도 제어는 가능하나, 실제 사람 눈에서 광량을 조절하는 동공부의 움직임과는 차이가 있어 착용 시 외관상 이질감이 존재한다.However, in the case of currently commercialized photochromic contact lenses, they are sunglasses-type products in which the entire lens area changes color when exposed to an external light source. Although they can actively control light transmittance depending on the external environment, they are different from the movement of the pupil that controls the amount of light in the actual human eye, so they have an awkward appearance when worn.
더불어, 국가, 성, 연령 등에 따라 각기 상이한 심미적 기준을 충족시킬 수 있는 홍채모사 패턴 또한 공정 및 디자인 이슈로 인해 현재 기개발된 제품에는 부재하며, 이로 인해 기존 컬러렌즈와 같은 미용적 기능을 수행하기에는 어려움이 있다.In addition, iris-mimicking patterns that can satisfy different aesthetic standards depending on country, gender, age, etc. are not available in currently developed products due to process and design issues, making it difficult to perform cosmetic functions like existing color lenses.
따라서 본발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 기존 광변색 콘택트렌즈의 착용 시 외관상 이질감을 개선하기 위해 외부 광량에 따라 동공부(광학부) 크기 제어가 능동적으로 가능한 콘택트렌즈를 제작하고자 하는 것이다.Accordingly, the present invention has been conceived to solve the above problems, and to produce a contact lens capable of actively controlling the size of the pupil (optical portion) according to the amount of external light in order to improve the foreign appearance when wearing existing photochromic contact lenses.
또한, 광변색 안료가 혼화된 렌즈 중합액 경화 시, 렌즈 위치별 경화 온도 구배를 통한 고분자 가교 밀도를 제어하며 렌즈 위치별 경화 온도 구배를 위한 광 경화 시스템 및 광 흡수 패턴 설계/제작하는 것이다.In addition, when curing a lens polymer solution mixed with a photochromic pigment, the polymer crosslinking density is controlled through a curing temperature gradient according to lens position, and a light curing system and a light absorption pattern for a curing temperature gradient according to lens position are designed/manufactured.
그리고 사용자의 심미적 니즈를 충족시키기 위해 홍채 모사 패턴이 도입된 동공부 크기 가변형 광 변색 콘택트렌즈를 제작하는 것으로 패시브 또는 액티브 타입의 홍채 모사 패턴을 도입하기 위한 인쇄공정 기술을 제공하고자 하는 것이다.And, in order to satisfy the aesthetic needs of users, the present invention aims to provide a printing process technology for introducing a passive or active type iris-mimicking pattern to manufacture a photochromic contact lens with a variable pupil size into which an iris-mimicking pattern is introduced.
본발명은 동공부 크기 가변형 광변색 기반 인공홍채 콘택트렌즈 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 광변색 콘택트렌즈 동공부 크기 제어 기능을 구현하기 위한, 렌즈 위치별 가교밀도 제어 공정 방법인 것으로, 광원, 광흡수 패턴 및 히팅플레이트(heating plate), 제어기로 구성된 제조공정 시스템에 의해,The present invention relates to a photochromic-based artificial iris contact lens with variable pupil size and a method for manufacturing the same, and is a method for controlling crosslinking density according to lens position for implementing a photochromic contact lens pupil size control function, by a manufacturing process system consisting of a light source, a light absorption pattern, a heating plate, and a controller.
사용되는 열 경화 콘택트렌즈 용액 재료에 따라 제어기의 제어부는 히팅플레이트의 온도 조절을 하며, 광 흡수 패턴의 흡수 파장에 따라 광원의 파장/세기 능동적 제어를 하는 것을 특징으로 한다.Depending on the thermosetting contact lens solution material used, the control unit of the controller controls the temperature of the heating plate and actively controls the wavelength/intensity of the light source according to the absorption wavelength of the light absorption pattern.
또한, 상기 동공부 크기 가변형 광변색 기반 인공홍채 콘택트렌즈는 동공부 크기 가변형 광 변색 콘택트렌즈 소자를 사용하는 것으로, 위치별 가교도 제어를 통해 제작된 동공부 크기 가변형 콘택트렌즈 소자로 구성되며, 렌즈 동공부의 크기는 도입된 패턴에 따라 discrete 또는 continuous 제어가 가능 하며, 광변색에 의해 크기가 가변되는 영역은 렌즈 전 영역이 될 수 있으며, 동공의 크기를 고려하여 일부 광학부는 항상 투명한 상태로 상시 유지한 채 나머지 부분 만 변색 될 수 있는 것을 특징으로 한다.In addition, the above-described pupil size variable photochromic-based artificial iris contact lens uses a pupil size variable photochromic contact lens element, and is composed of a pupil size variable contact lens element manufactured through position-specific crosslinking control, and the size of the lens pupil can be discretely or continuously controlled according to the introduced pattern, and an area whose size is variable by photochromism can be the entire area of the lens, and considering the size of the pupil, some optical areas are always maintained in a transparent state while only the remaining area can be discolored.
따라서 본발명은 외부 광량에 따라 동공부(광학부) 크기 제어가 능동적으로 가능하여 광변색 콘택트렌즈의 착용 시 외관상 이질감이 없으며, 광변색 안료가 혼화된 렌즈 중합액 경화 시, 렌즈 위치별 경화 온도 구배를 통한 고분자 가교 밀도를 제어하며, 홍채 모사 패턴이 도입되어 사용자의 심미적 니즈를 충족시키는 현저한 효과가 있다.Therefore, the present invention can actively control the size of the pupil (optical portion) according to the amount of external light, so that there is no foreign appearance when wearing the photochromic contact lens, and when curing the lens polymerization solution mixed with the photochromic pigment, the polymer crosslinking density is controlled through the curing temperature gradient according to the lens position, and the iris-mimetic pattern is introduced, so that there is a remarkable effect of satisfying the aesthetic needs of the user.
도 1은 본발명의 동공부 크기제어 광 변색 콘택트렌즈의 외부 광량에 따른 변색/복원 도식도
도 2는 본발명의 NIR 광원 및 광 흡수 패턴 도입을 통한 렌즈 위치별 가교밀도 제어 기법 도식도
도 3은 본발명의 액티브 타입의 홍채 모사 패턴(왼쪽) 및 패시브 타입의 홍채 모사 패턴(오른쪽)이 도입된 광변색 콘택트렌즈 예시도
도 4는 본발명의 광흡수 패턴의 gray level에 따른 온도 상승 그래프
도 5는 본발명의 외부 광원의 세기에 따른 광수 패턴 gray level 별 변색/복원 그래프
도 6은 본발명의 외부 광원의 세기에 따른 광변색 콘택트렌즈 투과도 변화 트렌드 및 동공부 크기 제어 이미지Figure 1 is a schematic diagram of the discoloration/restoration according to the amount of external light of the pupil size control photochromic contact lens of the present invention.
Figure 2 is a schematic diagram of a crosslinking density control technique for each lens position through the introduction of an NIR light source and a light absorption pattern of the present invention.
Figure 3 is an example of a photochromic contact lens in which an active type iris-mimicking pattern (left) and a passive type iris-mimicking pattern (right) of the present invention are introduced.
Figure 4 is a temperature rise graph according to the gray level of the light absorption pattern of the present invention.
Figure 5 is a graph of discoloration/restoration by gray level of the light pattern according to the intensity of the external light source of the present invention.
Figure 6 is an image showing the change trend of the transmittance of a photochromic contact lens and the pupil size control according to the intensity of an external light source of the present invention.
본발명은 동공부 크기 가변형 광변색 기반 인공홍채 콘택트렌즈 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 광변색 콘택트렌즈 동공부 크기 제어 기능을 구현하기 위한 것으로, 광원, 광흡수 패턴 및 히팅플레이트(heating plate), 제어기로 구성된 제조공정 시스템에 의해,The present invention relates to a photochromic-based artificial iris contact lens with variable pupil size and a manufacturing method thereof, and to implement a photochromic contact lens pupil size control function, by a manufacturing process system consisting of a light source, a light absorption pattern, a heating plate, and a controller.
사용되는 열 경화 콘택트렌즈 용액 재료에 따라 제어기의 제어부는 히팅플레이트의 온도 조절을 하며, 광 흡수 패턴의 흡수 파장에 따라 광원의 파장/세기 능동적 제어를 하는 것을 특징으로 한다.Depending on the thermosetting contact lens solution material used, the control unit of the controller controls the temperature of the heating plate and actively controls the wavelength/intensity of the light source according to the absorption wavelength of the light absorption pattern.
또한, 상기 동공부 크기 가변형 광변색 기반 인공홍채 콘택트렌즈는 동공부 크기 가변형 광 변색 콘택트렌즈 소자를 사용하는 것으로, 렌즈 동공부의 크기는 도입된 패턴에 따라 discrete 또는 continuous 제어가 가능 하며, 광변색에 의해 크기가 가변되는 영역은 렌즈 전 영역이 될 수 있으며, 동공의 크기를 고려하여 일부 광학부는 항상 투명한 상태로 상시 유지한 채 나머지 부분 만 변색 될 수 있는 것을 특징으로 한다.In addition, the above-described pupil size variable photochromic-based artificial iris contact lens uses a pupil size variable photochromic contact lens element, and the size of the lens pupil can be discretely or continuously controlled according to an introduced pattern, and an area whose size is variable by photochromism can be the entire area of the lens, and considering the size of the pupil, some optical areas can always be maintained in a transparent state while only the remaining areas can be discolored.
또한, 상기 렌즈 하부에 전사 인쇄를 통해 홍채 모사 패턴을 도입할 수 있으며 이 때 사용되는 소재에 따라 홍채모사 패턴은 패시브 타입(변색 X) 또는 액티브 타입(변색 O)으로 선택 가능하며, 홍채 모사 패턴 도입 시, 심미적 특성 향상을 위해 각 color를 고려하여 렌즈 중합액 내 광 변색 안료를 선택하는 것을 특징으로 한다.In addition, an iris-mimicking pattern can be introduced through transfer printing on the lower part of the lens, and at this time, depending on the material used, the iris-mimicking pattern can be selected as a passive type (no discoloration) or an active type (yes, discoloration). When introducing the iris-mimicking pattern, the photochromic pigment in the lens polymerization solution is selected by considering each color in order to improve aesthetic characteristics.
그리고 본발명은 상기 어느 하나의 방법에 의해 제조되는 동공부 크기 가변형 광변색 기반 인공홍채 콘택트렌즈인 것을 특징으로 한다.And the present invention is characterized by a photochromic artificial iris contact lens with variable pupil size manufactured by any one of the above methods.
본발명을 첨부도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.The present invention is described in detail with reference to the attached drawings as follows.
광변색 콘택트렌즈의 동공부 크기 제어 기능을 구현하기 위해, 동일한 외광 조건에서 렌즈 위치별 변색/복원 dynamics 차이를 유발시킬 수 있는 요소 기술 개발을 진행한다.In order to implement the pupil size control function of photochromic contact lenses, we are developing element technologies that can induce differences in discoloration/restoration dynamics depending on the lens location under the same external light conditions.
광변색 콘택트렌즈 중합액의 경우 열경화성 물질로서, 근적외선 광원 및 이를 흡수할 수 있는 광 흡수 패턴을 설계/도입하여, 렌즈 경화 과정에서 패턴 위치별 적외선 흡수 편차에 따른 경화 온도 구배를 유도한다.In the case of a photochromic contact lens polymer, as a thermosetting material, a near-infrared light source and a light absorption pattern capable of absorbing the light are designed/introduced, and a curing temperature gradient is induced according to the infrared absorption deviation at each pattern position during the lens curing process.
이로 인해 위치별 광 변색 소재의 변색/복원 운동성 차이를 유발시키며, 최종적으로 동공부 크기 제어가 가능한 광 변색 콘택트렌즈 소자 제작이 가능하다.This causes differences in the discoloration/restoration mobility of the photochromic material depending on the location, and ultimately enables the production of a photochromic contact lens element with controllable pupil size.
홍채모사 패턴이 프린팅된 얇은 박막을 렌즈 하부에 전사함으로써, 홍채 모사 패턴이 도입된 광 변색 콘택트렌즈 제작이 가능하다.By transferring a thin film with an iris-mimicking pattern printed on it to the lower part of the lens, it is possible to manufacture a photochromic contact lens with an iris-mimicking pattern introduced.
이 때, 홍채 모사 패턴에 사용된 소재에 따라 패시브(빛에 의해 변색 안됨) 또는 액티브(빛에 의해 변색 됨) 한 형태의 홍채 모사 패턴 구현이 가능하며, 사용자의 니즈에 따라 선택 가능함. 이 때 도입된 홍채 모사 패턴의 color에 따라 렌즈 중합액에 혼화시키는 광 변색 안료를 능동적으로 선택함으로써, 심미적 특성을 향상 시킬 수 있다.At this time, depending on the material used in the iris mimic pattern, it is possible to implement a passive (not discolored by light) or active (discolored by light) form of the iris mimic pattern, and can be selected according to the user's needs. At this time, by actively selecting a photochromic pigment to be mixed into the lens polymerization solution according to the color of the introduced iris mimic pattern, the aesthetic characteristics can be improved.
<실시 예><Example>
본 발명에서 사용되는 렌즈 중합액은 70 ℃ ~ 120 ℃의 온도 범위에서 열 경화 되며, 낮은 온도에서 열 경화를 수행할수록 빠른 변색/복원 속도를 가진다.The lens polymerization solution used in the present invention is heat-cured in a temperature range of 70°C to 120°C, and the lower the temperature at which heat curing is performed, the faster the discoloration/restoration speed.
따라서, heating plate의 온도를 70℃로 고정한 후 가장자리부터 중심부로 갈수록 낮은 gray level(NIR 광흡수율이 높은)의 패턴을 설계/도입한다.Therefore, after fixing the temperature of the heating plate to 70℃, a pattern with a lower gray level (higher NIR light absorption rate) is designed/introduced from the edge to the center.
NIR 광원의 세기를 0.45 W/cm2으로 고정한 채, 광흡수 패턴 상에 빛을 조사하게 되면, 패턴 위치별 상기 다른 가교온도 분포를 나타내며(255gray-72.5℃, 177gray-80.4℃, 68gray-93.8℃, 8gray-108.0℃), 해당 조건에서 약 20분 경화를 진행한다.When the intensity of the NIR light source is fixed at 0.45 W/cm2 and light is irradiated on the light absorption pattern, different crosslinking temperature distributions are shown for each pattern position (255 gray-72.5℃, 177 gray-80.4℃, 68 gray-93.8℃, 8 gray-108.0℃), and curing proceeds for approximately 20 minutes under the corresponding conditions.
상기 공정을 통해 제작된 광변색 콘택트렌즈는 낮은 광량 조건에서는 가장자리 부분(255 gray level)이 빠르게 변색 되어 유색 상태를 나타내며, 외부 광량이 증가함에 따라 유색 상태를 나타내는 영역의 너비가 점차 늘어나 동공부 크기가 감소하는 것을 확인할 수 있다.The photochromic contact lens manufactured through the above process rapidly discolors the edge portion (255 gray level) under low light conditions, thereby exhibiting a colored state. As the external light quantity increases, the width of the area exhibiting the colored state gradually increases, thereby decreasing the pupil size.
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곧 광원, 광흡수 패턴, heating plate, 제어기로 구성된 공정 시스템으로서As a process system consisting of a light source, a light absorption pattern, a heating plate, and a controller,
사용되는 열 경화 콘택트렌즈 용액 재료에 따라 heating plate의 온도 조절이 가능하며,The temperature of the heating plate can be controlled depending on the heat-curing contact lens solution material used.
광 흡수 패턴의 흡수 파장에 따라 광원의 파장/세기 능동적 제어가 가능하며,Active control of the wavelength/intensity of the light source is possible depending on the absorption wavelength of the light absorption pattern.
광 흡수 패턴의 경우 목적에 따라 discrete color 또는 continuous gradient color로 조절이 가능하다.열 경화 콘택트렌즈 용액 재료데이타는 제어기의 저장부에 저장된다.For the light absorption pattern, it can be adjusted to discrete color or continuous gradient color depending on the purpose. The heat-curing contact lens solution material data is stored in the storage unit of the controller.
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렌즈 동공부의 크기는 도입된 패턴에 따라 discrete 또는 continuous 제어가 가능 하며,The size of the lens pupil can be discretely or continuously controlled depending on the introduced pattern.
광변색에 의해 크기가 가변되는 영역은 렌즈 전 영역이 될 수 있으며, 동공의 크기를 고려하여 일부 광학부는 항상 투명한 상태로 상시 유지한 채 나머지 부분 만 변색 될 수 있다.The area whose size changes due to photochromism can be the entire area of the lens, and considering the size of the pupil, some optical parts can be kept transparent at all times while the remaining parts change color.
렌즈 하부에 전사 인쇄를 통해 홍채 모사 패턴을 도입할 수 있으며 이 때 사용되는 소재에 따라 홍채모사 패턴은 패시브 타입(변색 X) 또는 액티브 타입(변색 O)으로 선택 가능하다.An iris-mimicking pattern can be introduced through transfer printing on the lower part of the lens, and depending on the material used, the iris-mimicking pattern can be selected as a passive type (no discoloration) or an active type (no discoloration).
또한, 홍채 모사 패턴 도입 시, 심미적 특성 향상을 위해 각 color를 고려하여 렌즈 중합액 내 광 변색 안료를 능동적으로 선택 가능하다.In addition, when introducing an iris-mimicking pattern, the photochromic pigment in the lens polymerization solution can be actively selected by considering each color to improve aesthetic characteristics.
10 : NIR 광원부 20 : 콘택트렌즈
30 : 히팅플레이트10: NIR light source 20: Contact lens
30 : Heating plate
Claims (4)
콘택트렌즈는 동공부 크기 가변형 광 변색 콘택트렌즈 소자를 사용하는 것으로, 콘택트렌즈 동공부의 크기는 적용되는 패턴에 따라 디스크리트(discrete) 또는 연속(continuous) 제어가 되며, 광변색에 의해 크기가 가변되는 영역은 렌즈 전 영역이 될 수 있으며, 또는 동공의 크기를 고려하여 일부 광학부는 항상 투명한 상태로 상시 유지한 채 나머지 부분만 변색되게 하는 것으로,
상기 콘택트렌즈 하부에 전사 인쇄를 통해 홍채 모사 패턴을 도입하되, 상기 홍채모사 패턴은 패시브 타입(변색 X) 또는 액티브 타입(변색 O)으로 선택 가능하며, 홍채 모사 패턴 적용시, 심미적 특성 향상을 위해 각각의 칼라(color)를 고려하여 렌즈 중합액 내 광 변색 안료를 선택하는 동공부 크기 가변형 광변색 기반 인공홍채 콘택트렌즈 제조방법에 있어서,
상기 콘택트렌즈 경화 과정에서 패턴 위치별 적외선 흡수 편차에 따른 경화 온도 구배를 유도함으로써, 위치별 광 변색 소재의 변색 및 복원 운동성 차이를 유발시키며, 최종적으로 동공부 크기 제어가 가능한 광 변색 콘택트렌즈 소자를 제작하는 것으로,
홍채모사 패턴이 프린팅된 얇은 박막을 렌즈 하부에 전사함으로써, 홍채 모사 패턴이 도입된 광 변색 콘택트렌즈가 제작되며,
사용되는 콘택트렌즈 중합액은 70 ℃ ~ 120 ℃의 온도 범위에서 열 경화 되며, 낮은 온도에서 열 경화를 수행할수록 더 빠른 변색 및 복원 속도를 가지므로, 히팅플레이트(heating plate)의 온도를 70℃로 고정한 후 가장자리부터 중심부로 갈수록 낮은 그레이 레벨(gray level)의 패턴을 적용하며, NIR 광원의 세기를 0.45 W/cm2으로 고정한 채, 광흡수 패턴 상에 빛을 조사하여, 패턴 위치별 상기 다른 온도 분포를 나타내게 하는 것으로, 255gray-72.5℃, 177gray-80.4℃, 68gray-93.8℃, 8gray-108.0℃의 해당 조건들에서 20분 경화를 진행하는 것을 특징으로 하는 동공부 크기 가변형 광변색 기반 인공홍채 콘택트렌즈 제조방법The manufacturing process system is composed of a light source, a light absorption pattern, a heating plate, and a controller. Depending on the thermosetting contact lens solution material used, the control unit of the controller controls the temperature of the heating plate and actively controls the wavelength and intensity of the light source according to the absorption wavelength of the light absorption pattern.
The contact lens uses a photochromic contact lens element with a variable pupil size, and the size of the contact lens pupil can be discretely or continuously controlled depending on the applied pattern. The area whose size is variable by photochromism can be the entire area of the lens, or some optical areas are always kept transparent and only the remaining areas are changed in color considering the size of the pupil.
A method for manufacturing a photochromic artificial iris contact lens with variable pupil size, wherein an iris-mimicking pattern is introduced through transfer printing on the lower part of the contact lens, and the iris-mimicking pattern can be selected as a passive type (discoloration X) or an active type (discoloration O), and when applying the iris-mimicking pattern, a photochromic pigment in a lens polymerization solution is selected by considering each color to improve aesthetic characteristics.
By inducing a curing temperature gradient according to infrared absorption deviation at each pattern location during the above contact lens curing process, a difference in discoloration and restoration mobility of the photochromic material at each location is induced, and ultimately a photochromic contact lens element capable of controlling the pupil size is manufactured.
A photochromic contact lens with an iris-mimicking pattern is produced by transferring a thin film with an iris-mimicking pattern printed on it to the lower part of the lens.
The contact lens polymerization solution used is heat-cured in a temperature range of 70°C to 120°C, and since the lower the temperature at which heat curing is performed, the faster the discoloration and restoration speed is, therefore, after fixing the temperature of the heating plate to 70°C, a pattern with a lower gray level is applied from the edge to the center, and while fixing the intensity of the NIR light source to 0.45 W/cm2, light is irradiated on the light absorption pattern to exhibit the different temperature distributions according to the pattern position, and a method for manufacturing an artificial iris contact lens based on a photochromic lens with a variable pupil size characterized in that the curing is performed for 20 minutes under the corresponding conditions of 255 gray-72.5°C, 177 gray-80.4°C, 68 gray-93.8°C, and 8 gray-108.0°C.
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