KR20180063886A - 조절가능 초점 거리를 포함하는 렌즈 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 시력 교정용 렌즈(1)에 관한 것으로, 렌즈(1)는 후방 측면(12) 및 상기 후방 측면(12)으로부터 이격되는 방향으로 향하는 전방 측면(11)을 갖는 투명 베이스 요소(10), 베이스 요소(10)에 연결된 투명하고 탄성 팽창가능 멤브레인(20) - 상기 멤브레인(20)은 베이스 요소(10)의 전방 측면(11)을 향하는 후방 측면(22)을 포함함 - , 링 부재(30)가 멤브레인(20)의 곡률 조절가능 영역(23)을 형성하도록 멤브레인(20)에 연결된 링 부재(30) - 렌즈(1)는 멤브레인(20)의 곡률 조절가능 영역(23)에 인접한 렌즈 체적(41)을 포함하고 렌즈 체적(41)은 링 부재(30)에 의해 구획되고 렌즈(1)는 렌즈(1)의 경계 영역(24)에 배열된 리저버 체적(42)을 포함하고 2개의 체적(41, 42)은 각각 투명 액체(50, 50a, 50b)로 충전됨 - , 및 멤브레인(20)의 곡률 조절가능 영역(23)의 곡률이 증가하고 렌즈(1)의 초점 거리가 감소하도록 리저버 체적(42)으로부터 렌즈 체적(41)으로 투명 액체(50)를 전달하도록 구성된 펌핑 수단(700)을 포함하고, 선택적으로 렌즈의 경계 영역(24)에 사용자의 눈꺼풀이 배열될 때 리저버 체적(42)의 압축을 감소 또는 방지하도록 구성된 강성의 지지 구조물(31)을 포함한다.
Description
본 발명은 렌즈, 특히 조절가능 초점 거리를 갖는 콘택트 렌즈에 관한 것이다.
더욱 구체적으로, 본 발명은 이러한 동적 렌즈를 설계하는 것과 이를 사용 및 제어하기 위한 방법에 관한 것이다. 본 발명은 콘택트 렌즈 및 다양한 응용에서 사용될 수 있는 콘택트 렌즈에 관한 것이다.
제WO2008115251호에는 사용자가 렌즈를 착용할 때 눈의 광학 축과 정렬된 중심 구역을 갖는 몸체를 갖는 소프트 콘택트 렌즈가 기재되어있다. 일 실시예에서, 소프트 렌즈는 렌즈의 하부로부터 그 중심 축까지 연장되고, 사람이 내려다 볼 때 유체가 리저버로부터 압착되어 렌즈의 광학 특성을 변화시키도록 배열된 챔버를 포함한다.
또한, 제WO98/14820호에는 조절가능 초점 콘택트 렌즈가 개시되어 있는데, 이는 제1 절반부 및 대향하는 제2 절반부를 갖는 몸체를 가진다. 몸체는 또한 제1 주연면, 대향하는 제2 주연면 및 관련된 초점 거리를 갖는다. 렌즈는 제1 표면 및 제2 표면에 압축력이 가해질 때 렌즈의 초점 거리가 압축력에 비례하여 변하기 때문에 탄성이 있는 제1 재료를 포함한다. 렌즈 내의 비점 수차를 억제하도록 렌즈 내에 힘을 분배하기 위해 힘-분배 구조가 배치된다.
게다가, 제US2002/0268712호의 유체-충전식 조절가능 콘택트 렌즈는 콘택트 렌즈를 착용하는 사용자의 동공에 위치되도록 구성된 렌즈 챔버; 상기 렌즈 챔버에 유체가 통하도록 연결된 리저버(reservoir), 상기 렌즈 챔버와 상기 리저버 사이에서 유체를 앞뒤로 전달하도록 구성된 액추에이터; 사용자로부터의 움직임을 감지하고 사용자에 의해 소정의 움직임이 수행될 때 제어 신호를 전송하도록 구성된 센서 및 센서로부터 제어 신호를 수신하면 액추에이터를 작동시키도록 구성된 프로세서를 포함하는 예시적인 콘택트 렌즈를 도시한다.
또한, 제US8755124호는 멤브레인, 멤브레인을 위한 지지부, 멤브레인과 지지부 사이의 유체, 멤브레인을 변형시키기 위한 액추에이터, 및 강성 링에 의해 둘러싸인 멤브레인에 연결된 강성 링을 포함하는 조정 가능한 광학 렌즈를 기술하며, 상기 강성 링은 정의된 둘레를 가진다.
상술한 바에 따라, 본 발명의 기본적인 문제점은 눈꺼풀의 압력에 민감하지 않은 상태에서 콘택트 렌즈의 초점 거리를 정밀하게 조절할 수 있고, 또한 높은 광학 품질을 얻을 수 있는 콘택트 렌즈를 제공해야 한다는 것이다.
이러한 문제점은 청구항 1의 특징을 갖는 콘택트 렌즈에 의해 해결된다. 본 발명의 바람직한 실시예는 대응하는 종속항에 언급되거나 또는 후술된다.
제1항에 따라서, 시력 교정용 렌즈로서, 렌즈는
바람직하게는 눈의 상기 표면과 접촉하도록 구성된 후방 측면 및 상기 후방 측면으로부터 이격되는 방향으로 향하는 전방 측면을 갖는 투명 베이스 요소,
베이스 요소에 연결된 투명하고 탄성 팽창가능 멤브레인 - 상기 멤브레인은 베이스 요소의 전방 측면을 향하는 후방 측면을 포함함 - ,
링 부재가 멤브레인의 곡률 조절가능 영역을 형성하도록 멤브레인에 연결된 링 부재 - 렌즈는 멤브레인의 곡률 조절가능 영역에 인접한 렌즈 체적을 포함하고 렌즈 체적은 링 부재에 의해 구획되고 렌즈는 렌즈의 경계 영역에 배열된 리저버 체적을 포함하고 2개의 체적은 각각 투명 액체로 충전됨 - , 및
멤브레인의 곡률 조절가능 영역의 곡률이 변화하고 렌즈의 초점 거리가 변화하도록 렌즈 체적으로 리저버 체적으로부터 투명 액체를 전달하고 역으로도 전달하도록 구성된 펌핑 수단을 포함하고,
선택적으로 눈꺼풀이 렌즈의 경계 영역에 배열될 때 초점 거리에 대해 사용자의 눈꺼풀의 영향을 감소 또는 방지시키도록 구성된 보호 수단을 추가로 포함한다.
선호되는 실시예(후술됨)에 따라서, 상기 보호 수단은 사용자의 눈꺼풀이 리저버 체적의 상부에서 렌즈의 경계 영역에 배열될 때 리저버 체적의 압축을 감소 또는 방지시키도록 구성된 강성의 지지 구조물이다.
실시예에서, 펌핑 수단은 멤브레인의 곡률 조절가능 영역의 곡률이 증가하고 렌즈의 초점 거리가 감소하도록 펌핑 수단이 리저버 체적으로부터 렌즈 체적으로 액체를 전달한다. 추가 실시예에서, 펌핑 수단은 또한 멤브레인의 곡률 조절가능 영역이 감소하고 렌즈의 초점 거리가 증가하도록 다른 방향, 즉 리저버 체적으로 렌즈 체적으로부터 액체를 전달하도록 구성된다. 그러나, 렌즈 체적으로부터 리저버 체적 내로 액체를 펌핑하는 것은 또한 멤브레인의 장력에 의해 수행될 수 있다.
본 발명에 따른 콘택트 렌즈의 실시예에 따라서, 베이스 요소는 베이스 요소의 후방 측면이 눈과 접촉하도록 사람 또는 사용자의 눈의 표면에 직접 배치되도록 구성된다. 따라서, 입사광이 우선 멤브레인(즉, 곡률 조절가능 영역을 통해)을 통해, 그 뒤에 렌즈 체적 및 최종적으로 눈에 배치되기 전에 베이스 요소를 통해 통과한다.
대안의 실시예에서, 또한 멤브레인은 안구와 접촉하도록 구성될 수 있다(멤브레인의 전방 측면이 멤브레인의 후방 측면으로부터 이격되는 방향을 향함). 여기서, 입사광은 우선 베이스 요소를 통해, 그 뒤에 렌즈 체적 및 최종적으로 눈에 배치되기 전에 멤브레인(즉, 곡률 조절가능 영역을 통해)을 통해 통과한다.
본 발명의 실시예에서, 링 부재는 멤브레인 또는 베이스 요소와 일체로 형성될 수 있고 베이스 요소의 전방 측면 또는 멤브레인의 후방 측면으로부터 돌출될 수 있다.
게다가, 본 발명의 실시예에서, 멤브레인의 상기 곡률 조절가능 영역은 멤브레인의 영역의 현재의 곡률에 따라 이를 통과하는 광을 편향시키는 곡률 조절가능 영역을 통하여 광이 통과하도록 구성된다. 바람직하게, 상기 곡률 조절가능 영역은 본 발명에 따른 렌즈의 유효 구경에 대응한다.
게다가, 본 발명의 실시예에서, 베이스 요소는 베이스 렌즈를 형성할 수 있다. 게다가, 본 발명의 실시예에서, 베이스 요소는 멤브레인보다 더 강성이다. 게다가, 링 부재는 바람직하게 렌즈의 형상을 형성할 수 있도록 멤브레인보다 더 강성이다(즉, 상기 곡률 조절가능 영역의 형상). 게다가, 본 발명의 실시예에서, 링 부재는 원형 링 부재이다.
또한, 본 발명에 따른 렌즈의 일 실시예에 따르면, 베이스 요소의 후방 측면은 오목 곡률을 포함하여 베이스 요소의 후방 측면이 사람의 눈에 완전히 접촉할 수 있다.
특히, 베이스 요소는 다음의 재료들 중 하나를 포함하거나 포함할 수 있다:
유리,
엘라스토머(예를 들어, TPE, LCE, 실리콘, 예를 들어, PDMS, 아크릴, 우레탄)를 포함하는 폴리머,
열가소성 물질(예를 들어, ABS, PA, PC, PMMA, PET, PE, PP, PS, PVC) 및 듀로 플라스트를 포함하는 플라스틱,
겔(예를 들어, 리트웨이(Liteway)에서 제공하는 실리콘 하이드로겔, 폴리매콘 또는 광학 겔 OG-1001).
또한, 특히, 액체는 특히 플루오르화 실리콘, 물, 이온성 액체, 이온 겔, 실리콘, 콘택트 렌즈 세정액, 염수 용액, 오일, 용매 중 하나 일 수 있거나 이들을 포함할 수 있다. 특정 실시예에서, 액체는 소수성 및 친수성 부분을 포함할 수 있다. 게다가, 본 발명에서 사용되는 액체가 후술된다.
추가로, 펌핑 수단은 임의의 적합한 펌프, 예컨대 정전기 펌프, 예를 들어, 연동 펌프, 지퍼 액추에이터(아래 참조), 콤 드라이브, 공진 정전 펌프, 압전 펌프 예컨대 벤딩 피에조, 바이메탈 펌프, 2- 또는 3- 안정 펌프, 전자 습식 펌프, 분자 펌프, 전기활성 폴리머를 사용하는 펌프, S 형 필름 액추에이터에 의해 형성될 수 있다. 게다가, 전자기 및 열 구동 펌프가 사용될 수 있다.
본 발명의 선호되는 실시예에 따라서, 상기 지지 구조물은 복수의 리지를 포함하고, 각각의 리지는 베이스 요소 및/또는 멤브레인에 연결될 수 있다.
게다가, 본 발명의 실시예에 따라서 상기 리지는 링 부재로부터 외측으로 연장될 수 있고, 리저버 체적을 복수의 개별 섹션으로 분할하고, 각각의 섹터는 2개의 인접한 리지 사이에 배열된다.
본 발명의 실시예에서, 펌핑 수단은 멤브레인의 상기 곡률 조절가능 영역의 곡률이 증가하고 렌즈의 초점 거리가 감소하도록 리저버 체적으로부터 렌즈 체적으로 액체를 압축하도록 구성되는 액추에이터 수단을 포함한다(예를 들어, 리저버 체적을 압축함으로써). 액추에이터 수단이 턴오프되거나 또는 리저버 체적 상의 이의 효과가 감소될 때, 멤브레인의 장력은 렌즈 체적으로부터 리저버 체적으로 대응 양의 액체를 가압한다.
본 발명의 실시예에서, 액추에이터 수단은 하나 이상의 섹터, 소정의 섹터 또는 모든 섹터를 압축하도록 구성된다. 가변 양의 액체가 리저버 체적으로부터 렌즈 체적으로 전달될 수 있고 이에 따라 렌즈의 초점 거리는 구동의 디지털 구현을 허용하는 대응 증가 방식으로(예를 들어, 섹터를 한번에 완벽히 압축함으로써) 조절될 수 있다. 액추에이터는 또한 개별 섹터로부터 렌즈 체적으로 대응하는 정밀한 양의 액체를 전달하도록 구성함으로써 초점 거리의 연속적인 조절을 제공하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 섹터는 제1 벽 및 제1 벽을 향하는 제2 벽에 의해 구획되고, 제1 벽은 멤브레인에 의해 형성되고 제2 벽은 지지 구조물에 의해 또는 베이스 요소에 의해 형성된다.
게다가, 본 발명의 실시예에서, 액추에이터(여기서 또한 지퍼 액추에이터로 지칭됨)는 제1 벽에 부착되는 복수의 제1 전극 및 제1 및 제2 전극의 각각의 섹터에 형성되도록 제2 벽에 부착된 대응 개수의 제2 전극을 포함하고, 각각의 쌍의 전극은 각각의 섹터 내에서 제1 전극과 제2 전극 사이에 배열된 간격을 구획하고, 간격은 간격이 밀폐될 때 액체가 각각의 섹터로부터 렌즈 체적 내로 압축되도록 각각의 쌍의 전극에 인가된 체적에 의해 밀폐가능하고, 각각의 쌍의 전극에 인가된 전압이 감소되거나 또는 턴오프될 때 각각의 간격은 개방되고 멤브레인의 장력에 따라 대응 양의 액체가 렌즈 체적으로부터 리저버 체적의 각각의 섹터 내로 재차 유동한다.
게다가, 본 발명의 실시예에서, 각각의 제1 전극은 연계된 제2 전극에 대해 전기적으로 절연된다.
게다가, 본 발명의 실시예에 따라서, 전극은 개별적인 방식으로 또는 연속적인 방식으로 구동될 수 있다. 쌍을 형성하는 2개의 전극인 개별 수단은 서로 접촉하거나(간격이 없음) 또는 간격을 형성하도록 서로 이격된다. 따라서, 개별 양의 액체가 간격의 크기에 따른 한 쌍의 전극에 의해 렌즈 체적과 리저버 체적 사이에서 전달될 수 있다. 2개의 전극 사이의 간격이 밀폐되는 연속적인 수단에 있어서 액체의 조절가능한 양이 상기 체적들 사이에서 전달될 수 있다.
게다가, 특히 렌즈의 중심(즉, 곡률 조절가능 영역)은 액추에이터(들)를 개방하는, 즉 제1 및 제2 전극(들)을 각각의 제1 및 제2 전극이 서로 접촉하고 연계된 간격이 특히 제거되는 밀폐 상태에 대조적으로 액추에이터의 개방 상태에 대응하도록 서로 이격되게 제1 및 제2 전극(들)을 이동시키는 스프링으로서 구성된다. 따라서, 이들 힘들 간의 상이한 평형 상태가 상이한 전압이 인가될 때 존재한다.
게다가, 실시예에서, 제1 벽 또는 표면은 각각의 쌍의 전극에 의해 생성된 액추에이터의 압축력을 통하여 각각의 제2 벽 또는 표면에 부착되도록 구성된다. 게다가, 본 발명의 실시예에 따라서 전극 또는 절연 층은 접촉을 이룰 때 서로 부착되지 않도록 코팅 또는 구조화될 수 있다.
추가로, 본 발명의 실시예에서, 개별 섹터가 하나 이상의 개구를 통하여 렌즈 체적에 유체가 통하도록 연결될 수 있거나 또는 유체가 통하도록 연결된다. 본 문헌에서, 유체가 통하도록 연결된이라는 용어는 렌즈 체적으로부터 리저버 체적으로 및 이와는 역으로 상기 연결부를 통하여 액체가 이동할 수 있는 유체 연결부가 존재함을 의미한다.
본 발명의 실시예에서, 하나 이상의 개구는 링 부재의 면 측면에 의해 형성된 원주방향 간격이고 상기 면 측면은 베이스 요소의 전방 측면을 향하고, 구체적으로 멤브레인의 곡률 조절가능 영역은 최대 볼록 곡률을 취할 때 링 부재의 상기 면 측면이 베이스 요소의 전방 측면과 접촉할 수 있다. 게다가, 본 발명의 실시예에서, 링 부재는 또한 베이스 요소의 전방 측면에 연결되고 링 부재를 통하여 연장되는 채널의 형태의 개구는 각각의 섹터를 렌즈 체적에 유체가 통하도록 연결하기 위해 각각의 섹터에 대해 제공될 수 있다.
게다가, 본 발명의 실시예에서, 링 부재는 베이스 요소의 전방 측면에 연결되고, 상기 개구는 베이스 요소의 전방 측면 및 링 부재에 의해 구획된 채널이다.
또한, 본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 링 부재는 멤브레인보다 적어도 5 배, 특히 적어도 10 배, 특히 적어도 50 배, 특히 적어도 100 배, 특히 적어도 1000 배 더 강성을 갖는다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 링 부재는 링 부재와 멤브레인 사이의 계면에서 원형도 및 평탄도가 25 ㎛ 이상, 특히 10 ㎛ 이상, 특히 5 ㎛ 이상이다.
추가로, 본 발명의 실시예에 따라서, 렌즈 체적 내에 있는 투명 액체는 소수성 액체이고, 리저버 체적 내에 있는 액체는 각각의 섹터에서 계면이 친수성 액체와 소수성 액체 사이에 형성되도록 친수성 액체이고, 펌핑 수단은 각각의 섹터를 둘러싸는 벽 내에 매립된 주변 전극과 각각의 섹터 내에 있는 친수성 액체 사이에 전압을 인가하도록 구성되며, 상기 전극은 친수성 액체를 향하여 전기적으로 절연되어 각각의 계면이 렌즈 체적을 향하여 이동하여 소수성 액체가 렌즈 체적 내로 가압되어 멤브레인의 곡률 조절가능 영역의 곡률이 증가하고 렌즈의 초점 거리가 감소되고, 상기 전압이 감소되거나 또는 턴오프될 때 멤브레인의 장력에 따라 대응 양의 소수성 액체가 렌즈 체적으로부터 리저버 체적 내로 재차 유동한다.
게다가, 본 발명의 실시예에 따라서, 섹터는 리저버 체적에 의해 형성된 주변방향 리저버 섹션에 의해 서로 유동가능하게 연결되고 상기 리저버 섹션은 적어도 일부가 곡선 형상을 포함한다.
추가로, 본 발명의 실시예에 따라서, 렌즈의 상기 보호 수단은 렌즈 체적과 리저버 체적 사이의 유동 연결부를 밀폐 또는 개방하기 위한 하나 이상의 밸브를 포함한다. 여기서, 펌핑 수단은 리저버 체적으로부터 렌즈 체적으로 소정 양의 액체를 펌핑하도록 구성될 수 있고, 밸브는 렌즈 체적 내의 전달된 양의 액체를 유지시키기 위하여 유체의 이동을 위해 리저버 체적과 렌즈 체적 사이의 유체가 통하는 연결을 차단하도록 구성될 수 있다. 멤브레인의 장력으로 인해, 전달된 액체는 하나 이상의 밸브가 개방되고 펌핑 수단이 활성화되지 않을 때 리저버 체적 내로 재차 흐를 수 있다. 게다가, 펌핑 수단은 또한 개방된 밸브를 통하여 렌즈 체적으로부터 리저버 체적으로 전달된 액체를 펌핑하도록 구성될 수 있다. 특히, 눈꺼풀에 의해 하나 이상의 밸브로 인해, 리저버 체적에 가해진 압력은 렌즈의 초점 거리에 영향을 미치지 않고, 이는 리저버 체적으로부터 렌즈 체적으로 액체의 유동이 본 발명에 따른 보호 수단을 형성하는 하나 이상의 밸브에 의해 차단될 수 있다.
자기장을 이용하여 구동될 수 있는 기계식 밸브(예를 들어, 외부 자기장) 또는 집적 자기 인덕터, 전기장(예를 들어, 정전기력 또는 전기-운동 작동), 특히 지퍼 액추에이터와 같은 본 발명의 문헌에서 사용될 수 있는 종래 기술에 공지된 다양한 밸브가 있다. 또한, 압전 효과를 사용하여 밸브를 작동시킬 수 있다. 또한, 밸브는 열공압 구동을 사용하여 바이메탈 재료 또는 형상 기억 합금에 의해 열적으로 작동될 수 있다. 밸브는 쌍안정 시스템(bistable system)으로 형성될 수 있다.
추가로, 전기화학적으로(예를 들어, 하이드로겔, 졸-겔 또는 파라핀의 상 변화를 사용함으로써) 또는 유변학적으로(예를 들어, 전기-유변학적으로, 강유전체) 작동될 수 있는 비기계적 밸브가 사용될 수 있다. 특히 하나 또는 여러 개의 전기삼투 펌프가 사용될 수 있다(하기 참조).
게다가, 외부 구동 밸브가 사용될 수 있다(예를 들어, 빌트-인 로터리 밸브 또는 멤브레인 인-라인 밸브와 같은 모듈식 밸브).
추가로, 본 발명의 실시예에 따라서, 보호 수단을 형성하는 상기 지지 구조물은 하부로부터 적어도 부분적으로 리저버 체적을 덮는 강성의 하부 및 상부로부터 적어도 부분적으로 리저버 체적을 덮는 강성의 상부를 포함한다. 여기서, 다양한 실시예에서, 또한 후술된 액추에이터 요소(예를 들어, 피에조 요소)는 강성 하부와 강성의 상부 사이에 배열될 수 있고 이에 따라 지지 구조물에 의해 보호될 수 있다. 강성의 하부는 베이스 요소와 일체로 형성될 수 있다. 게다가, 멤브레인은 강성의 상부에 연결될 수 있다. 강성의 상부 및 강성의 하부는 하나 이상 또는 복수의 포스트 또는 포스트 구조물에 의해 연결될 수 있다.
게다가, 본 발명의 실시예에서, 렌즈는 리저버 체적의 일부를 형성하는 하나 이상의 리저버 채널을 포함하고, 리저버 체적으로부터 렌즈 체적으로 및 역으로 액체를 전달하기 위해 유체가 통하도록 연결될 수 있다.
게다가, 본 발명의 실시예에서, 리저버 체적은 렌즈 체적 주위에서 환형 형태로 연장되는 원주방향 리저버 섹션을 포함하고, 하나 이상의 리저버 채널로부터 렌즈 체적으로 리저버 체적이 유체가 통하도록 연결되거나 또는 연결될 수 있다.
게다가, 본 발명의 실시예에 따라서, 펌핑 수단은 리저버 체적 내에 있는 액체가 렌즈 체적 내로 압축되도록 구동되는(예를 들어, 개별 피에조 요소에 전압을 인가함으로써) 피에조 요소의 형태인 복수의 액추에이터 요소를 포함한다.
액체가 렌즈 체적으로부터 리저버 체적으로 하나 이상의 리저버 채널을 통과하도록 액추에이터 요소가 작동되지 않고 밸브가 개방될 때, 멤브레인의 장력은 렌즈 체적으로부터 리저버 체적으로 대응 양의 액체가 재차 유동한다.
게다가, 본 발명의 실시예에서, 액추에이터 요소는 리저버 체적으로부터 렌즈 체적으로 액체를 가압하기 위하여 하나 이상의 리저버 채널의 변형가능 벽(예를 들어, 0.1MPa 내지 2MPa의 영률을 갖는 연성 멤브레인)에 대해 압축되도록 구성되고 하나 이상의 리저버 채널을 따라 배열된다.
여기서, 실시예에서, 지지 구조물은 강성의 하부와 상부로부터 적어도 일부 리저버 체적을 덮는 강성의 상부를 포함할 수 있고(예를 들어, 렌즈의 베이스 요소의 경계 영역이 하부로부터 리저버를 덮음), 액추에이터는 강성의 하부 및 강성의 상부보다 더 연성인 변형가능 재료 층을 통하여 강성의 상부 및 강성의 하부에 각각 연결될 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 멤브레인은 강성의 상부에 부착될 수 있다.
게다가, 본 발명의 실시예에서, 강성의 상부는 지지 구조물에 의해 포함된 하나 이상의 포스트를 통하여 강성의 하부 상에 지지되고, 하나 이상의 포스트는 강성의 상부와 강성의 하부 사이에서 연장된다.
게다가, 실시예에서, 액추에이터 요소는 베이스 요소의 연장 평면을 따라 이어지는 방향으로 하나 이상의 리저버 채널의 상기 변형가능 벽 상에 횡방형 력을 가하도록 구성될 수 있다.
게다가, 실시예에서, 액추에이터 요소(예를 들어, 피에조 요소)는 리저버 체적으로부터 렌즈 체적으로 액체를 전달하기 위하여 양 측면으로부터 하나 이상의 리저버 채널을 압축하도록 구성될 수 있고 하나 이상의 리저버 채널의 마주보는 측면 상에 배열될 수 있다.
게다가, 실시예에서, 렌즈는 리저버 체적의 원주방향 리저버 섹션을 향하여 외측으로 렌즈 체적으로부터 연장되는 복수의 리저버 채널을 포함하고, 복수의 상기 액추에이터 요소(예를 들어, 피에조 요소)는 각각의 리저버 채널을 따라 각각의 2개의 이웃한 리저버 채널 사이에 배열되고 이에 따라 각각의 리저버 채널은 각각의 리저버 채널의 2개의 측면으로부터 횡방향으로 압축될 수 있다.
바람직하게, 하나 이상의 리저버 채널(또는 각각의 2개의 이웃한 리저버 채널 사이에서)을 따라 배열되는 액추에이터 요소는 리저버 체적으로부터 렌즈 체적으로 액체를 압축하기 위해 연속적인 방식으로 구동된다. 특히, 하나 이상의 리저버 채널을 따라 배열된 상기 액추에이터 요소(예를 들어, 피에조 요소)는 구형파 전압(square wave voltage)에 의해 각각 구동될 수 있고, 구형파 전압은 액추에이터 요소(예를 들어 피에조 요소)가 렌즈 체적을 향하여 리저버 체적으로부터 액체를 압축하고 각각의 리저버 채널의 변형가능 벽에 대해 압축되도록 연속적으로 외측으로부터 내측으로 팽창되도록 서로에 대해 위상 변위를 포함한다. 여기서, 또한 액추에이터 요소는 원하는 체적의 액체가 렌즈 체적으로 리저버 체적으로부터 전달되면 각각의 리저버 채널을 통하여 유체의 유동을 차단하도록 구성될 수 있다. 대안으로, 구동 요소는 리저버 체적을 향하여 렌즈 체적으로부터 액체의 역류를 방지하기 위해 연속적으로 구동할 수 있다. 바람직하게, 액추에이터 요소는 저전력 소모로 강력한 액체 유동을 생성하기 위하여 공진 모드로 작동한다.
또 다른 실시예에서, 액추에이터 요소(예를 들어, 피에조 요소)는 지지 구조물의 강성의 상부에 연결될 수 있고, 하나 이상의 리저버 채널의 변형가능 벽(예를 들어, 연성 멤브레인)에 대해 압축되도록 구성되며 베이스 요소로부터 이격되는 방향으로 향하는 변형가능 벽의 측면 상에 하나 이상의 리저버 채널의 변형가능 벽과 강성의 상부 사이에 배열될 수 있고, 상기 변형가능 벽은 렌즈의 광학 축에 평행한 방향으로 베이스 요소를 향한다.
게다가, 본 발명의 실시예에서, 액추에이터 요소는 렌즈의 광학 축에 대해 렌즈 체적 주위에 동축으로 배열된 링-형(또는 원통-형) 피에조 요소로 형성된다. 여기서, 실시예에서, 리저버 체적의 원주방향 리저버 섹션은 렌즈 체적보다 렌즈의 반경방향으로 외측으로 배열된다.
추가로, 실시예에서, 상기 링형(또는 원통-형) 액추에이터 요소(예를 들어, 피에조 요소)는 상기 액추에이터가 리저버 체적으로부터 렌즈 체적으로 액체를 가압하기 위하여 하나 이상의 리저버 채널의 변형가능 벽(예를 들어, 연성 멤브레인)에 대해 압축되도록 구동 시에 렌즈의 광학 축에 평행하게 이어지는 축방향으로 팽창하도록 구성된다.
여기서 재차, 지지 구조물은 강성의 하부와 상부로부터 적어도 부분적으로 리저버 체적을 덮는 강성의 상부를 포함할 수 있고(예를 들어, 렌즈의 베이스 요소의 경계 영역이 하부로부터 리저버를 덮음), 액추에이터 요소는 강성의 상부와 강성의 하부보다 적어도 2개 더 유연한 변형가능 재료 층을 통하여 강성의 하부에 연결될 수 있고 하나 이상의 리저버 채널의 변형가능 벽과 상기 강성의 하부 사이에 배열된다. 게다가, 2개의 인접한 액추에이터 요소 사이에 변형가능 재료(예를 들어, 연성 폴리머)가 배열될 수 있다.
특히, 상기 액추에이터 요소(예를 들어, 피에조 요소)는 구형파 전압(square wave voltage)에 의해 각각 구동될 수 있고, 구형파 전압은 액추에이터 요소가 각각의 리저버 채널의 변형가능 벽에 대해 압축되고 연동 펌프의 원리에 따라 렌즈 체적을 향하여 리저버 체적으로부터 액체를 압축하기 위하여 연속적으로 외측으로부터 내측으로 팽창되도록 서로에 대해 위상 변위를 포함한다. 여기서, 또한 액추에이터 요소는 원하는 체적의 액체가 리저버 체적으로 렌즈 체적으로부터 전달되면 각각의 리저버 채널을 통하여 유체의 유동을 차단하도록 구성될 수 있다. 대안으로, 구동 요소는 리저버 체적을 향하여 렌즈 체적으로부터 액체의 역류를 방지하기 위해 연속적으로 구동할 수 있다.
게다가, 실시예에서, 강성의 상부는 상기 지지 구조물에 의해 포함된 하나 이상의 포스트를 통하여 렌즈의 강성의 하부(예를 들어 베이스 요소의 경계 영역) 상에 지지되고 상기 하나 이상의 포스트는 바람직하게는 이웃한 액추에이터 요소 사이에 배열되고 강성의 상부와 강성의 하부 사이에서 연장된다.
게다가, 실시예에서, 하나 이상의 리저버 채널의 외부에서 변형가능 재료(예를 들어, 연성 폴리머)는 강성의 상부와 액추에이터 요소 사이에 배열될 수 있다.
게다가, 또 다른 실시예에서, 액추에이터 요소(예를 들어, 피에조 요소)는 상기 액추에이터 요소가 리저버 체적으로부터 렌즈 체적 내로 액체를 가압하기 위하여 하나 이상의 리저버 채널의 변형가능 벽을 형성하도록 구동 시에 광학 축에 대해 수직으로 이어지는 반경방향으로 팽창된다.
여기서, 재차, 실시예에서, 지지 구조물은 강성의 하부(예를 들어, 렌즈의 베이스 요소의 경계 구역)와 상부로부터 적어도 부분적으로 리저버 체적을 덮는 강성의 상부를 포함할 수 있고, 액추에이터 요소는 하나 이상의 리저버 채널의 변형가능 벽과 상기 강성의 하부 사이에 배열되고 강성의 하부와 강성의 상부보다 더 연성인 변형가능 재료 층을 통하여 강성의 하부에 연결될 수 있다. 게다가, 이웃한 액추에이터 요소 사이에서 변형가능 재료(예를 들어, 연성 폴리머)가 배열될 수 있다.
특히, 상기 링-형 액추에이터 요소(예를 들어, 피에조 요소)는 구형파 전압에 의해 각각 구동될 수 있고, 구형파 전압은 피에조 요소가 렌즈 체적을 향하여 리저버 체적으로부터 액체를 압축하고 각각의 리저버 채널의 변형가능 벽을 변형시키도록 연속적으로 외측으로부터 내측으로 팽창되도록 위상 변위를 포함한다. 여기서, 또한 액추에이터 요소는 원하는 체적의 액체가 렌즈 체적으로 리저버 체적으로부터 전달되면 각각의 리저버 채널을 통하여 유체의 유동을 차단하도록 구성될 수 있다. 대안으로, 구동 요소는 리저버 체적을 향하여 렌즈 체적으로부터 액체의 역류를 방지하기 위해 연속적으로 구동할 수 있다.
게다가, 본 발명의 실시예에서, 강성의 상부는 지지 구조물에 의해 포함된 하나 이상의 포스트를 통하여 강성의 하부 상에 지지되고, 하나 이상의 포스트는 강성의 상부와 강성의 하부 사이에서 연장된다. 여기서, 바람직하게는, 내부 포스트는 최내부 링-형 액추에이터 요소 내에서 반경방향으로 배열될 수 있고 외부 포스트는 최외부 링-형 액추에이터 요소의 외부에서 반경방향으로 배열될 수 있다.
게다가, 실시예에서, 하나 이상의 리저버 채널의 외부에서 링-형 액추에이터 요소는 변형가능 재료 층을 통하여 강성의 상부에 연결될 수 있고, 지지 구조물의 일부를 형성하는 강성의 요소에 연결될 수 있고, 상기 강성의 요소는 상기 강성의 상부에 연결될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 펌핑 수단은 리저버 체적 내의 액체가 렌즈 체적 내로 압축되도록 구동하는 피에조 요소의 형태인 단일의 링-형 액추에이터 요소를 포함하고, 상기 액추에이터 요소는 상기 액추에이터 요소가 리저버 체적의 원주방향 리저버 섹션(바람직하게는 액추에이터 요소를 둘러쌈)을 압축하도록 구동 시에 렌즈의 광학 축에 수직으로 이어지는 반경방향으로 외측을 향하여 팽창하도록 구성되고, 원주방향 리저버 섹션은 리저버 체적으로부터 렌즈 체적으로 액체를 가압하기 위하여 렌즈 체적에 유체가 통하도록 연결된다(예를 들어, 하나 이상의 리저버 채널을 통하여).
여기서 실시예에서, 지지 구조물은 강성의 하부와 상부로부터 적어도 부분적으로 리저버 체적(예를 들어, 원주방향 리저버 섹션)을 덮는 강성의 상부를 포함할 수 있고(예를 들어, 렌즈의 베이스 요소의 경계 영역이 하부로부터 리저버를 덮음), 링-형 액추에이터 요소는 변형가능 재료 층을 통하여 강성의 하부와 강성의 상부에 연결될 수 있고, 각각 상기 층은 강성의 상부와 강성의 하부보다 더 연성이다.
게다가, 실시예에서, 액추에이터 요소는 또한 리저버 체적의 원주방향 섹션의 감소된 체적을 유지함으로써 액체의 원하는 체적이 전달되면 각각의 리저버 채널을 통하여 유체의 유동을 차단하도록 구성될 수 있다.
게다가, 강성의 상부는 지지 구조물에 의해 포함된 하나 이상의 포스트를 통하여 강성의 하부 상에 지지되고, 상기 하나 이상의 포스트는 액추에이터 요소의 외부에서 반경방향으로 배열될 수 있고 원주방향 리저버 섹션의 (예를 들어, 원주방향) 횡방향 외부 벽을 형성할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 바람직하게 피에조 요소의 형태인 액추에이터 요소는 하나 이상의 리저버 채널을 따라 배열되고, 액체가 리저버 체적으로부터 렌즈 체적으로 가압되도록 각각의 액추에이터 요소의 만곡 시에 하나 이상의 리저버 채널을 압축하기 위하여 구동 시에 하나 이상의 리저버 채널을 향하여 만곡된다.
여기서, 실시예에서, 지지 구조물은 강성의 하부뿐만 아니라(예를 들어, 렌즈의 베이스 요소의 경계 영역이 하부로부터 리저버를 덮음) 리저버 체적을 적어도 부분적으로, 특히 하나 이상의 리저버 채널을 덮는 강성의 상부를 포함할 수 있고 액추에이터 요소는 강성의 상부, 특히 강성의 마운트에 각각 연결될 수 있고, 특히 만곡된 액추에이터 요소는 하나 이상의 리저버 채널의 벽의 일부를 형성하고 강성의 상부로 공기 간격을 둘러쌀 수 있다.
실시예에서, 만곡된 액추에이터 요소(예를 들어, 피에조 요소 또는 2 안정성 바이-메탈 액추에이터)는 하나 이상의 리저버 채널을 압축하기 위하여 베이스 요소를 향하여 소정의 방향으로 만곡되도록 구성될 수 있다.
하나 이상의 리저버 채널은 렌즈 체적과 리저버 체적의 원주방향 섹션에 유체가 통하도록 연결될 수 있고, 렌즈 체적으로부터 외측으로 연장될 수 있다.
바람직하게, 리저버 채널을 따라 배열되는 액추에이터는 리저버 체적으로부터 렌즈 체적으로 액체를 압축하기 위하여 연속적인 방식으로 구동된다. 특히, 피에조 요소의 경우, 상기 액추에이터는 구형파 전압에 의해 각각 구동될 수 있고, 구형파 전압은 피에조 요소가 각각의 리저버 채널의 벽에 대해 압축되고 렌즈 체적을 향하여 리저버 체적으로부터 액체를 압축하기 위하여 연속적으로 외측으로부터 내측으로 팽창되도록 위상 변이를 포함한다. 여기서, 구동 요소는 또한 원하는 체적의 유체가 리저버 체적으로부터 렌즈 체적으로 전달되면 각각의 리저버 채널을 통해 유체의 유동을 차단하도록 구성될 수 있다. 대안으로, 구동 요소는 리저버 체적을 향하여 렌즈 체적으로부터 액체의 역류를 방지하도록 연속적으로 구동될 수 있다.
렌즈는 전술된 바와 같이 만곡된 액추에이터 요소에 의해 압축될 수 있는 리저버 체적의 원주방향 섹션을 향하여 외측으로 렌즈 체적으로부터 연장되는 복수의 리저버 채널을 포함할 수 있다.
본 발명의 추가 실시예에서, 리저버 체적은 하나 이상의 리저버 채널을 통하여 렌즈 체적에 연결되는 하나 이상의 챔버를 포함하고, 펌핑 수단은 액체가 챔버로부터 렌즈 체적으로 가압되도록 각각의 액추에이터 요소의 만곡 시에 챔버를 압축하도록 구동될 때 챔버를 향하여 만곡되는 피에조 요소의 형태인 하나 이상의 액추에이터 요소를 포함한다.
여기서, 실시예에서, 지지 구조물은 강성의 하부와 상부로부터 챔버를 덮는 강성의 상부를 포함할 수 있고(예를 들어, 렌즈의 베이스 요소의 경계 영역이 하부로부터 리저버를 덮음), 만곡된 액추에이터 요소는 강성의 상부를 강성의 하부에 연결하는 챔버의 강성의 횡방향 벽을 통하여 강성의 상부에 연결되고, 특히, 강성의 액추에이터 요소는 또한 강성의 상부로 공기 간격을 둘러쌀 수 있고 챔버의 벽(예를 들어, 천장)의 일부를 형성한다. 또한, 액추에이터 요소는 외부 환경으로 직접 노출될 수 있다.
추가 실시예에서, 리저버 체적은 이러한 만곡된 액추에이터 요소(예를 들어, 피에조 요소)에 의해 이 방식으로 각각 압축될 수 있는 개별 챔버를 포함할 수 있고, 각각의 챔버는 렌즈 체적으로부터 각각의 챔버로 외측으로 연장되는 연계된 리저버 채널에 의해 렌즈 체적에 연결된다.
또한, 각각의 액추에이터 요소는 각각의 챔버의 압축된 상태를 유지시키거나 또는 렌즈 체적에서 멤브레인에 의해 압력을 상쇄시키기 위해 액체의 연속적인 펌핑에 의해 렌즈 체적에 각각의 챔버로부터 원하는 체적의 액체가 이송되면 각각의 챔버 내로 재차 유체가 흐르는 것을 차단하도록 구성될 수 있다.
추가로, 본 발명의 실시예에 따라서, 렌즈는 렌즈를 착용하는 사람의 움직임의 형태인 신호를 감지하고 상기 신호에 응답하여 출력 신호를 제공하도록 구성된 센서 수단을 포함하고, 상기 움직임은 수정체, 눈꺼풀 또는 사람의 눈 중 하나의 움직임이다.
센서 수단은 광원, 특히 LED 및 감광성 요소, 특히 포토다이오드를 포함하는 제1 센서를 포함하며, 제1 센서는 눈, 사용자의 눈꺼풀 또는 수정체에 의해 후방 산란되는 감광성 요소에 의해 방출된 광을 감지하고 광원에 의해 광을 방출하도록 구성된다. 바람직하게는, 렌즈는 3개의 이러한 센서, 즉 가상 삼각형의 모서리에 배열된 제2 및 제3 센서를 포함한다.
게다가, 센서 수단은 감광성 요소, 압력 감지 센서, 용량성 감지 요소, 열 센서, 특히 레지스터 중 하나일 수 있다. 특히, 상기 레지스터는 콘택트 렌즈의 주연부를 따라 연장될 수 있다. 사람이 눈꺼풀로 레지스터를 덮을 때, 레지스터의 온도가 눈꺼풀로부터 레지스터로 전달된 열로 인해 상승된다.
게다가, 본 발명의 실시예에 따라서, 렌즈는 외부 장치에 의해 제공된 출력 신호에 응답하거나 또는 센서에 의해 제공된 출력 신호에 응답하여 리저버 체적으로부터 렌즈 체적으로 또는 역으로 액체를 전달하기 위하여 펌핑 수단(예를 들어, 각각의 액추에이터 또는 구동 요소) 및/또는 밸브(각각의 실시예에 존재 시에)를 구동하도록 구성되는 처리 유닛(컨트롤러로 지칭됨)을 포함한다.
렌즈는 펌핑 수단, 센서 수단 및/또는 컨트롤러에 전력을 공급하기 위한 에너지원(예를 들어, 배터리)을 포함한다. 게다가, 본 발명의 실시예에 따라서, 상기 에너지원은 다음 중 하나에 의해 충전되도록 구성된다:
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유도 충전;
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광, 특히 콘택트 렌즈는 태양광 전지 또는 포토 다이오드를 포함함;
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열전기 효과를 이용함 - 특히 콘택트 렌즈는 펠티에 요소를 포함함 - ;
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눈꺼풀의 움직임을 수득함 - 특히 콘택트 렌즈는 에너지원/배터리에 저장될 수 있는 전기 에너지로 눈꺼풀의 움직임을 변환시키기 위한 플렉시블 커패시턴스.
본 발명의 추가 양태에 따라서, 본 발명에 따라 콘택트 렌즈를 제조하기 위한 방법은 다음의 단계를 포함한다:
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지지 구조물 또는 보호 수단(예를 들어, 본원에 기재된 바와 같이)을 포함하는 베이스 요소를 제공하는 단계(예를 들어, 실리콘 하이드로겔로 코팅된 실리콘 또는 실리콘 하이드로겔로부터의 몰딩에 의해),
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멤브레인의 후방 측면에 연결된 링 부재를 포함하는 탄성 변형가능 멤브레인을 제공하는 단계(예를 들어, 실리콘 하이드로겔로 코팅된 실리콘 또는 실리콘 하이드로겔로부터의 몰딩 또는 코팅에 의해),
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투명 액체로 충전된 콘택트 렌즈의 리저버 체적 및 렌즈 체적을 형성하고, 링 부재를 포함하는 멤브레인에 대해 지지 구조물(또는 보호 수단)을 포함하는 베이스 요소를 결합하는 단계.
추가로, 또한 본원에 기재된 다른 구성요소, 예컨대 펌핑 수단, 센서 수단 및 컨트롤러는 렌즈 체적를 충전하기 전에 및 지지 구조물 및/또는 멤브레인의 결합 이전에 변형가능 멤브레인 또는 베이스 요소에 장착될 수 있다.
특히, 이들 중 하나가 멤브레인 및/또는 베이스 요소에 적용된다: 코팅, 하나 이상의 전극, 절연 층 및 선택적으로 부착 방지 층.
특히, 링 부재는 링 부재는 멤브레인의 일체 부분이 아닐 경우 멤브레인에 플라스마 결합될 수 있다. 추가로, 베이스 요소는 멤브레인에 플라스마 결합 또는 접합될 수 있다.
게다가, 특히 링 부재는 멤브레인과 일체로 형성될 수 있고(예를 들어, 멤브레인의 몰딩 시에) 유체 유동 채널을 위한 컷-아웃을 포함할 수 있고, 링 부재는 자외선광의 조사로 인해 강화될 수 있고 또는 멤브레인은 자외선광으로 조사에 의해 연성화될 수 있다. 자외선 광에 의한 조사에 의해 강화될 수 있는 멤브레인 및 링 부재에 대해 사용되는 재료는 예를 들어 실리콘 또는 우레탄이다. 게다가, 자외선광으로의 조사에 의해 연화될 수 있는 링 부재 및 멤브레인에 대해 사용될 수 있는 재료는 예를 들어 실리콘 또는 우레탄이다.
대안으로, 프라이머(primer)는 멤브레인 및 일체형 링 부재의 몰딩 중에 링을 화학적으로 강화시키기 위해 몰드에 적용될 수 있다.
게다가, 본 발명의 실시예에 따라서, 상기 충전은 상기 결합이 수행된 후에 삼투(osmosis)를 이용하여 수행된다.
이를 위해, 특히, 소정 양의 수용성 염(salt)이 베이스 요소 또는 멤브레인 상에 배열되어 상기 염은 결합 이후에 렌즈 체적 및/또는 리저버 체적 내에 배열되고 그 뒤에 결합된 베이스 요소 및 멤브레인이 삼투를 통해 렌즈 체적 및 리저버 체적에 유입되는 투명 액체 내에 침지된다.
게다가, 본 발명의 대안의 실시예에서, 상기 충전은 결합 이전에 수행되고 상기 액체는 멤브레인에 의해 형성된 디텐트 내로 충전되고(디텐트는 충전 공정 중에 형성된 임시 디텐트임), 그 후에 결합이 수행되며, 렌즈 체적 및/또는 리저버 체적은 상기 결합 이후에 이 내에 잔류하는 기체로부터 제거된다.
여기서, 글루, 특히 베이스 요소의 에지와 멤브레인의 에지 사이의 글루 링이 사용될 수 있고, 상기 글루는 상기 기체로부터 렌즈 체적 및/또는 리저버 체적을 제어한 후에 경화된다. 이에 따라 콘택트 렌즈의 초기 초점 거리가 조절될 수 있다. 여기서, 자외선 광의 조사에 의해 경화될 수 있는 글루가 사용될 수 있고, 글루의 경화는 그 뒤에 탈가스 이후에 자외선광으로 글루를 조사함으로써 수행된다(즉, 기체로부터 상기 체적들의 제거).
추가로, 충전은 진공 하에서 수행될 수 있다. 추가로 액체 체적은 멤브레인 요소를 과충전하고 그 뒤에 베이스 요소를 액체 내로 가압함으로써 형성될 수 있고, 과도한 액체가 렌즈 체적 및 리저버 체적으로부터 가압되어 배출된다. 원하는 액체 양이 렌즈 체적 및 리저버 체적 내에 존재할 때 멤브레인 및 베이스 요소가 함께 글루접합된다. 기하학적 충전 방법을 돕기 위해 멤브레인 및 베이스 요소가 강성의 홀더(예를 들어, 플라스틱 부분)에 의해 지지된다.
또한, 결합 전에 충전이 수행되는 실시예에서, 멤브레인은 증기 증착(코팅)에 의해 베이스 요소 상에 배치된 액체를 증기 코팅함으로써(몰딩 대신에) 제공될 수 있다. 멤브레인을 증기 증착하는데 사용될 수 있는 재료(링 부재는 베이스 요소 상에 예를 들어 배치되기 전에 제공된다)는 예를 들어 파릴렌(즉, 화학적으로 증착된 폴리(p-크실릴렌) 폴리머)이다.
콘택트 렌즈에 추가로, 본 발명은 안과용 기구 예컨대, 포롭터(phoropter), 굴절계, 두께 측정기, 바이오메트리, 페리미터, 리플락토-케라토미터(refrakto-keratometer), 굴절 렌즈 분석기, 토노미터, 아노말로스코프, 콘트라스미터, 엔도덜마이크로스코프, 바이노토미터, OCT, 로다테스트, 검안경, RTA 또는 조명 장치, 머신 비전 장치, 레이저 가공 장치, 모바일 폰 카메라, 라이트 쇼 수행 장치, 프린터, 계측 장치 (예를 들어, 머리 착용 안경), 의료 장치, 로봇 캠, 모션 추적 장치, 현미경, 망원경, 내시경, 쌍안경, 감시 카메라, 자동차 장치, 프로젝터, 거리 측정기, 바코드 판독기 및 웹캠, 광 커플 링, 생체 인식 장치, 전자 돋보기, 모션 추적, 안구 내 렌즈, 휴대 전화, 군사용 디지털 스틸 카메라, 웹캠을 포함하는 조절가능 초점 거리를 필요로 하는 다양한 응용에서 사용될 수 있다.
본 발명의 추가 양태에 따라서, 광학 조립체가 개시되고 이는 본 발명에 따른 렌즈, 투명 인클로져를 포함하며, 상기 렌즈는 상기 인클로져 내에 배열 또는 매립되며, 바람직하게는 상기 인클로져는 추가 렌즈를 형성 또는 포함한다. 여기서, 특히 렌즈가 상기 인클로져 내에 배열 또는 매립되기 때문에, 이는 사용자의 눈의 표면에 직접 배열될 필요는 없다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따라서, 렌즈는 에너지 요구량을 감소시키기 위하여 렌즈 체적과 리저버 체적 사이에 밸브 및 펌핑 수단(예를 들어, 본원에 기재된 바와 같이)을 포함한다. 특히, 렌즈는 원하는 초점력이 조절되자마자 밸브를 밀폐하도록 구성되고, 이에 따라 유체가 렌즈 체적(광학 구역) 내에 보유된다. 특히, 렌즈는 밸브 제어 신호에 의해 밸브를 구동하도록 구성될 수 있다(예를 들어, 밸브 개방 및 밀폐). 특히, 렌즈는 밸브 제어 신호에 의해 밸브를 구동하도록 구성될 수 있고(예를 들어, 밸브 개방 및 밀폐), 렌즈는 모든 조절 단계 이후에 밸브를 밀폐하고 모든 조절 단계 이전에 밸브를 개방하도록 구성된다. 특히, 렌즈는 렌즈를 착용하는 사람의 특정 움직임, 예를 들어, 눈 또는 눈꺼풀 움직임, 또는 머리 위치(아래를 봄)를 감지하도록 구성되고, 렌즈는 연계된 소정의 움직임 또는 머리 위치의 감지 이후에 각각의 밸브 제어 신호를 생성하도록 구성된다.
게다가, 본 발명의 실시예에 따라서, 렌즈는 필요한 에너지 저장(배터리 또는 수퍼캐퍼시터) 용량을 감소시키기 위하여 렌즈를 착용하는 사람의 신체 및/또는 눈 움직임을 수득하도록 구성된다. 이를 위해, 렌즈는 눈꺼풀 또는 눈이 일정 압력을 형성하기 위해 움직일 때마다 유체가 펌핑될 수 있는 리저버 또는 채널을 포함할 수 있고, 이 압력 및 유체는 다음 구동 단계에 사용될 수 있다. 또한, 렌즈는 자석 다이나모 시스템, 이온성 액체의 펌핑을 위한 펌프 또는 전기 활성 폴리머(EAP) 재료를 포함할 수 있다.
본 발명의 추가 실시예에 따라서, 펌핑 수단은 전기 삼투 펌핑 수단이고, 적어도 제1 전기 삼투 펌프를 포함하거나 제1 전기 삼투 펌프로서 형성되며, 다공성 멤브레인, 제1 전극 및 제2 전극을 포함하고, 다공성 멤브레인은 다공성 멤브레인과 전극 사이의 거리가 100μm 미만, 바람직하게는 50μm 미만이도록 상기 전극들 사이에 배열된다. 가장 바람직하게는, 전극은 삼투 멤브레인과 각각 접촉한다.
특히, 제1 전기삼투 펌프(예를 들어, 다공성 멤브레인 및 2개의 전극)는 원호의 형상을 갖는 다공성 멤브레인을 포함할 수 있거나 또는 환형 다공성 멤브레인을 포함할 수 있다. 그러나, 상기 제1 펌프/다공성 멤브레인은 또한 또 다른 윤곽(예를 들어, 임의의 형상, 디스크, 정사각형 등)을 포함할 수 있고 렌즈의 주연부에 배치될 수 있다.
특히, 전극이 다공성 멤브레인과 접촉하지 않는 경우에, 전극은 리저버 체적의 상기 격실이 각각의 전극과 다공성 멤브레인 사이에 배열되고 액체가 하나의 격실로부터 다른 격실로 교환되도록 베이스 요소 및 멤브레인에 부착될 수 있고(예를 들어, 베이스 요소/멤브레인 내에 전극을 코팅함으로써) 예를 들어 얇은 금속 필름으로 형성될 수 있다. 추가로, 전극은 다공성일 수 있고 리저버 체적의 격실 또는 이의 일부를 형성할 수 있다.
게다가, 특히, 전극은 다공성 멤브레인과 접촉할 수 있고, 특히 다공성 멤브레인은 2개의 전극 사이에 배열된다. 여기서, 전극은 다공성 멤브레인 상에(공극 내에서가 아님) 증착되는 얇은 금속 필름일 수 있다. 대안으로, 전극은 다공성일 수 있고, 단락을 방지하기 위해 공극 내에서가 아니라 다공성 멤브레인의 표면 상에 증착된 탄소 나노튜브(또한 다공성)의 층 또는 탄소 직물을 포함하거나 또는 이에 의해 형성될 수 있다.
특히, 제1 전기삼투 펌프(예를 들어 2개의 전극 사이에 배열된 전극 및 다공성 멤브레인)는 바람직하게는 100μm 미만, 바람직하게는 50μm 미만, 가장 바람직하게는 25μm 미만의 두께를 포함할 수 있다.
추가로, 실시예에서, 제1 전기삼투 펌프 또는 적어도 다공성 멤브레인이 렌즈(예를 들어, 콘택트 렌즈)의 곡률을 따르는 곡선형 형상을 포함한다.
게다가, 실시예에서, 삼투 멤브레인의 활성 표면(예를 들어, 유체가 실제로 펌핑되는 표면)은 200 mm2 미만, 바람직하게는 150 mm2 미만, 가장 바람직하게는 100 mm2 미만이다.
바람직하게, 실시예에 따라서, 다공성 멤브레인은 다음의 재료 중 하나로 제조되거나 또는 이를 포함한다: 폴리에스테르(PET), 폴리디메틸실록산(PDMS), 폴리카보네이트(PC), 폴리이미드(PI), 폴리(에테르 에티르 케톤)(PEEK), 폴리비닐리덴플루오리드(PVDF), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 나피온(Nafion), 폴리프로필렌(PP), 폴리에테르설폰(PES), 폴리아크릴로니트릴(PAN), 나일론, 셀룰로오스 아세테이트, 혼합된 셀룰로오스 에스테르, 유리 섬유, 고무 재료, 세라믹 재료, 비-전도성 나노와이어 도는 나노튜브; 특히 다공성 멤브레인에 대해 전술된 재료 각각의 표면이 재료의 제타 전위(zeta potential) 또는 표면 전하를 증가시키기 위해 화학적 처리(예를 들어, 술폰화)에 의해 및/또는 플라스마 처리에 의해 기능화될 수 있다. 다공성 벽에서의 제타 전위의 절대값이 특히 10mV 초과, 30mV 초과, 가장 바람직하게 50mV 초과이다.
바람직하게는, 실시예에 따르면, 하나 이상의 제1 전기삼투 펌프(또는 추가 전기삼투 펌프에 의해)에 의해 펌핑되는 렌즈 체적/리저버 체적 내의 액체는 다음 중 하나일 수 있다: 순수한 물, 100mM 미만, 가장 바람직하게는 10mM 미만의 농도를 갖는 식염수, 등장액, 등장성 식염수, 물에 용해된 당 알코올, 순수한 물 내의 만니톨, 순수한 물 내의 만니톨 5%(중량), 알코올 또는 상기 액체의 임의의 조합. 특히 순수한 물 내의 만니톨, 특히 수순한 물 내의 만니톨 5%(중량)가 선호되는데 이는 눈물액과 등장성이며(삼투압으로 인해 물이 렌즈에서 빠져나갈 이유가 없음), 생체적압성이다. 만니톨(C6H14O6)은 CAS 넘버 69-65-8을 갖는다.
특히, (예를 들어 콘택트) 렌즈가 순수한 물로 충전되며, 식염수에 침지되고 렌즈 내의 물은 염 농도 또는 긴장성의 차이의 균형을 맞추기 위해(예를 들어, 실리콘) 멤브레인을 통과한다. 이에 따라 렌즈가 건조된다. 따라서 액체 내부와 외부가 동일한 긴장성을 갖는 것이 선호된다. 특히, 멤브레인 및 베이스 요소의 내부 또는 외부 표면은 (예를 들어, 콘택트) 렌즈의 "건조"를 감속시키고 방지하며, 상당한 투수성을 감소시키기 위하여 파릴렌 C로 코팅될 수 있다.
예를 들어, 콘택트 렌즈의 외부 표면은 하이드로 겔로 코팅되어 렌즈 주변의 영구적인 액체 필름을 보장하고 렌즈의 "건조"를 방지할 수 있다. 렌즈 주변에 눈물의 막이 없는 경우, 물은 공기 중의 멤브레인을 통하여 증발할 수 있다.
바람직하게, 실시예에 따라서, 다공성 멤브레인은 1nm 내지 10μm, 바람직하게는 10nm 내지 1μm, 가장 바람직하게는 100nm 내지 400nm의 공극 크기를 갖는 공극을 포함한다.
게다가, 실시예에 따라서, 다공성 멤브레인은 1 x 107 내지 1x 1010 공극/cm2, 더 바람직하게는 1 x 108 내지 1x 109 공극/cm2의 공극 밀도를 포함한다.
추가로, 실시예에 따라서, 전극은 다음의 재료 중 하나로 제조되거나 또는 이를 포함할 수 있다: 금속, 탄소, 유리질 탄소, 그래파이트, 탄소 나노튜브, 그래핀, 붕소 도핑된 다이아몬드, 은, 염화은, 금, 백금, 이리듐, 박막 또는 나노와이어 필름, 전도성 폴리머(PEDOT), 복합물(예를 들어, 미세입자 또는 PDMS 매트릭스 내의 나노 입자) 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
추가로, 실시예에 따라서, 다공성 전극은 150μm 미만, 바람직하게는 50μm 미만, 더욱 바람직하게는 25μm 미만의 두께를 포함한다.
추가로, 실시예에 따라서, 전극은 멤브레인에 근접하게 배열되고, 특히 100μm 미만, 바람직하게는 50 μm 미만, 가장 바람직하게는 25 μm 미만의 거리에 배열된다.
게다가, 실시예에 따라서, 상기 전극이 상기 액체가 통과하도록 구성된다. 특히, 상기 전극은 액체가 통과하도록 다공성이다. 특히, 액체가 통과할 수 있는 전극의 경우, 각각의 전극은 다공성 멤브레인과 접촉할 수 있다(예를 들어, 다공성 멤브레인에 결합될 수 있음). 이 경우에, 제1 전기삼투 펌프(예를 들어, 샌드위치 전극-멤브레인-전극)의 두께는 300μm 미만, 바람직하게는 100μm 미만, 가장 바람직하게는 50μm 미만이다.
바람직하게, 삼투 멤브레인 조립체는 액체를 펌핑하기 위한 10V 미만, 바람직하게는 5V, 가장 바람직하게는 1.2V 미만의 전압을 이용하도록 구성된다.
특히, 인가된 전압은 가스 또는 다른 부차적인 생성물의 형성 및 효율의 손실을 방지하기 위하여 전기화학 부반응이 발생되지 않도록 선택된다.
특히, 제1 전기삼투 펌프는 0.1 μl/s 초과, 바람직하게는 0.5 μl/s 초과, 가장 바람직하게는 1μl/s 초과의 광학 구역에 유입 또는 이로부터 빠져나가는 체적 유동을 구현한다.
추가로, 실시예에 따라서, 제1 전기삼투 펌프는 10Pa 초과, 바람직하게는 100Pa 초과, 가장 바람직하게는 1000Pa 초과의 역압(counter pressure)에 대해 원하는 체적으로 액체를 펌핑하도록 구성된다. 상기 하나 이상의 제1 전기삼투 펌프는 리저버 체적의 하부 격실로부터 리저버 체적의 상부 격실을 분리하고, 상기 격실은 서로 상하로 배열되고, 상부 격실은 상기 곡률 조절가능 영역을 갖는 멤브레인과 제1 전기삼투 펌프 사이에 배열되고, 특히 하부 격실은 베이스 요소의 하부와 제1 삼투 멤브레인 사이에 배열된다. 대안으로, 다공성 멤브레인이 전극과 접촉하지 않을 때, 다공성 멤브레인은 리저버 체적의 하부 격실로부터 리저버 체적의 상부 격실을 분리하고, 상기 격실은 서로 상하로 배열되고, 상부 격실은 상기 곡률 조절가능 영역을 갖는 멤브레인과 다공성 멤브레인 사이에 배열되고, 특히 하부 격실은 베이스 요소의 하부와 다공성 멤브레인 사이에 배열된다.
특히, 하부 또는 상부 격실은 하나 이상의 채널에 의해 렌즈 체적에 연결된다.
게다가, 본 발명의 실시예에 따라서, 하부 격실이 하나 이상의 채널을 통하여 렌즈 체적에 연결되는 경우, 제1 전기삼투 펌프는 상부 격실로부터 하부 격실로 액체를 펌핑하도록 구성되고, 이에 따라 렌즈 체적 내로 또는 하부 격실로부터 상부 격실로 및 이에 따라 렌즈 체적으로부터 상기 전극에 인가된 전압에 따라 리저버 체적 내로 액체를 펌핑하도록 구성된다.
게다가, 본 발명의 실시예에 따라서, 상부 격실이 하나 이상의 채널을 통하여 렌즈 체적에 연결되는 경우, 제1 전기삼투 펌프는 하부 격실로부터 상부 격실로 액체를 펌핑하도록 구성되고, 이에 따라 렌즈 체적 내로 또는 상부 격실로부터 하부 격실로 및 이에 따라 렌즈 체적으로부터 상기 전극에 인가된 전압에 따라 리저버 체적 내로 액체를 펌핑하도록 구성된다.
본원에 기재된 전기삼투 펌프는 특히 다음의 방식으로 작동된다. 특히, 각각의 펌프의 다공성 멤브레인은 다공성 멤브레인의 하나의 표면을 다른 마주보는 표면(횡단 공극)에 연결하는 채널(특히 나노채널)을 형성하는 공극을 포함한다. 공극 내에서, 액체/멤브레인 계면에서, 전기적 이중 층이 다공성 멤브레인의 표면이 특정 전하 또는 제타 전위를 갖도록 형성된다. 표면이 음으로 대전되면(예를 들어, PET 멤브레인) 양이온은 표면에서 흡착되며, 전하가 높을수록 양이온이 많아진다. 전극들 사이에 전압을 인가함으로써, 공극을 가로 질러 전기장을 생성할 수 있다. 양이온은 음극을 향하여 이동한다. 마찰에 의해, 양이온은 벌크 액체를 음극을 향하여 이동하게 한다. 표면이 양으로 대전되면, 액체는 양극을 향하여 흐를 것이다.
공극 직경이 매우 작으면 더 높은 압력에 대해 펌핑할 수 있다. 공극 직경이 더 큰 경우, 압력이 작지만 더 빠르게 펌핑할 수 있다. 특히, 전극 사이의 거리가 짧을수록 전기장이 높아지고 각각의 전기삼투 펌프의 효율이 커진다. 바람직하게는, 전극은 전극/액체 계면에서 전압의 극히 일부분이 손실되도록 설계되어, 대부분의 전압 강하가 공극을 가로 질러 전기장을 발생시키는데 사용된다. 또한, 전압은 전극에 의해 거의 기포가 발생하지 않도록 선택되는 것이 바람직하다. 특히 전압은 1.2 V 이하이다.
게다가, 본 발명의 실시예에 따라서, 하부 격실 또는 상부 격실은 베이스 요소와 링 부재 사이에서 연장되는 하나 이상의 채널을 통하여 렌즈 체적에 연결될 수 있거나 또는 링 부재 또는 베이스 요소에 통합될 수 있다.
게다가, 본 발명의 실시예에 따라서, 상기 전기삼투 펌프는 링 부재의 횡방향 표면(특히 원주방향 및 외측을 향하여)에 인접하게 배열되고, 상기 횡방향 표면은 링 부재의 상부 면 측면을 하부 면 측면에 연결하고(상부 면 측면을 통하여 링 부재가 멤브레인에 연결됨), 상기 하부 면 측면은 상부 면 측면으로부터 이격되는 방향으로 향한다.
게다가, 본 발명의 실시예에 따라서, 제1 전기삼투 펌프는 링 부재의 하부 면 측면에 연결되고, 하부 면 측면은 링 부재의 상부 면 측면으로부터 이격되는 방향을 향하고, 상기 상부 면 측면을 통하여 링 부재가 상기 멤브레인에 연결된다.
게다가, 본 발명의 실시예에 따라서, 렌즈는 상부 격실을 둘러싸는 추가 링 부재를 포함하고, 상기 추가 링 부재는 특히 링 부재와 관련하여 개별적으로 형성되고 상기 제1 전기삼투 펌프는 추가 링 부재의 하부 면 측면 및/또는 링 부재의 하부 면 측면에 연결된다. 특히, 링 부재의 하부 면 측면은 링 부재의 상부 면 측면으로부터 이격되는 방향으로 향하고, 상기 상부 면 측면을 통하여 링 부재는 상기 멤브레인에 연결되며, 특히 추가 링 부재의 하부 면 측면은 추가 링 부재의 상부 면 측면으로부터 이격되는 방향을 향하고, 상기 상부 면 측면을 통하여 추가 링 부재가 상기 멤브레인에 연결된다.
게다가, 본 발명의 실시예에 따라서, 상기 제1 전기삼투 펌프는 배터리를 제1 전극에 연결하기 위한 제1 접촉 리드 및 배터리를 제2 전극에 연결하기 위한 제2 접촉 리드를 포함하고, 상기 제1 접촉 리드는 제1 전기삼투 펌프의 제1 단부에 배열되고, 복수의 제2 접촉 리드는 제1 전기삼투 펌프의 마주보는 제2 단부에 배열된다.
게다가, 본 발명의 실시예에 따라서, 제1 전기삼투 펌프는 곡선형 형상을 포함하고, 특히 신장된 곡선형 형상을 포함하며, 특히 상기 펌프/조립체의 코스가 원호를 따른다.
게다가, 본 발명의 실시예에 따라서, 렌즈는 상기 다공성 멤브레인 또는 상기 제1 전기삼투 펌프를 지지하기 위하여 하부 격실 내에 배열된 그리드 형태일 수 있고 필러를 포함할 수 있는 지지 구조물 및/또는 다공성 멤브레인 또는 제1 전기삼투 펌프를 지지하기 위하여 상부 격실 내에 배열된 지지 구조물(그리드로 형성될 수 있거나 또는 필러를 포함할 수 있음)을 포함한다.
게다가, 본 발명의 실시예에 따라서, 베이스 요소는 특히 베이스 요소의 전방 측면에 배열된 리세스를 포함하고, 상기 하부 격실은 리세스 내에 배열된다. 상기 리세스는 곡선형 및/또는 원주방향 리세스이다.
게다가, 본 발명의 실시예에 따라서, 리세스는 리세스에 대해 제1 전기삼투 펌프를 정렬하기 위하여 2개의 마주보는(원주방향) 스텝을 포함한다. 특히, 상기 펌프는 폼-피팅 방식으로 스텝에 대해 맞대어 형성된다.
게다가, 본 발명의 실시예에 따라서, 베이스 요소는 베이스 요소에 대해 링 부재를 정렬하는 단계를 포함한다.
게다가, 본 발명의 실시예에 따라서, 렌즈는 배터리, 특히 재충전가능 배터리(전술됨)를 포함한다. 배터리는 복수의 개별 셀을 포함할 수 있다.
게다가, 본 발명의 실시예에 따라서, 배터리는 하부 및 상부 격실의 외측에 배열된다. 대안으로 배터리는 하부 격실(또는 상부 격실) 내에 배열될 수 있다.
게다가, 본 발명의 실시예에 따라서, 렌즈는 배터리에 연결된 파워 인터페이스, 예를 들어, 유도 코일, 특히 배터리의 유도 충전을 위한 RF 코일을 포함한다.
게다가, 본 발명의 실시예에 따라서, 렌즈는 눈꺼풀 움직임, 완전히 닫힌 눈꺼풀 또는 부분적으로 닫힌 눈꺼풀 중 하나를 감지하고 대응 제어 신호를 생성하도록 구성된 센서 조립체를 포함한다. 특히, 센서 조립체는 용량성, 유도성 또는 임피던스 측정을 수행하도록 구성된다. 게다가, 센서 조립체는 광학 센서일 수 있다(예를 들어, 하나, 특히 2개 또는 다수의 포토다이오드)일 수 있다.
특히, 센서 조립체는 2개의 이격된 센서(예를 들어, 포토다이오드), 특히 2개의 직경방향으로 배열된 센서를 포함하고, 센서 조립체는 눈물 내에서 외부 라이트닝, 공기 중의 습도 변화, 화학적 변화(예를 들어, 이온 농도)와 같은 주변 조건을 보상하기 위해 다양한 감지에 대해 사용될 수 있게 구성된다.
게다가, 본 발명의 실시예에 따라서, 렌즈는 파워 인터페이스에 의해 수신된 변조된 파워 서플라이 신호의 형태의 제어 신호에 따라 및/또는 센서 조립체의 제어 신호에 따라 제1 전기삼투 펌프를 제어하도록 구성된 처리 유닛을 포함한다.
게다가, 본 발명의 실시예에 따라서, 특히 전체적으로 베이스 요소에 대해 장착될 수 있는 사전-조립된 조립체를 형성하기 위하여 파워 인터페이스, 센서 조립체, 및 처리 유닛이 링 부재에 장착된다.
게다가, 본 발명의 실시예에 따라서, 특히 플렉시블 인쇄 회로 기판(FPC)의 형태의 링 부재, 파워 인터페이스, 센서 조립체 및 처리 유닛이 캐리어 상에 장착된다. 특히, 링 부재는 캐리어(FPC)에 대한 개별 요소일 수 있지만 또한 캐리어(예를 들어, FPC) 자체에 의해 형성될 수 있고, 즉 링 부재는 캐리어(예를 들어, FPC)의 일체 부분일 수 있다.
특히, 상기 캐리어는 상기 센서 조립체를 지지하는 하나 또는 2개의 돌출 영역 및 처리 유닛을 포함할 수 있다. 특히, 각각의 돌출부는 렌즈의 전용 설치 공간, 특히 렌즈의 채널 내에 배열되고, 상기 채널은 하나 또는 2개의 하부 격실을 렌즈 체적에 연결할 수 있다.
렌즈의 전용 설치 공간(전술됨)에 배열될 수 있거나 또는 캐리어(예를 들어, FPC) 상에 통합될 수 있는 추가 구성요소는 다음일 수 있다: 파워 컨버터, 정류기 회로, 전압 안정화 회로, 배터리 충전 회로, 데이터 저장 장치(예를 들어, EEPROM), 눈꺼풀 유도 충전과 같은 눈꺼풀 움직임 동기화 기능을 위한 감지 및 제어 회로, 눈꺼풀 보조 액체 펌핑 등. 또한 전력 소모가 감소된 자동 대기 모드 또는 슬립 모드(최대 스위칭 전압에서 최소 유지 전압까지) 또는 오작동 감지(예를 들어, 단락 회로, 빈 배터리)과 같은 기능이 상기 캐리어에 통합될 수 있다.
게다가, 본 발명의 실시예에 따라서, 렌즈는 제2 전기삼투 펌프를 포함하고, 제2 전기삼투 펌프는 다공성 멤브레인, 제1 전극, 및 제2 전극을 포함하고, 제2 전기삼투 펌프의 다공성 멤브레인은 특히 상기 전극이 각각 제2 전기삼투 펌프의 다공성 멤브레인)과 접촉하도록 제2 전기삼투 펌프의 전극) 사이에 배열된다.
게다가, 본 발명의 실시예에 따라서, 상기 제2 전기삼투 펌프는 리저버 체적의 하부 격실로부터 리저버 체적의 추가 상부 격실을 분리하고, 상기 추가 격실은 서로 상하로 배열되고, 추가 상부 격실은 상기 멤브레인과 제2 전기삼투 펌프 사이에 배열되거나 또는 제2 전기삼투 펌프의 상기 다공성 멤브레인은 리저버 체적의 하부 격실로부터 리저버 체적의 추가 상부 격실을 분리하고, 추가 하부 격실은 본 발명에 따른 렌즈의 베이스 요소의 하부와 제2 전기삼투 펌프 사이에 배열된다. 대안으로, 다공성 멤브레인이 제2 펌프의 전극과 접촉하지 않을 때, 제2 펌프의 다공성 멤브레인은 리저버 체적의 하부 격실로부터 리저버 체적의 추가 상부 격실을 분리하고, 상기 추가 격실은 서로 상하로 배열되고, 추가 상부 격실은 상기 곡률 조절가능 영역을 갖는 상기 멤브레인과 상기 다공성 멤브레인 사이에 배열되고 특히 추가 하부 격실은 베이스 요소의 하부와 다공성 멤브레인 사이에 배열된다.
게다가, 본 발명의 실시예에 따라서, 렌즈는 2개의 마주보는 채널을 포함하고, 2개의 전기삼투 펌프의 하부 격실 또는 상부 격실은 채널을 통하여 렌즈 체적과 유체가 통하도록 연결한다.
게다가, 본 발명의 실시예에 따라서, (특히 하부 격실이 2개의 채널을 통하여 렌즈 체적과 유체가 통하도록 연결하는 경우) 상기 제2 전기삼투 펌프는 제2 삼투 멤브레인 조립체의 전극에 가해진 전압에 따라 추가 하부 격실로부터 추가 상부 격실, 이에 따라 렌즈 체적으로부터 리저버 체적 내로 또는 추가 상부 격실로부터 추가 하부 격실로, 이에 따라 렌즈 체적 내로 액체를 펌핑하도록 구성된다.
게다가, 본 발명의 실시예에 따라서, (특히 상부 격실이 2개의 채널을 통하여 렌즈 체적과 유체가 통하도록 연결하는 경우) 상기 제2 전기삼투 펌프는 제2 삼투 멤브레인 조립체의 전극에 가해진 전압에 따라 추가 상부 격실로부터 추가 하부 격실, 이에 따라 렌즈 체적으로부터 리저버 체적 내로 또는 추가 하부 격실로부터 추가 상부 격실로, 이에 따라 렌즈 체적 내로 액체를 펌핑하도록 구성된다.
게다가, 본 발명의 실시예에 따라서, 렌즈는 링 부재 및/또는 상기 멤브레인을 지지하기 위하여 각각의 채널 내에 배열된 지지 구조물을 포함한다.
본 발명은 다음의 상세한 설명을 고려할 때 더 잘 이해될 것이고, 전술한 것 이외의 목적이 명백해질 것이다. 이러한 설명은 도면을 참조한다.
도 1 내지 도 2은 렌즈 사용자의 눈꺼풀에 의해 영향을 받는 본 발명에 따른 렌즈의 액추에이터(예를 들어, 지퍼 액추에이터)를 도시하는 도면.
도 3은 사용자의 눈꺼풀에 의해 발생된 힘으로 인해 바람직하지 못한 압축에 대해 리저버 체적을 보호하기 위한 지지 구조물을 포함하는 본 발명에 따른 렌즈의 실시예를 도시하는 도면.
도 4는 도 3에 도시된 실시예와 함께 사용될 수 있는 액추에이터의 도식적인 담녀도.
도 5는 소수성 또는 친수성 액체를 이용하는 펌핑 수단 및 지지 구조물을 포함하는 본 발명에 따른 콘택트 렌즈의 추가 실시예를 도시하는 도면.
도 6은 소수성 또는 친수성 액체를 이용하는 펌핑 수단 및 지지 구조물을 포함하는 본 발명에 따른 콘택트 렌즈의 추가 실시예를 도시하는 도면.
도 7은 본 발명에 따른 렌즈의 추가 실시예를 도시하는 도면.
도 8은 펌핑 수단 및 밸브를 포함하는 리저버 체적을 포함한 본 발명에 따른 렌즈의 추가 실시예를 도시하는 도면.
도 9는 펌핑 수단 및 밸브를 포함하는 본 발명에 따른 렌즈의 추가 실시예를 도시하는 도면.
도 10은 피에조 요소의 형태엔 액추에이터 요소를 사용하는 본 발명에 따른 렌즈의 추가 실시예를 도시하는 도면.
도 11은 도 10에 도시된 실시예의 변형예의 도면.
도 12는 링-형 피에조 요소의 형태인 액추에이터 요소를 사용하는 본 발명에 따른 렌즈의 추가 실시예를 도시하는 도면
도 13은 도 12에 도시된 실시예의 변형예의 도면.
도 14는 링-형 피에조 요소의 형태인 단일의 액추에이터 요소를 사용하는 본 발명에 따른 렌즈의 추가 실시예를 도시하는 도면.
도 15는 만곡된 피에조 요소의 형태인 액추에이터 요소를 사용하는 본 발명에 따른 렌즈의 추가 실시예를 도시하는 도면.
도 16은 도 15에 도시된 실시예의 변형예의 도면
도 17은 개별 마운트에 의해 렌즈의 초점력을 변화시킬 수 있는 본 발명에 따른 렌즈의 추가 실시예를 도시하는 도면.
도 18은 본 발명에 따른 콘택트 렌즈를 제조하기 위한 방법을 도식적으로 도시하는 도면.
도 19는 본 발명에 따른 콘택트 렌즈, 이의 센서, 액추에이터 및 처리 유닛 사이의 상호관계를 도시하는 도면.
도 20은 리저버 체적으로부터 렌즈 체적으로 그리고 역으로 액체를 펌핑하기 위한 전기삼투 펌프를 포함하는 본 발명에 따른 렌즈의 실시예의 도식적인 단면도.
도 21은 도 20에 따른 실시예의 도식적인 상면도.
도 22는 도 20 및 도 21의 렌즈의 리저버 체적의 하부 객실의 도식적인 단면도.
도 23은 리저버 체적으로부터 렌즈 체적으로 그리고 역으로 액체를 펌핑하기 위한 전기삼투 펌프를 포함하는 본 발명에 따른 렌즈의 실시예의 도식적인 도면.
도 24는 도 23에 도시된 실시예의 상면도.
도 25는 리저버 체적으로부터 렌즈 체적으로 그리고 역으로 액체를 펌핑하기 위한 전기삼투 펌프를 포함하는 본 발명에 따른 렌즈의 실시예의 도식적인 도면.
도 26은 리저버 체적으로부터 렌즈 체적으로 그리고 역으로 액체를 펌핑하기 위한 전기삼투 펌프를 포함하는 본 발명에 따른 렌즈의 실시예의 도식적인 도면.
도 27은 리저버 체적으로부터 렌즈 체적으로 그리고 역으로 액체를 펌핑하기 위한 전기삼투 펌프를 포함하는 본 발명에 따른 렌즈의 실시예의 도식적인 도면.
도 28은 본 발명에 따른 렌즈의 구성요소를 장착하기 위한 방법을 도시하는 도면.
도 29는 본 발명에 따른 렌즈의 구성요소를 장착하기 위한 방법을 도시하는 도면.
도 30은 본 발명에 따른 렌즈의 구성요소를 장착하기 위한 방법을 도시하는 도면.
도 31은 본 발명에 따른 렌즈의 구성요소를 장착하기 위한 방법을 도시하는 도면.
도 32는 렌즈 액체를 펌핑하기 위한 전기삼투 펌프를 사용하는 본 발명에 따른 렌즈의 추가 실시예의 사시도.
도 33은 도 32에 도시된 실시예의 상면도.
도 34 및 도 35는 도 32 및 도 33에 도시된 실시예의 단면도.
도 36은 도 32 내지 도 35에 도시된 실시예의 분해도.
도 37은 지지 구조물을 갖는 도 32 내지 도 36에 도시된 실시예의 변형예를 도시하는 도면.
도 38은 도 32 내지 도 37에 도시된 실시예의 전기삼투 펌프 조립체의 전극 및 외부 배터리의 가능한 와이어링을 도시하는 도면.
도 39는 내부 배터리를 갖는 도 32 내지 도 37에 도시된 렌즈의 변형예의 도면.
도 40은 도 39에 도시된 실시예의 변형예의 도면.
도 41은 본 발명에 따른 전기삼투 펌프의 도식적인 단면을 도시하는 도면.
도 42는 도 41에 도시된 실시예의 변형예의 도면.
도 43 및 도 44는 도 40에 도시된 실시예의 변형예의 도면.
도 45는 스펙터클을 착용한 사람의 각각의 눈에 대한, 본 발명에 따른 2개의 렌즈를 포함하는 스펙터클의 형태의 본 발명의 실시예의 도식적인 도면.
도 46은 렌즈의 파워 인터페이스를 통해 렌즈의 배터리를 유도 충전하기 위한(렌즈 배터리의 무선 재충전) 유도 코일을 저장 용기가 포함하고 저장 용기 내에 배열된 본 발명에 따른 렌즈를 갖는 저장 용기를 도시하는 도면.
도 3은 사용자의 눈꺼풀에 의해 발생된 힘으로 인해 바람직하지 못한 압축에 대해 리저버 체적을 보호하기 위한 지지 구조물을 포함하는 본 발명에 따른 렌즈의 실시예를 도시하는 도면.
도 4는 도 3에 도시된 실시예와 함께 사용될 수 있는 액추에이터의 도식적인 담녀도.
도 5는 소수성 또는 친수성 액체를 이용하는 펌핑 수단 및 지지 구조물을 포함하는 본 발명에 따른 콘택트 렌즈의 추가 실시예를 도시하는 도면.
도 6은 소수성 또는 친수성 액체를 이용하는 펌핑 수단 및 지지 구조물을 포함하는 본 발명에 따른 콘택트 렌즈의 추가 실시예를 도시하는 도면.
도 7은 본 발명에 따른 렌즈의 추가 실시예를 도시하는 도면.
도 8은 펌핑 수단 및 밸브를 포함하는 리저버 체적을 포함한 본 발명에 따른 렌즈의 추가 실시예를 도시하는 도면.
도 9는 펌핑 수단 및 밸브를 포함하는 본 발명에 따른 렌즈의 추가 실시예를 도시하는 도면.
도 10은 피에조 요소의 형태엔 액추에이터 요소를 사용하는 본 발명에 따른 렌즈의 추가 실시예를 도시하는 도면.
도 11은 도 10에 도시된 실시예의 변형예의 도면.
도 12는 링-형 피에조 요소의 형태인 액추에이터 요소를 사용하는 본 발명에 따른 렌즈의 추가 실시예를 도시하는 도면
도 13은 도 12에 도시된 실시예의 변형예의 도면.
도 14는 링-형 피에조 요소의 형태인 단일의 액추에이터 요소를 사용하는 본 발명에 따른 렌즈의 추가 실시예를 도시하는 도면.
도 15는 만곡된 피에조 요소의 형태인 액추에이터 요소를 사용하는 본 발명에 따른 렌즈의 추가 실시예를 도시하는 도면.
도 16은 도 15에 도시된 실시예의 변형예의 도면
도 17은 개별 마운트에 의해 렌즈의 초점력을 변화시킬 수 있는 본 발명에 따른 렌즈의 추가 실시예를 도시하는 도면.
도 18은 본 발명에 따른 콘택트 렌즈를 제조하기 위한 방법을 도식적으로 도시하는 도면.
도 19는 본 발명에 따른 콘택트 렌즈, 이의 센서, 액추에이터 및 처리 유닛 사이의 상호관계를 도시하는 도면.
도 20은 리저버 체적으로부터 렌즈 체적으로 그리고 역으로 액체를 펌핑하기 위한 전기삼투 펌프를 포함하는 본 발명에 따른 렌즈의 실시예의 도식적인 단면도.
도 21은 도 20에 따른 실시예의 도식적인 상면도.
도 22는 도 20 및 도 21의 렌즈의 리저버 체적의 하부 객실의 도식적인 단면도.
도 23은 리저버 체적으로부터 렌즈 체적으로 그리고 역으로 액체를 펌핑하기 위한 전기삼투 펌프를 포함하는 본 발명에 따른 렌즈의 실시예의 도식적인 도면.
도 24는 도 23에 도시된 실시예의 상면도.
도 25는 리저버 체적으로부터 렌즈 체적으로 그리고 역으로 액체를 펌핑하기 위한 전기삼투 펌프를 포함하는 본 발명에 따른 렌즈의 실시예의 도식적인 도면.
도 26은 리저버 체적으로부터 렌즈 체적으로 그리고 역으로 액체를 펌핑하기 위한 전기삼투 펌프를 포함하는 본 발명에 따른 렌즈의 실시예의 도식적인 도면.
도 27은 리저버 체적으로부터 렌즈 체적으로 그리고 역으로 액체를 펌핑하기 위한 전기삼투 펌프를 포함하는 본 발명에 따른 렌즈의 실시예의 도식적인 도면.
도 28은 본 발명에 따른 렌즈의 구성요소를 장착하기 위한 방법을 도시하는 도면.
도 29는 본 발명에 따른 렌즈의 구성요소를 장착하기 위한 방법을 도시하는 도면.
도 30은 본 발명에 따른 렌즈의 구성요소를 장착하기 위한 방법을 도시하는 도면.
도 31은 본 발명에 따른 렌즈의 구성요소를 장착하기 위한 방법을 도시하는 도면.
도 32는 렌즈 액체를 펌핑하기 위한 전기삼투 펌프를 사용하는 본 발명에 따른 렌즈의 추가 실시예의 사시도.
도 33은 도 32에 도시된 실시예의 상면도.
도 34 및 도 35는 도 32 및 도 33에 도시된 실시예의 단면도.
도 36은 도 32 내지 도 35에 도시된 실시예의 분해도.
도 37은 지지 구조물을 갖는 도 32 내지 도 36에 도시된 실시예의 변형예를 도시하는 도면.
도 38은 도 32 내지 도 37에 도시된 실시예의 전기삼투 펌프 조립체의 전극 및 외부 배터리의 가능한 와이어링을 도시하는 도면.
도 39는 내부 배터리를 갖는 도 32 내지 도 37에 도시된 렌즈의 변형예의 도면.
도 40은 도 39에 도시된 실시예의 변형예의 도면.
도 41은 본 발명에 따른 전기삼투 펌프의 도식적인 단면을 도시하는 도면.
도 42는 도 41에 도시된 실시예의 변형예의 도면.
도 43 및 도 44는 도 40에 도시된 실시예의 변형예의 도면.
도 45는 스펙터클을 착용한 사람의 각각의 눈에 대한, 본 발명에 따른 2개의 렌즈를 포함하는 스펙터클의 형태의 본 발명의 실시예의 도식적인 도면.
도 46은 렌즈의 파워 인터페이스를 통해 렌즈의 배터리를 유도 충전하기 위한(렌즈 배터리의 무선 재충전) 유도 코일을 저장 용기가 포함하고 저장 용기 내에 배열된 본 발명에 따른 렌즈를 갖는 저장 용기를 도시하는 도면.
도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 콘택트 렌즈(1)의 실시예를 도시하며, 상기 콘택트 렌즈는 이하에서 보다 상세히 설명될 작동 수단에 의해 작동되도록 설계된다. 그러나, 렌즈(1)는 눈꺼풀(4)이 초점 거리를 적절히 조절하는 것을 방해할 수 있는 렌즈의 초점 거리를 조절하기 위해 사용된 리저버 체적(42)에 압력을 가할 수 있는 렌즈(1)의 사용 시에 콘택트 렌즈(1)의 일부를 일시적으로 또는 영구적으로 덮을 수 있기 때문에 상기 눈꺼풀과 관련된 눈(2) 위에 콘택트 렌즈를 착용하는 사람의 눈꺼풀(4)(예를 들어, 상부 및 하부 리드)에 의해 영향을 받을 수 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 콘택트 렌즈(1)는 사람의 동공에 배열되도록 구성된 후방 측면(12)을 포함하는 베이스 요소(10)를 포함한다. 베이스 요소(10)는 베이스 요소(10)의 후방 측면(12)으로부터 멀어지는 방향을 향하는 전방 측면(11)을 더 포함한다.
게다가, 투명하고 탄성적으로 팽창가능한 멤브레인(20)이 상기 베이스 요소(10)에 연결되고, 상기 멤브레인(20)은 베이스 요소(10)의 상기 전방 측면(11)을 향하는 후방 측면(22)을 포함한다.
편향된 멤브레인(20)의 형상, 특히 멤브레인(20)의 곡률 조절가능(예를 들어, 중심) 영역(23)의 형상을 형성하기 위해, 멤브레인(20)의 후방 측면(22)에 연결되어 멤브레인(20)의 상기(예를 들어, 원형) 영역(23)을 형성하는 원형 링 부재(30)(렌즈 셰이퍼(lens shaper)라고도 함)가 제공된다.
특히, 링 부재(30)는 광학 축(z) 주위에서 원주방향으로 연장된다(도 1 및 도 2에서 점선으로 표시됨).
아 영역(23) 아래에 콘택트 렌즈(1)는 링 부재(30)에 의해 둘러싸인 소위 렌즈 체적(41)을 포함한다. 또한 콘텍트 렌즈(1)는 렌즈(1)의 경계 영역(24) 내에 리저버 체적(42)을 포함하고, 리저버 체적은 상기 멤브레인(20)의 경계 영역(24) 아래에 배열된다. 이들 2개의 체적(41, 42)은 투명 액체(50)로 채워진다.
영역(23)이 도 1 및 도 2에서 볼록한 팽창부를 형성하는 멤브레인(22)의 곡률 조절가능 영역(23)의 곡률을 조절할 수 있도록, 상기 체적(41, 42)은 서로 유체가 통하도록 연결되거나 또는 유체가 통하도록 연결가능하여, 리저버 체적(42) 또는 이의 일부가 압축되거나 또는 이와는 달리 적절히 작용할 때, 리저버 체적(42)에 존재하는 액체(50)는 렌즈 체적(41) 내로 압축되며 멤브레인(20)의 곡률 조절 가능 영역(23)의 곡률이 증가하고 콘택트 렌즈(1)의 초점 거리가 감소하게 되고, 리저버 체적(42)로부터 액체(50)를 전달하기 위한 액추에이터 수단이 턴오프되거나 또는 이의 효과가 감소될 때, 멤브레인(20)은 이의 장력으로 인해 리저버 체적(42) 내로 재차 액체(50)를 압축할 수 있고, 이에 따라 멤브레인(20)의 곡률 조절가능 영역(23)의 곡률이 감소되고 접촉 렌즈(1)의 초점 거리가 증가한다.
도 1로부터 추측할 수 있는 바와 같이, 리저버 체적(42)은 반경 방향(즉, 링 부재(30)의 외측)으로 링 부재(30)의 외부에 배치되고, 리저버(42)의 상부의 경계 영역(24)(예를 들어, 영역(24a)의 상부)에 배열될 때 눈꺼풀(4)에 의해 영향을 받을 수 있다. 이는 액체가 눈꺼풀(4)에 의해 의도치 않게 리저버 체적으로부터 외부로 압착될 수 있기 때문에도 4에 도시된 바와 같이 펌핑 수단(700)의 액추에이터(70)에 영향을 미칠 수 있다.
따라서, 도 3에 도시된 바와 같이, 렌즈(1)의 조절(tuning)에 대한 눈꺼풀(4)의 영향을 극복하기 위해, 리저버 체적(42)은 상이한 섹터(420)로 분할되고 멤브레인(20)은 본 발명에 따른 보호 수단을 형성하는 지지 구조물(31)에 의해 지지되고, 여기서 개별 섹터(420)와 지지 특징부 사이의 거리는 눈꺼풀(4)의 크기보다 작다. 이는 눈꺼풀(4)이 렌즈(1)의 초점 거리에 큰 영향을 미치는 것을 방지한다. 이 수동 지지는 렌즈(1)에 강성을 부여하지만, 렌즈(1)의 초점 거리에 대한 눈꺼풀(4)의 영향을 방지한다. 또한, 이 구조물은 개별 섹터(420) 내의 모든 액체를 렌즈 체적(41) 내로 펌핑함으로써 렌즈의 디지털 초점력(digital focus power) 조절을 허용한다.
상세하게는, 지지 구조물(31)은 베이스 요소(10)의 전방 측면(11)에 연결될 수 있고 복수의 리지(32)를 포함하고, 상기 리지(32)는 복수의 개별 섹터(420)(즉, 각각의 2개의 인접한 리지(32)는 지지 구조물(31)에 이의 후방 측면(22)에서 연결될 수 있는 멤브레인(20)에 의해 상부로부터 덮일 수 있는 섹터(420)를 둘러쌈)로 분할한다.
리저버 체적의 각각의 섹터(420)로부터 액체(50)를 이송하기 위하여, 렌즈는 본원에 기재된 바와 같이 렌즈(1)의 초점 거리를 조절하기 위하여 리저버 체적(42), 즉 각각의 섹터(420)로부터 액체(50)를 렌즈 체적(41) 내로 압축하도록 구성되는 도 4에 도시된 유형의 액추에이터 수단(70)을 갖는 펌핑 수단(700)을 포함한다.
단일 섹터(420)에 대해 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 섹터(420)는 예를 들어 지지 구조물(31)(또는 베이스 요소(10))에 의해 형성된 제2 표면 또는 벽(100) 및 멤브레인(20)에 의해 형성된 제1 벽 또는 표면(200)에 의해 각각 구획되고 2개의 벽(200, 100)은 서로 대향하며, 액추에이터(70)는 각각의 섹터(420) 내에 상기 제1 벽(200)에 부착된 제1 전극(71) 및 절연 층(73)에 의해 절연된 제2 전극(72)을 포함하고, 제2 전극은 예를 들어 테이퍼진 간격(74)이 각각의 섹터(420)에서 2개의 전극(71, 72)들 사이에 형성되도록 제2 표면 또는 벽(100)에 부착된다.
여기서, 도 4에 도시된 바와 같이(E는 생성된 전기장을 나타냄) 처리 유닛(90)(하기 참조)에 의해 전압이 전극(71, 72)에 인가된 경우에, 상기 간격(74)은 인가된 전압의 크기에 따른 크기로 방향(M)으로 연속적으로 감소되고, 액체(50)는 멤브레인(20)의 곡률 조절가능 영역(23)의 곡률을 증가시키는 렌즈 체적(41) 내로 리저버 체적(42)의 각각의 섹터(420)로부터 압축된다. 바람직하게, 각각의 쌍의 전극(71, 72)에 인가된 전압이 감소 또는 턴오프될 때, 각각의 간격(74)은 개방되고 멤브레인(20)의 장력은 리저버 체적(42) 내로 렌즈 체적(41)으로부터 대응 양의 액체(50)가 흐를 수 있다. 전극(71, 72)은 간격(74)이 재차 밀폐되거나(개별 단계에서 렌즈(1)의 초점력의 조절) 또는 연속적으로 밀폐된다(렌즈의 초점력의 연속적인 조절).
섹션 간격(74)의 밀폐는 또한 도 3의 선(A)을 따라 렌즈(1)의 단면에 대응하는 도 3의 상세도(A)에 도시된다. 여기서, 상부 상세도(A)는 전압이 오프되고 섹터(420) 또는 간격이 전체 체적을 갖는 상황을 도시한다. 하부 상세도(A)는 2개의 전극(71, 72)이 서로 근접하고 액체(50)를 링 부재(30) 내의 채널(60)을 통해 각각의 간격(74)/섹터(420)로부터 렌즈(41) 내로 가압하는 상황을 도시한다.
선(B)을 따른 단면에 대응하는 상세도(B)로 도시된 리지(32)를 포함하는 지지 구조물(31)(재차 상부 상세도(B)는 "전압 오프"에 대응하고, 하부 상세도"B"는 "전압 온"에 대응함)로 인해 섹터(420)는 눈꺼풀(4)이 이들의 상부에 배열될 때 압축되지 않는다. 따라서, 지지 구조물은 리저버 체적/펌핑 수단(700)을 보호한다. 상세도(C)는 도 3의 "전압 오프"(상부 상세도 C) 및 "전압 온" 하부 상세도(C)를 따른 단면을 도시한다.
바람직하게, 전극(71, 72)(아래에서 71e)은 손상되지 않고 변형 가능하다. 유리하게는, 제1 전극은 다음 재료 중 하나로부터 제조된다:
- 탄소 나노 튜브("유전체 엘라스토머 액추에이터의 성능 개선을 위한 자가 세척가능 탄소 나노튜브 전극", Wei Yuan 외, Proc. SPIE, Vol.6927, 69270P(2008)) 참조;
- 카본 블랙("유전체 엘라스토머 액추에이터 기반의 저전압 고도 불능 회절 격자(highly unable diffraction grating)", M. Aschwanden 외, Proc. SPIE, 6524, 65241N(2007)) 참조;
- 카본 그리스/전도성 그리스;
- 붕소-도핑된 다이아몬드 코팅;
- 중합체 재료 내에 주입된 금속 이온(Au, Cu, Cr,...)("이온 주입 전극을 가진 전기활성 폴리머 마이크로액추에이터의 기계적 특성", S. Rosset 외, Proc. SPIE, 6524, 652410(2007)) 참조;
- 액체 금속(예를 들어, Galinstan);
- 금속 분말, 특히 금속성 나노 입자/나노와이어(금, 은, 구리, 백금 등);
- 금속 필름
- 전도성 폴리머(본질적으로 전도성 또는 복합성);
전극(71 및 72)은 다음 기술 중 임의의 방법에 의해 증착될 수 있다:
- 분사;
- 이온 주입("이온 주입 전극을 가진 전기활성 폴리머 마이크로액추에이터의 기계적 특성", S. Rosset, Proc. SPIE, 6524, 652410(2007)) 참조;
- PVD, CVD;
- 증발;
- 스퍼터링;
- 포토리소그래피;
- 인쇄, 특히 접촉 인쇄, 잉크젯 인쇄, 레이저 인쇄 및 스크린 인쇄;
- 자가 조립(예를 들어, "로컬 표면 전하가 탄소 나노 튜브 및 풀러렌을 나노 스케일 패턴으로 증착", L. Seemann, A. Stemmer 및 N. Naujoks, Nano Letters 7, 10, 3007-3012, 2007) 참조;
- 브러싱;
- 전극 도금;
멤브레인(20) 및 베이스 요소(10)의 점착 거동을 제어하기 위해, 다음 코팅이 멤브레인(20), 베이스 요소(10), 전극(71, 72) 또는 절연 층(73)에 적용될 수 있다:
- 자가 조립 단일층,
- 테프론,
- 퍼플루오로카본.
- 자기 조립 단일층(SAM): 자기 조립 단일층(SAM)는 예를 들어 다음을 가진 분자를 포함하고 상기 분자는 분자 테일 그룹을 포함하며 상기 그룹은 규칙적인 또는 퍼플루오르화된 알킬 체인을 포함하거나 또는 이로 구성되고 및/또는 분자 헤드 그룹은 실란 또는 인산을 포함하거나 또는 이로 구성된다.
- 나노 구조화에 의한 표면 거칠기 조절.
절연 층(73)은, 예를 들어, 다음을 포함하거나 그로 구성된다:
- Al2O3, SiO2, Si3N4
- 파릴렌
- 에폭시, PVDF(폴리 비닐리덴 디플루오라이드)
- 전기 수지: SU-8, Cyclotene(BCB 기반),
- High-k 유전체, 예컨대 무기 물질, TiO2, HfO2 또는 ZrO2
- 폴리머 매트릭스의 high-k 나노입자(예컨대 BaTiO3)로 구성된 나노복합물,
- 폴리머,
- 플라스틱.
절연 층(73)은, 예를 들어, 다음 기술 중 임의의 방법에 의해 증착될 수 있다:
- PVD(증발, 스퍼터링)
- CVD(ALD, PECVD, ...)
- 스핀 코팅
- 양극산화처리
- 스프레이 열분해
또한, 도 17에 따르면, 제1 전극(71e) 및 한 쌍의 전극을 형성하는 대응하는 제2 전극(제1 전극에 의해 커버되기 때문에 미도시)을 가지는 액추에이터(70)에 의해 전술된 바와 같은 펌핑 수단의 개별 작동이 도시되며, 이에 따라 멤브레인(20)의 곡률의 개별적인 변화가 전술된 바와 같이 이러한 액추에이터 세그먼트 또는 전극 쌍을 구동시킴으로써 달성될 수 있다(예를 들어, 도 17의 71e). 예를 들어 개별 액추에이터 세그먼트를 완전히 밀폐하거나 개방시킴으로써 액추에이터를 연속적으로 조정하는 것을 피할 수 있다. 하나의 액추에이터 세그먼트(71e)를 밀폐하면 굴절력 변화가 0.25dpt 또는 0.5dpt가 된다. 액추에이터 세그먼트의 다른 조합에 파워를 공급함으로써, 광범위한 범위의 초점력 조합이 달성될 수 있다. 이러한 개별 변화는 후술된 처리 유닛(90)에 의해 적절하게 처리될 수 있는(예를 들어, 렌즈를 착용하고 있는 사람의 수정체의 변형 또는 사용자의 눈꺼풀(4)의) 특정 움직임 패턴에 의해 유발될 수 있다.
도 5는 리저버 체적(42)으로부터 렌즈 체적(41)으로 액체를 전달하는 다른 방법을 도시한다. 도 3과 대조적으로, 렌즈 체적(41)은 이제 투명 소수성 액체(50a)로 채워지며, 리저버 체적(42)에 존재하는 액체는 각 섹터(420)에서 계면(50c)이 친수성 액체(50a)와 소수성 액체(50b) 사이에 형성되는 친수성 액체(50b)이다.
여기서, 펌핑 수단(700)은 각각의 계면(50c)이 렌즈 체적(41)를 향하여 이동하도록 각각의 섹터(420)를 둘러싸고 친수성 액체(50b)를 향하여 전기적으로 절연되며 벽(425) 내에 매립된 주변 전극 및 각각의 섹터(420) 내에 있는 친수성 액체(50b) 사이에 전압을 인가하도록 구성되며, 이에 따라 소수성 액체(50a)가 렌즈 체적(41) 내로 가압되어 멤브레인(20)의 곡률 조절가능 영역(23)의 곡률이 증가되고 렌즈의 초점 거리가 감소되며, 상기 볼트는 감소 또는 턴오프될 때 멤브레인(20)의 장력은 대응 양의 소수성 액체(50a)가 리저버 체적(42) 내로 렌즈 체적(41)으로부터 재차 유동하게 한다.
도 6은 도 5에 도시된 실시예의 변형예를 도시하며, 도 5와 대조적으로, 리저버 체적(42)은 섹터(420)를 통하여 렌즈 체적(41)에 연결되고 렌즈(1)의 반경 방향(R)으로 외측을 향하여 추가로 렌즈 체적(41)을 따라 원주방향으로 연장되는 원주방향 리저버 섹션(421)을 포함한다. 섹터(420)와 리저버 섹션(421)은 바람직하게는 렌즈(1)의 사용자의 눈꺼풀(4)에 의해 리저버 체적(21)의 압축을 방지하는 지지 구조물(31) 내로 매립된다. 도 6에 도시된 바와 같이, 리저버 섹션(421)은 적어도 일부가 곡선형 형상을 포함할 수 있다.
게다가, 도 7은 도 3에 도시된 유형의 본 발명의 실시예를 도시하며, 도 3과 대조적으로, 렌즈(1)는 렌즈의 경계 영역(24)의 마주보는 제2 부분(24c)에 배열되는 제2 그룹의 인접한 섹터(420) 및 렌즈(1)의 경계 영역(24)의 제1 부분(24b)에 배열되는 제1 그룹의 인접한 렌즈(1)를 포함하고, 렌즈(1)가 사용자의 눈의 표면에 부착될 때 사용자의 눈꺼풀(4)의 상부 리드(4a)는 경계 영역(24)의 제1 부분(24b) 상에 배열되고 제1 그룹의 섹터(420)를 적어도 부분적으로 덮고, 반면 하부 리드(4b)는 상기 경계 영역(24)의 제2 부분(24c) 상에 배열되고 눈이 개방 위치에 있을 때 제2 그룹의 섹터(420)를 적어도 부분적으로 덮는다. 제1 부분과 제2 부분(24b, 24c) 사이의 나머지 경계 영역(24)은 바람직하게는 센서 수단(80)뿐만 아니라 제어기(90) 및 전기 에너지원(110)(예를 들어, 배터리)에 대한 공간을 제공하기 위하여 섹터(420)가 제거된다. 센서 수단(80)은 3개의 센서(800, 801, 802)를 포함하고, 각각의 이들 센서는 광원(예를 들어, LED) 및 감광성 요소(예를 들어, 포토다이오드)를 포함한다.
바람직하게는, 이들 센서(800, 801, 802)는 사용자의 수정체 또는 눈꺼풀 또는 눈에 의해 후방 산란되는 각각의 감광성 요소에 의해 방출된 광을 감지하고 각각의 광원에 의해 광을 방출하도록 구성된다. 도 7에 도시된 바와 같이, 이들 3개의 센서(800, 801, 802)는 바람직하게는 가상 삼각형의 모서리에 배열된다.
게다가, 눈이 개방 위치에 있을 때, 상기 센서 수단(80), 상기 배터리(110) 및 상기 처리 유닛(90)은 상부 및 하부 리드(4a, 4b)에 의해 덮이지 않은 렌즈(1)의 영역에 배열되고 특히 에너지원(110) 및 처리 유닛(90)은 렌즈 체적(41)의 마주보는 측면에 배열되고 센서 수단(80)의 3개의 센서(800, 801, 802)는 상기 가상 삼각형의 모서리에서 렌즈 체적(41) 주위에 배열되고 하나의 센서(802)는 렌즈 체적(41) 옆의 렌즈의 중심선에 배열되고 나머지 2개의 센서(801) 중 하나는 상부 리드(4a)에 더 근접하게 배열되고 나머지 2개의 센서(800, 801)의 다른 센서(800)는 하부 리드(4b)에 더 근접하게 배열된다(눈의 표면에 부착되는 렌즈(1) 및 눈의 개방 위치에 관해).
게다가, 도 8은 렌즈(1)의 마주보는 측면에 배열되는 2개의 개별 챔버(42a, 42b)를 포함하는 리저버 섹션(421)을 포함하는 본 발명에 따른 렌즈(1)의 실시예를 도시하며, 이에 따라 렌즈 체적(41)은 챔버(42a, 42b)에 대해 이들 사이에 배열된다. 게다가, 챔버(42a, 42b)는 각각 본원에 기재된 바와 같이 렌즈(1)의 초점 거리를 조절하기 위하여 리저버 채널(422)을 통해 렌즈 체적(41) 내로 액체(50)를 펌핑하기 위하여 펌핑 수단(700)을 포함한다.
각각의 챔버(42a, 42b)로부터 렌즈 체적(41)을 분리하기 위해, 예를 들어, 멤브레인(20)의 장력으로 인해 이송된 액체가 챔버(42a, 42b)로 역류하는 것을 방지하기 위해, 각각의 리저버 채널(42)은 밸브(75)를 포함한다(예를 들어, 전술된 바와 같이). 이들 밸브에 의해, 리저버 체적과 렌즈 체적 사이의 액체 흐름이 차단되어 이들 밸브(75)가 본 발명에 따른 보호 수단을 형성할 수 있다.
이 문헌에서, 도 9는 도 8에 도시된 실시예의 변형을 도시하며, 렌즈(1)는 단일의 챔버 또는 리저버 체적(42) 및 둘 모두를 포함하고, 본 발명에 따른 보호 수단을 형성하는 펌핑 수단(700)과 밸브(75)는 렌즈 체적(41)과 리저버 체적을 연결하는 리저버 채널(422) 내에 배열된다.
도 10은 본 발명에 따른 렌즈(1)의 추가 실시예를 도시하며, 렌즈(1)는 리저버 체적(42)의 일부를 형성하는 하나 이상의 리저버 채널(422)을 포함하고, 상기 리저버 채널(422)을 통해 리저버 체적(42), 즉 원주방향 리저버 섹션(421)이 렌즈 체적(41)에 유체가 통하도록 연결될 수 있다.
리저버 체적(42)으로부터 렌즈 체적(41)으로 액체(50)를 전달하기 위하여, 렌즈(1)는 액체(50)를 리저버 체적(42)으로부터 렌즈 체적(41) 내로 가압하기 위하여 하나 이상의 리저버 채널(422)의 연계된 변형가능 횡방향 벽(423)(예를 들어, 연성 멤브레인)에 대해 각각 횡방향으로 압축되도록 구성되며(예를 들어, 멤브레인(20) 또는 베이스 요소(10)의 연장 평면 내에서), 양 측면에서 하나 이상의 채널(422)을 다라 배열되는 피에조 요소(701)의 형태인 복수의 액추에이터 요소(701)를 포함한다.
렌즈(1)를 착용하는 사용자의 눈꺼풀에 의해 리저버 체적(특히 원주방향 섹션(421) 상으로)에 가해진 하중으로부터 리저버 체적(42)을 보호하기 위하여 렌즈(1)는 강성의 하부(33)(예를 들어, 하부로부터 리저버 체적(42)을 덮는 렌즈(1)의 베이스 요소(10)에 의해 형성됨)뿐만 아니라 적어도 일부의 리저버 체적(42)을 덮는 강성의 상부(34)(멤브레인(20)이 이에 연결될 수 있음)를 포함하는 지지 구조물의 형태인 보호 수단을 포함한다. 액추에이터 요소(701)는 각각 변형가능 재료 층(35, 36)을 통해 강성의 상부(34)뿐만 아니라 강성의 하부(33)에 각각 연결될 수 있고, 상기 재료 층은 강성의 상부(34)와 강성의 하부(33)보다 더 연성이다.
게다가, 본 발명의 실시예에서, 강성의 상부(34)는 상기 지지 구조물에 포함된 하나 이상의 포스트(37)를 통하여 강성의 하부(33) 상에 지지되고, 하나 이상의 포스트(37)는 강성의 상부(34)와 강성의 하부(33) 사이에서 연장된다.
바람직하게는, 채널(422)의 양 측면 상에서 하나 이상의 리저버 채널(422)을 따라 배열되는 펌핑 수단(700)의 액추에이터 요소(701)는 리저버 체적(42)으로부터 렌즈 체적(41)으로 액체를 압축시키기 위해 연속적인 방식으로 구동된다.
도 11은 도 10에 도시된 실시예의 변형예를 도시하며, 도 10과 대조적으로 액추에이터 요소(예를 들어, 피에조 요소)(701)는 지지 구조물의 강성의 상부(34)에 연결되고 베이스 요소(10)로부터 이격되도록 향하는 변형가능 벽(423)의 측면에 리저버 채널(422)의 변형가능 벽(423)(예를 들어, 변형가능 천장, 특히 연성 멤브레인)과 강성의 상부(34) 사이에 배열된다. 여기서, 액추에이터 요소(701)는 렌즈 체적(41) 내로 리저버 채널(422)으로부터 액체를 압축하고 상부로부터 적어도 하나의 채널을 압축하기 위해 하나 이상의 리저버 채널(422)의 변형가능 벽(423)에 대해 압축되도록 구성되고 하나 이상의 채널(422)의 변형가능 벽(423)에 연결된다. 게다가, 변형가능 벽 또는 천장(423)은 렌즈 체적(41)의 광학 축(z)에 대해 평행한 방향으로 베이스 요소(10)를 대향한다.
도 12에 도시된 또 다른 실시예에서, 액추에이터 요소(701)는 렌즈(1)의 광학 축(z)에 대해 렌즈 체적(41) 주위에 동축으로 배열되는 링-형(또는 원통-형) 피에조 요소(701)로 형성된다. 여기서, 피에조 요소(701)는 렌즈 체적의 최외측 에지보다 더 반경방향의 외측에 배열되는 반면 원주방향 리저버 채널(422)은 최외측 피에조 요소(701)보다 더 반경방향의 외측에 배열되고, 하나 이상의 리저버 채널(422)은 리저버 채널(422)으로부터 렌즈 체적으로 연장되고 피에조 요소(701)를 교차한다.
특히, 도 12에서, 상기 액추에이터 요소(701)는 구동 시에 렌즈 체적(41)의 광학 축(z)과 일치하는 축방향으로 팽창되도록 구성되어 상기 액추에이터 요소(701)가 리저버 채널(422)으로부터 렌즈 체적(41) 내로 액체를 가압하기 위해 하부로부터 하나 이상의 리저버 채널(422)의 변형가능 벽(예를 들어, 하부)(423)에 대해 압축된다.
또한 여기서, 렌즈(1)의 지지 구조물은 강성의 하부(33)뿐만 아니라(예를 들어, 하부로부터 리저버 체적(42)을 덮는 렌즈의 베이스 요소(10)에 의해 형성됨) 상부로부터 적어도 일부 리저버 체적(41)을 덮는 강성의 상부(34)를 포함한다. 액추에이터 요소(701)는 하나 이상의 리저버 채널(422)의 변형가능 벽(예를 들어, 하부)(423)과 상기 강성의 하부(33) 사이에 배열되고 강성의 상부(34)와 강성의 하부(33)보다 더 연성인 변형가능 재료 층(35)을 통하여 강성의 하부(33)에 각각 연결된다. 게다가, 각각의 2개의 인접한 액추에이터 요소 사이에서, 변형가능 재료(예를 들어, 연성 폴리머)(38a)는 하나 이상의 리저버 채널(422) 아래에 배열될 수 있다.
특히, 도 12에 도시된 바와 같이(이는 도 10 및 도 11에 대해 수행될 수 있음), 액추에이터 요소(예를 들어, 피에조 요소)(701)는 구형파 전압(square wave voltage)에 의해 각각 구동될 수 있고, 구형파 전압은 액추에이터 요소(701)가 렌즈 체적(41)을 향하여 리저버 체적(422)으로부터 액체를 압축하고 각각의 리저버 채널(422)의 변형가능 벽(423)에 대해 압축되도록 연속적으로 내측을 향하여 외측으로부터 팽창하도록 서로에 대해 위상 변이(phase shift)를 갖는다.
도 12에 추가로 도시된 바와 같이, 강성의 상부(34)는 상기 지지 구조물에 의해 포함된 하나 이상의 포스트(37)를 통해 렌즈(1)의 강성의 하부(33) 상에 지지될 수 있고, 상기 하나 이상의 포스트(37)는 바람직하게는 강성의 상부(34)와 강성의 하부(33) 사이에서 연장되고, 바람직하게는 각각의 채널(422) 외부의 인접한 액추에이터 요소(701) 사이에 배열된다. 추가로, 또한 하나 이상의 리저버 채널(422) 외측에서, 변형가능 재료(38b)(예를 들어, 연성 폴리머)는 액추에이터 요소(701)와 강성의 상부(34) 사이에 배열될 수 있다.
도 13은 도 12에 도시된 실시예의 변형예를 도시하며, 상기 링-형 피에조 요소(701)는 구동 시에 상기 광학 축(z)에 대해 수직으로 이어지는 반경 방향(R)으로 팽창하도록 구성되어(렌즈 체적(41)을 향하여 내측으로), 상기 액추에이터 요소(701)는 렌즈 체적(41) 내로 리저버 채널(422)으로부터 액체를 가압하기 위해 하나 이상의 리저버 채널(422)의 변형가능 벽(예를 들어, 하부)(423)을 변형시킨다. 이는 피에조 요소(701)의 운동으로 인해 상기 변형가능 벽(423)이 렌즈 체적(41)을 향하여 이동하는 팽창부를 형성할 수 있고 이에 따라 렌즈 체적(41) 내로 액체(50)를 가압된다.
또한, 렌즈(1)의 지지 구조물은 강성의 하부(33)뿐만 아니라(예를 들어, 렌즈(1)의 베이스 요소(10)에 의해 형성됨) 상부로부터 적어도 일부 리저버 체적(42)을 덮는 강성의 상부(34)를 포함한다. 액추에이터 요소(701)는 하나 이상의 리저버 채널(422)의 변형가능 벽(예를 들어, 하부)(423)과 상기 강성의 하부(33) 사이에 배열되고 강성의 상부(34)와 강성의 하부(33)보다 더 연성인 변형가능 재료 층(35)을 통하여 강성의 하부(33)에 각각 연결된다. 게다가, 각각의 2개의 인접한 액추에이터 요소(701) 사이에서, 변형가능 재료(예를 들어, 연성 폴리머)(38)가 배열될 수 있다.
특히, 도 13에 도시된 바와 같이, 링-형 액추에이터 요소(예를 들어, 피에조 요소)(701)는 구형파 전압에 의해 각각 구동될 수 있고, 구형파 전압은 피에조 요소(701)가 렌즈 체적(41)을 향하여 리저버 체적(422)으로부터 액체를 압축하고 각각의 리저버 채널(422)의 변형가능 벽(423)에 대해 압축되도록 연속적으로 내측을 향하여 외측으로부터 팽창하도록 위상 변이를 갖는다.
추가로, 도 13에 도시된 바와 같이, 강성의 상부(34)는 지지 구조물에 의해 포함된 하나 이상의 포스트(37a, 37b)를 통하여 강성의 하부(33) 상에 지지될 수 있고, 상기 하나 이상의 포스트는 바람직하게는 강성의 상부(34)와 강성의 하부(33) 사이에서 연장된다. 세부적으로, 내부 포스트(37a)는 최내측 링-형 액추에이터 요소(701) 내에서 반경 방향(R)으로 배열될 수 있고, 외부 포스트(37b)는 최외측 링-형 액추에이터 요소(701)의 외측에서 반경방향으로 배열될 수 있다.
추가로, 하나 이상의 리저버 채널(422) 외측에서, 링-형 액추에이터 요소(701)는 지지 구조물의 일부를 형성하는 강성 요소(39)에 연결될 수 있는 변형가능 재료 층(36)을 통하여 강성의 상부(34)에 연결될 수 있고 강성 요소(39)는 강성의 상부(34)에 연결될 수 있다.
도 14는 펌핑 수단(700)을 구동하기 위한 링-형 액추에이터 요소(701)를 갖는 추가 실시예를 도시하고, 여기서 바람직하게는 피에조 요소(701)의 형태인 단일의 링-형 액추에이터 요소(701)가 사용되며, 이는 리저버 채널(422) 내에 있는 액체가 렌즈 체적(41) 내로 압축되도록 구동되고, 상기 액추에이터 요소(701)는 액추에이터 요소(701)가 리저버 채널(42)의 리저버 섹션(421)을 압축하도록 구동 시에 렌즈 체적(41)의 광학 축(z)에 대해 수직으로 이어지는 반경 방향(R)으로 외측을 향하여 팽창하며, 원주방향 리저버 섹션(421)은 리저버 체적(42)으로부터 렌즈 체적(41) 내로 액체를 가압하기 위해 하나 이상의 리저버 채널(422)을 통하여 렌즈 체적(41)에 유체가 통하도록 연결된다.
여기서, 지지 구조물은 강성의 하부(33)뿐만 아니라(예를 들어, 하부로부터 리저버 체적(42)을 덮는 렌즈(1)의 베이스 요소(10)에 의해 형성됨) 상부로부터 적어도 일부 리저버 체적(42)(예를 들어, 하나 이상의 리저버 채널(422)의 적어도 일부 및 원주방향 리저버 섹션(422))을 덮는 강성의 상부(34)를 포함한다. 링-형 액추에이터 요소(701)는 변형가능 재료 층(35, 36)을 통하여 강성의 상부(34) 및 강성의 하부(33)에 연결될 수 있고, 층(35, 36)은 강성의 하부(33)와 강성의 상부(34)보다 더 연성이다.
추가로, 강성의 상부(34)는 상기 지지 구조물에 의해 포함된 하나 이상의 포스트(37)를 통하여 강성의 하부(33) 상에 지지되고, 상기 하나 이상의 포스트(37)는 액추에이터 요소(701)의 외부에서 반경방향으로 배열될 수 있고, 원주방향 리저버 섹션(421)의(예를 들어, 원주방향) 횡방향 외부 벽(37)을 형성할 수 있다.
추가로, 도 15 및 도 16은 만곡 액추에이터 요소(701)를 포함하는 펌핑 수단(700)을 이용하여 본 발명에 따른 렌즈(1)의 실시예를 도시한다.
특히, 도 15에 따라서, 이들 만곡 액추에이터 요소(701)는 챔버(426)가 렌즈 체적(41)에 리저버 채널(422)을 통하여 연결하는 리저버 체적의 개별 챔버(426) 위에 배열된다. 여기서, 액추에이터 요소(피에조 요소(701)는 액체(50)가 리저버 체적(42)으로부터 렌즈 체적(41) 내로 가압되도록 각각의 액추에이터 요소(701)의 만곡 시에 각각의 챔버(426)를 압축하도록 구동 시에 각각의 챔버(426)를 향하여 만곡된다.
여기서, 지지 구조물은 강성의 하부(33)뿐만 아니라(하부로부터 리저버 체적(42)을 덮는 렌즈(1)의 베이스 요소(10)에 의해 형성됨) 상부로부터 각각의 챔버(426)를 덮는 강성의 상부(34)를 포함할 수 있고, 만곡 액추에이터 요소(701)는 강성의 하부(33)와 강성의 상부(34)를 연결하는 각각의 챔버(426)의 강성이지만 변형가능 횡방향 벽(37)을 통하여 강성의 상부에 연결되고, 특히 각각의 만곡 액추에이터 요소(701)는 또한 강성의 상부(34)로 공기 간격(426a)을 둘러쌀 수 있고 각각의 챔버(426)의 벽(예를 들어, 천장)의 일부를 형성한다.
추가로, 도 16은 도 15에 도시된 실시예의 변형예를 도시하고, 여기서 도 15와 대조적으로, 만곡 액추에이터 요소(701)는 렌즈 체적(42)에 유체가 통하도록 리저버 체적(42)의 원주방향 리저버 섹션(421)을 연결하는 리저버 채널(422)을 따라 그리고 이 위에 배열되고, 액체(50)는 리저버 체적(422)으로부터 렌즈 체적(41) 내로 가압되도록 각각의 액추에이터 요소(701)의 만곡 시에 하나 이상의 리저버 채널(422)을 압축하기 위하여 구동될 때 하나 이상의 리저버 체적(42)을 향하여 만곡된다.
여기서, 지지 구조물은 강성의 하부(33)뿐만 아니라(하부로부터 리저버 체적을 덮는 렌즈(1)의 베이스 요소(10)에 의해 형성됨) 상부로부터 하나 이상의 리저버 채널(422)을 적어도 부분적으로 리저버 체적(42)을 덮는 강성의 상부(34)를 포함할 수 있고, 액추에이터 요소(701)는 특히 부분 변형가능 마운트(39)를 통하여 강성의 상부(34)에 각각 연결될 수 있고, 특히 만곡 액추에이터 요소(701)는 하나 이상의 리저버 채널(422)의 벽(예를 들어, 천장)의 일부를 형성하고, 각각 강성의 상부(34)으로 공기 간격(422b)을 둘러쌀 수 있다.
본원에 기재된 개별 펌핑 수단(700)(특히, 이의 액추에이터(70) 또는 피에조 요소와 같은 개별 구동 요소(701)뿐만 아니라 하나 이상의 밸브(75))은 도 19에 도시된 바와 같이 구동/제어될 수 있다. 이에 따라, 콘택트 렌즈(1)는 처리 유닛(90)에 접근가능하게 구성되는 사람의 소정의 움직임에 응답하여 출력 신호를 제공하고 콘택트 렌즈(1)를 착용하는 사람(사용자)의 움직임을 감지하도록 구성된 센서 수단(80)(예를 들어, 본 발명의 실시예에 따라서)을 포함한다. 특히, 상기 움직임은 콘택트 렌즈(1)를 착용하는 사용자의 눈(2)의 눈꺼풀(4) 또는 수정체의 움직임이다. 처리 유닛(90)은 렌즈 체적(41)으로 리저버 체적(42)으로부터 액체를 전달하거나 또는 역으로 수행하기 위해 센서(80)에 의해 제공된 출력 신호에 응답하여 펌핑 수단(700)(즉, 각각의 액추에이터 요소(70), 구동 요소(701) 또는 밸브(들)(75))을 구동하도록 구성된다. 추가로, 전기 에너지원(110)은 구성요소(70, 80, 90)에 대해 필요한 전력을 제공하는 콘택트 렌즈(1) 내에 배열된다.
특히, 센서 수단(80)은 감광 요소, 압력 감지 요소, 용량성 감지 요소, 열 센서, 특히 도 7에 도시된 3개의 센서(800, 801, 802)의 레지스터 또는 배열 중 하나이다. 또한, 예를 들어 콘택트 렌즈(1) 내에 감광 요소가 배치되어 눈꺼풀에 의해 덮일 수 있고 처리 유닛(90)을 제어하는데 사용될 수 있는 신호를 생성할 수 있다. 레지스터는 눈꺼풀(4)로부터 레지스터로 전달될 열에 민감하기 때문에 눈꺼풀(4)의 위치를 결정하는 데 사용할 수 있다. 예를 들어, 레지스터는 콘택트 렌즈(1)의 주변을 따라 연장될 수 있다.
또한, 전기 에너지원(110)은, 예를 들어, 유도 충전(inductive charging)에 의해 전술한 바와 같이 다양한 상이한 방식으로 충전될 수 있는 배터리일 수 있다. 또한, 예를 들어, 링 부재(30)의 외부의 렌즈 체적(41) 이외에, 배터리(110)와 같이 태양 전지가 배치될 수 있는 배터리(110)를 충전하기 위해 태양 전지(120)가 사용될 수 있다.
또한, 센서(80)는 예를 들어 액추에이터(70)의 커패시턴스를 측정함으로써 콘택트 렌즈의 상태를 감지할 수 있다. 이는 액추에이터 신호에 고주파 감지 신호를 중첩함으로써 수행될 수 있다. 감지 신호는 액추에이터의 커패시턴스를 측정할 수 있다.
최종적으로, 도 18은 본 발명에 따른 콘택트 렌즈(1)를 제조하기 위한 방법을 도시한다. 이에 따라서, 베이스 요소(10)가 제공되고, 또한 멤브레인(20)의 후방 측면(22)에 연결된 링 부재(30)를 포함하는 투명하고 탄성 변형가능한 멤브레인(20)(예를 들어, 도 19a), 전술된 바와 같은 구성요소(예를 들어, 지지 구조물(31), 펌핑 수단(700), 컨트롤러(90), 센서 수단(80) 및/또는 에너지원(110))가 베이스 요소(10)(도 19a)에 제공 및 장착될 수 있다.
다음으로, 멤브레인(20)은 멤브레인(20)을 베이스 요소(10)에 결합하기 전에 액체(50)로 충전되고, 상기 액체(50)는 멤브레인(20)에 의해 형성된 디텐트(51) 내로 충전되고, 디텐트(51)는 멤브레인(20)의 전방 측면(21) 상에 작용하는 진공(V)을 사용하여 형성될 수 있고(도 19B), 그 후에 베이스 요소(10)는 멤브레인(20)에 결합된다(도 19c). 따라서, 렌즈 체적(41) 및/또는 리저버 체적(42)은 탈가스(degassing)로 지칭되는 여기에 있는 가스로부터 제거된다(도 19d 및 19e 참조).
도 20은 도 19 및 도 20과 함께 특히 본 발명에 따른 콘택트 렌즈(1)의 형태인 렌즈(1)의 다른 실시예를 도시한다. 여기에서, 상기 렌즈(1)는 후방 측면(12)을 갖는 투명한 베이스 요소(10) 및 상기 후방 측면(12)으로부터 멀어지는 방향을 향하는 전방 측면(11)을 포함하며, 상기 베이스 요소에 연결된 투명하고 탄성적으로 팽창가능한 멤브레인(10)을 포함하고, 멤브레인(20)은 상기 베이스 요소(10)의 전방 측면(11)을 향하는 후방 측면(22) 및 멤브레인(20)에 연결된 링 부재(30)(렌즈 쉐이퍼)를 포함하며, 링 부재(30)는 멤브레인(20)의 곡률 조절가능 영역(23)을 형성한다. 또한, 렌즈(1)는 멤브레인(20)의 상기 곡률 조절가능 영역(23)에 인접한 렌즈 체적(41)을 포함하고, 렌즈 체적(41)은 베이스 요소(10), 멤브레인(20), 및 링 부재(30)에 의해 구획된다. 또한, 렌즈(1)는 렌즈(1)의 경계 영역(24)에 배열된(예를 들어, 원주방향) 리저버 체적(42)을 포함하고, 상기 2개의 체적(41, 42)은 투명 액체(50)로 각각 충전된다.
멤브레인(20)의 곡률 조절가능 영역(23)의 곡률을 조절하기 위하여, 렌즈(1)는 멤브레인(20)의 상기 곡률 조절가능 영역(23)의 곡률이 변화하고 렌즈(1)의 초점 거리가 변화하도록 리저버 체적(42)으로부터 렌즈 체적(41)으로 또는 역으로 투명 액체(50)를 전달하도록 구성된 전기삼투 펌프(170)의 형태인 펌핑 수단(700)을 추가로 포함한다. 따라서, 렌즈 체적(41)(예를 들어, 영역(23), 액체(50) 및 베이스 요소(10))을 통과하는 광이 렌즈(1)의 조절된 초점력에 따라 가변 방식으로 영향을 받을 수 있다.
특히, 전기삼투 펌프(170)는 조립체(170)의 제1(상부) 전극(171) 및 제2(하부)전극(172) 사이에 개재된 다공성 멤브레인(173)을 포함한다.
전기삼투 펌프(170)는 리저버 체적(42)의 하부 격실(175)로부터 리저버 체적(42)의 상부 격실(174)을 분리하고, 상기 하부(또는 상부) 격실(175)은 렌즈 체적(41)과 유체가 통하도록 연결한다. 하부 격실(175)은 전기삼투 펌프(170)/다공성 멤브레인(173)을 지지하기 위한 지지 구조물(176)을 포함할 수 있다. 지지 구조물은 다수의 필러(176)로서 형성될 수 있다.
상기 전극(172, 173)을 통하여 다공성 멤브레인(173)에 적절한 전압을 인가함으로써, 다공성 멤브레인(173)은 공지된 방식으로 상부 격실(174)로부터 하부 격실(175)(또는 역으로) 및 이에 따라 렌즈 체적(41) 내로 또는 하부 격실(175)로부터 상부 격실(174)(또는 역으로) 및 이에 따라 렌즈 체적(41)으로부터 리저버 체적(42)으로 액체를 펌핑한다. 펌핑은 후술된 본원에 기재된 사상에 따라 제어될 수 있다.
도 23은 도 24에 따라 본 발명의 추가 실시예를 도시한다. 여기서 리저버 체적(42)은 렌즈(1)의 주연부에 배치될 수 있고 임의의 형상을 가질 수 있다.
리저버 체적(42)은 하나 이상의 채널(177)을 통하여 렌즈 체적(41)에 연결되고, 상기 렌즈 체적(41)은 도 23 내지 도 24에 도시되지 않은 링 부재(렌즈 쉐이퍼)에 의해 형성될 수 있는 상기 곡률 조절가능 영역(23)을 갖는 멤브레인(20)에 이해 재차 구획된다.
또한, 여기서 리저버 체적(42)은 다공성 멤브레인(173) 상에 제1(상부) 전극(171) 및 제2(하부) 전극(172)을 포함하는 전기삼투 펌프(170)에 의해 상기 채널(177)을 통하여 렌즈 체적(41)에 연결되는 하부 격실(175)로부터 분리된 상부 격실(174)을 포함한다. 또한, 여기서 적절한 전압을 전극(171, 172)에 인가함으로써, 액체(50)는 다공성 멤브레인(173)을 가로질러 양방향으로 펌핑될 수 있고, 이에 따라 멤브레인(20)의 영역(23)의 곡률이 조절될 수 있고 렌즈(1)의 초점력은 멤브레인(20)의 상기 영역(23)을 통하여 액체(50) 및 렌즈 체적(41)을 통해 이동하는 광에 영향을 미친다.
도 25에 도시된 실시예에 따라서, 렌즈(1)는 전기삼투 펌프(170) 및 링 부재(30)를 수용하기 위한 리세스를 포함하는 베이스 요소(10)를 포함할 수 있고, 리저버 체적(42)은 베이스 요소(10) 및 멤브레인(20)에 의해 형성되고/둘러싸이며, 렌즈 체적(41)은 멤브레인(20), 링 부재(30) 및 베이스 요소(10)에 의해 둘러싸인다. 하부 격실(175)을 렌즈 체적(41)에 연결하는 상기 채널(177)은 링 부재(30)와 베이스 요소(10) 사이에 또는 베이스 요소(10) 내에 형성될 수 있다.
추가로, 도 25에 도시된 바와 같이, 전기삼투 펌프(170)는 링 부재(30)의 횡방향 표면(30a)에 배열되거나 또는 부착될 수 있고, 상기 표면(30a)은 예를 들어 원형 링 부재(30)의 하부 면 측면(30c)에 링 부재(30)의 상부 면 측면(30b)을 연결한다.
대안으로, 도 26에 도시된 바와 같이, 전기삼투 펌프(170)는 링 부재(30)의 하부 면 측면(30c)에 부착될 수 있다.
이러한 구성은 도 28 및 도 29에 대해 후술된 바와 같이 렌즈(1)의 제조 중에 렌즈(1)의 구성요소를 장착하는데 선호된다.
게다가, 도 27은 도 26에 도시된 실시예의 변형예를 도시하고, 여기서 렌즈(1)는 링 부재(30)로부터 분리된 추가 링 부재(300)를 포함한다. 2개의 링 부재(30, 300)를 갖는 이러한 구성은 유체 셀, 즉 렌즈 체적(41)을 집고(pick) 배치할 수 있다.
이에 조립 옵션에 관하여, 도 28은 링 부재(30 또는 300) 상에 전기삼투 펌프(170)를 사전-조립하기 위한 가능성을 도시하며, 멤브레인(20) 또는 베이스 요소(10) 상에 전자 구성요소가 배열되지 않는다. 게다가, 특히 모든 전자장치가 링 부재(30)에 장착되고, 뿐만 아니라 파워 인터페이스(185)(도시되지 않음)로부터 및 전기삼투 펌프(170)로의 전자 연결부가 이 블록 내로 완전히 통합되고 이에 따라 링 부재(30) 및 렌즈 요소(10)의 결합 이후에 추가 와이어링이 요구되지 않는다. 특히, 액체(50)의 밀폐된 체적(예를 들어, 렌즈 체적(41)) 또는 액체(50) 및 통합 구성요소와 링 부재(30)가 베이스 요소(10) 상에 배열된다. 그 후에, 멤브레인(20)이 렌즈(1)를 완성하기 위해 베이스 요소(10), 액체(50) 및 링 부재(30)의 상부에 배열된다.
도 29에 도시된 변형예에 따라서, 멤브레인(20) 상에 통합 구성요소(특히 펌프 조립체(170))와 링 부재(30)를 사전-장착함으로써 통합이 수행될 수 있다. 여기서, 액체(50)는 베이스 요소(10) 상에 배열되고 그 뒤에 베이스 요소(10)는 베이스 요소(10)에 부착된 링 부재(30)와 멤브레인(20)을 결합함으로써 밀봉된다.
도 30은 조립 공정의 추가 변형예를 도시한다. 여기서, 액체(50)는 멤브레인(20)에 충전되고 부착되며, 통합된 전기삼투 펌프(170)와 링 부재(30)는 베이스 요소(10) 상에 배열된다. 그 후에, 액체(50)와 함께 멤브레인(20)이 베이스 요소(10)에 결합된다.
도 31은 조립 공정의 또 다른 변형예를 도시한다. 여기서 액체(50)는 베이스 요소(10) 내로 충전되고 통합된 전기삼투 펌프(170)와 추가 링 부재(300)는 베이스 요소(10) 상에 배열된다. 추가로, 링 부재(30)는 베이스 요소(10) 상에 배열된다. 그 후에 멤브레인(20)은 렌즈(1)를 밀봉하고 링 부재(30, 300)를 덮는 베이스 요소(10) 상에 배열된다.
도 32는 도 33 내지 도 36과 함께 본 발명에 따른 렌즈(1)의 추가 실시예를 도시하고, 특히 CA는 소위 유효 구경(clear aperture)을 나타낸다.
재차 렌즈(1)는 후방 측면(12), 후방 측면(12)으로부터 이격되는 방향으로 대향하는 전방 측면(11), 상기 베이스 요소(10)에 연결된 투명 및 탄성 팽창가능 멤브레인(20)을 갖는 투명 베이스 요소(10)를 포함하고, 상기 멤브레인(20)은 멤브레인(20)에 연결된 링 부재(30) 및 베이스 요소(10)의 상기 전방 측면을 대향하는 후방 측면(22)을 포함하고, 링 부재(30)는 멤브레인(20)의 곡률 조절가능 영역(23)을 형성한다. 추가로, 렌즈(1)는 멤브레인(20)의 상기 곡률 조절가능 영역(23)에 인접한 렌즈 체적(41)를 포함하고, 상기 렌즈 체적(41)은 링 부재(30)에 의해 측면, 멤브레인(20)에 의해 상부, 및 베이스 요소(10)에 의해 하부가 구획된다.
추가로, 렌즈(1)는 멤브레인(20)의 상기 곡률 조절가능 영역(23)에 인접한 렌즈 체적(41)을 포함하고, 렌즈 체적(41)은 링 부재(30)에 의해 측면, 멤브레인(20)에 의해 상부 및 베이스 요소(10)에 의해 하부가 구획된다. 추가로, 렌즈(1)는 렌즈(1)/베이스 요소(10)의 경계 영역(24) 내에 배열된 리저버 체적(42)을 포함하고, 상기 2개의 체적(41, 42)은 투명 액체(50)가 각각 충전된다.
멤브레인(20)의 영역(23)의 곡률을 조절하기 위하여, 렌즈(1)는 멤브레인(20)의 상기 곡률 조절가능 영역(23)의 곡률이 변화하고 렌즈(1)의 초점 거리가 변화하도록 리저버 체적(42)으로부터 렌즈 체적(41)으로 또는 역으로 투명 액체(50)를 전달하도록 구성된 펌핑 수단을 추가로 포함한다. 따라서, 렌즈 체적(41)(예를 들어, 영역(23), 액체(50) 및 베이스 요소(10))을 통과하는 광이 렌즈(1)의 조절된 초점력에 따라 가변 방식으로 영향을 받을 수 있다.
특히, 펌핑 수단은 제1 펌프(170)의 제1(상부) 전극(171) 및 제2(하부) 전극(172) 사이에 개재된 다공성 멤브레인(173)을 포함하는 제1 전기삼투 펌프(170)를 포함하거나 또는 이로부터 형성되고, 제2 펌프(270)(예를 들어, 도 41 또는 도 42)의 제2(하부) 전극(272) 및 제1(상부) 전극(271) 사이에 개재된 다공성 멤브레인(273)을 포함하는 추가 제2 전기삼투 펌프(270)를 포함한다.
전기삼투 펌프(170, 270)는 각각 리저버 체적(42)의 하부 격실(175, 275)로부터 리저버 체적(42)의 상부 격실(174, 274)을 분리하고, 각각의 상부 격실(174, 274)은 연계된 하부 격실(175, 275) 상에 배열된다.
특히, 각각의 펌프(170, 270)는 각각의 상부 격실(174, 274)로부터 연계된 하부 격실(175, 275) 내로 그리고 이에 따라 렌즈 체적(41) 내로 또는 각각의 하부 격실(175, 275)로부터 각각의 펌프(170, 270)의 상기 전극(171, 172, 271, 272)에 인가된 전압에 따라 렌즈 체적(41)으로부터 리저버 체적(42) 내로 액체(50)를 펌핑하도록 구성된다.
다공성 멤브레인(173, 273)에 적합한 전압을 인가하기 위하여, 각각의 전기삼투 펌프(170, 270)는 각각의 제2 전극(172, 272)에 배터리(110)를 연결하기 위한 제2 접촉 리드(172a, 272a) 및 각각의 제1 전극(171, 271)에 배터리(110)를 연결하기 위한 제1 접촉 리드(171a, 271a)를 포함하고, 특히 각각의 제1 접촉 리드(171a, 271a)는 각각의 전기삼투 펌프(170, 270)의 제1 단부(170a, 270a)에 배열되고, 특히 각각의 제2 접촉 리드(172a, 272a)는 전기삼투 펌프(170, 270)의 마주보는 제2 단부(170b, 270b)에 배열된다.
바람직하게는, 양 펌프(170, 270)는 만곡된 형상을 포함하고, 각각 원주방향 호의 코스(course)를 따른다.
도 32에 도시된 바와 같이, 베이스 요소(10)는 베이스 요소(10)의 전방 측면(11) 상에 주변방향(예를 들어, 원형) 리세스(10a)를 포함하고, 이의 상부에서 멤브레인 조립체(170, 270)는 하부 격실(175, 275)의 하부 및 측면 벽을 형성하도록 배열되고 동시에 상부 격실(174)은 멤브레인(20)의 하부 및 각각의 펌프(170, 270)의 상부에 배열된다.
특히, 전기삼투 펌프(170, 270)의 제1 단부(170a, 270a)는 서로를 대향한다. 게다가, 펌프(170, 270)의 제2 단부(170b, 270b)는 서로를 대향하고, 채널(177)은 각각 제1 단부(170a, 270a)와 제2 단부(170b, 270b) 사이에 배열되고 각각의 채널(177)은 링 부재(30) 아래에서 렌즈 체적(41) 내로 연장되며, 하부 격실(175)은 채널(177)을 통하여 렌즈 체적(41)과 유체가 통하도록 연결된다. 가능한 액체 유동이 점선으로 도 32에 도시된다.
게다가, 바람직하게 리세스(10a)에 대한 전기삼투 펌프(170, 270)를 정렬을 위해, 리세스(10a)는 리세스(10a)에 대해 제1 및 제2 전기삼투 펌프(170, 270)를 정렬하기 위한 2개의 마주보는 스텝(10b)(도 36 참조)을 포함한다. 바람직하게, 베이스 요소(10)는 베이스 요소(10)에 대해 링 부재(30)를 정렬하기 위하여 또 다른 주변방향 스텝(10c)(도 36 참조)을 포함한다.
이전과 같이, 또한 도 32에 따른 실시예는 도 37에 도시된 바와 같은 지지 구조물을 포함할 수 있다. 특히, 렌즈(1)는 제1 및 제2 전기삼투 펌프(170, 270)를 지지하기 위하여 하부 격실(175) 내에 배열된 지지 구조물(182)을 포함할 수 있다. 게다가, 렌즈(1)는 제1 및 제2 전기삼투 펌프(170, 172)를 지지하기 위하여 상부 격실(174) 내에 배열된 지지 구조물(181)을 포함할 수 있다. 특히, 지지 구조물(181, 182)은 격실(174, 175, 274, 275)의 일체성을 보호한다. 도 37에 도시된 실시예에 따라서, 각각의 지지 구조물(181, 182)은 복수의 필러(181, 182)에 의해 형성될 수 있다.
게다가, 렌즈(1)는 또한 링 부재(30) 및/또는 상기 멤브레인(20)을 지지하기 위하여 채널 내에 지지 구조물을 포함할 수 있다. 또한, 각각의 지지 구조물(183)은 각각의 채널(177)의 일체성을 보호하는 멤브레인(20)을 지지하기 위하여 필러(183b) 또는 링 부재(30)를 지지하기 위한 필러(183a)를 포함할 수 있다.
게다가, 도 38에 도시된 바와 같이, 리드(171a, 271a, 172a, 272a)는 요구 시에 초점력을 조절하기 위하여 처리 유닛(190)에 의해 제어될 수 있는 임의의 다른 배터리(110) 또는 외부 배터리(110)에 와이어링될 수 있다.
여기서, 특히 제1 또는 제2 펌프(170, 270)는 도 41에 도시된 바와 같이 구성될 수 있고, 즉 다공성 멤브레인(173, 273)은 제1(상부) 전극(171, 271) 및 제2(하부) 전극(172, 272) 사이에 개재되고, 제1 접촉 리드(171a, 271a)는 제1 전극(171, 271)에 연결되고 절연체(180)를 통하여 제2 전극(172, 272)으로부터 절연되고, 제2 접촉 리드(172a, 272a)는 마주보는 단부에서 제2 전극(172, 272)에 연결되고 추가 절연체(180)를 통하여 제1 전극(171, 172)으로부터 절연된다.
그러나, 배터리(110)(또는 복수의 개별 배터리 셀(110))이 리저버 체적(42) 내에, 특히 도 39에 도시된 바와 같이 하부 격실(175, 275) 내에 배열될 수 있다.
여기서, 특히, 펌프(170, 270)가 도 42에 도시된 바와 같이 구성될 수 있다. 재차, 각각의 다공성 멤브레인(173, 273)은 제1(상부) 전극(171, 271)과 제2(하부) 전극(172, 272) 사이에 개재되고, 제1 접촉 리드(171a, 271a)는 처리 유닛(190)에 의해 제어될 수 있는 제어 요소 및 전도체를 통하여 제1 전극(171, 271)에 연결되고 절연체(180)는 제1 리드(171a, 271a)와 전극(171, 271, 172, 272) 사이에 배열된다. 추가로, 배터리(110)(또는 다수의 셀(110))가 제1 전극(171a, 271a)과 제2 전극(172, 272) 사이에 배열된다. 여기서, 제2 리드(들)(172a, 272a)가 제2 전극(172, 272)과 배터리(110)의 접촉 지점에 의해 형성될 수 있다. 그러나, 배터리(110)의 개별 마이너스 극은 예를 들어, 제2 전극(172, 272)의 마주보는 단부에서 공통의 제2 접촉 리드(172a, 272a)(도시되지 않음)에 와이어링될 수 있다.
게다가, 도 44에 도시된 바와 같이, 렌즈(1)는 배터리(110)의 유도 충전을 위해 구성된 파워 인터페이스(185)(예를 들어, 유도 또는 RF 코일)를 포함할 수 있다. 이러한 파워 인터페이스는 모든 실시예에서 삼투 펌핑 렌즈(1)에 존재할 수 있다.
도 43에 추가로 도시된 바와 같이, 렌즈(1)는 눈꺼풀 움직임, 완전히 닫힌 눈꺼풀 또는 부분적으로 닫힌 눈꺼풀 중 하나를 감지하고 상기 감지된 움직임 또는 눈꺼풀 상태(완전히 또는 부분적으로 닫힘)을 나타내는 대응하는 제어 신호를 생성하도록 구성된 센서 조립체(80)(센서 조립체는 또한 삼투 펌핑 렌즈(1)의 모든 다른 실시예에서 존재할 수 있음)를 포함할 수 있다. 특히, 센서 조립체(80)는 용량성, 유도성 또는 임피던스 측정을 수행하도록 구성된다.
특히, 도 43에 도시된 바와 같이, 센서 조립체(80)는 눈물샘 내에서 외부 라이트닝, 공기 중의 습도 변화, 화학적 변화(예를 들어, 이온 농도)와 같은 주변 조건을 보상하기 위해 다양한 감지에 대해 사용될 수 있도록 서로에 대해 직경방향으로 배열되는 2개의 이격된 센서(801, 802)(포토다이오드)를 포함한다.
게다가, 렌즈(1)의 초점력의 조절을 제어하기 위하여, 렌즈(1)는 파워 인터페이스(185)에 의해 수신된 변조된 파워 서플라이 신호의 형태의 제어 신호에 따라 및/또는 센서 조립체(80)의 제어 신호에 따라 전기삼투 펌프(170, 270)를 제어하도록 구성된 처리 유닛(190)을 포함한다(이러한 유닛(190)은 삼투 펌핑 렌즈(1)의 모든 다른 실시예에서 존재할 수 있음).
바람직하게, 도 43 및 도 44에 도시된 바와 같이, 파워 인터페이스(185), 센서 조립체(80), 처리 유닛(190)이 링 부재(30)에 장착된다.
특정 실시예에 따라서, 파워 인터페이스(185), 센서 조립체(80), 처리 유닛(190)이 플렉시블 인쇄 회로 기판(FPC)에 의해 형성되는 캐리어(186) 상에 장착될 수 있고, 링 부재(30)가 또한 캐리어(186) 상에 장착되거나 또는 캐리어(186)에 의해 형성된다.
도 43 및 도 44에 도시된 바와 같이, 상기 렌즈(1)의 추가(예를 들어, 전기) 구성요소는 상기 캐리어(예를 들어, FPC)(186) 상에 집적될 수 있고 및/또는 베이스 요소(10) 상의 전용 설치 공간(EA1, EA2)(예를 들어, 채널(들)(177)에서)에 배열될 수 있다. 이러한 구성요소(EC)는 센서 조립체(80)의 하나 또는 여러 센서(801, 802), 전체 센서 조립체(80), 전력 변환기, 정류기 회로, 전압 안정화 회로, 배터리 충전 회로, 데이터 저장 장치(예를 들어, EEPROM), 눈꺼풀 유도 충전, 눈꺼풀 보조 액체 펌핑 등과 같은 눈꺼풀 운동 동조 기능에 대한 타이밍을 감지하고 제어하기 위한 회로일 수 있다. 또한, 소비 전력이 감소된 자동 대기 모드 또는 슬립 모드(예를 들어, 최대 스위칭 전압에서 최소 유지 전압까지) 또는 고장 검출(예를 들어, 단락 회로, 빈 배터리)과 같은 기능이 상기 캐리어에 통합될 수 있다.
특히, 캐리어(186)는 상기 구성요소(EC), 특히 개별 센서(801, 802)를 지지하기 위한 하나, 둘 또는 복수의 돌출 영역(186a)을 포함할 수 있다.
본 명세서에서 윙으로 표시되는 이러한 돌출 영역은 도 44에 상세히 도시된다. 여기서 상기 윙(186a)은 링 부재(30)를 운반(또는 형성)함과 동시에 파워 인터페이스(185)를 운반하는 캐리어(186)(예를 들어, FPC)의 섹션으로부터 돌출한다. 이러한 윙(186a)은 윙(186a) 상의 구성요소(EC)를 배터리 또는 삼투 멤브레인 조립체(170)에 전기적으로 연결하기 위한 접촉 부재(187)(예를 들어, 솔더 패드 또는 프레스 접촉부)를 포함할 수 있다. 윙(186a)은 렌즈(1)의 채널(177)에 배열될 수 있다.
캐리어(186)가 2개의 윙(186a)을 포함하는 경우, 이들 윙(186a)은 캐리어(186)가 영역(EA1, EA2)에서 베이스 요소(10)에 장착될 때 도 43에 도시된 실시예의 마주보는 채널(177)에 배열된다. 대안으로, 일체형 접촉 부재(187)를 갖는 윙(186a) 대신에 도 43에 도시된 바와 같이, 개별 전도체(W, W', W")를 사용하는 개별 와이어링이 펌프(170) 또는 영역(EA1, EA2)에서의 구성요소(EC)에 배터리(110)의 접촉부(110a, 110b)를 와이어링하기 위해 사용될 수 있다. 도 45는 시력 교정을 위해 스펙터클의 형태인 광학 장치의 본 발명의 실시예의 또 다른 양태를 도시하고, 상기 스펙터클은 스펙터클 프레임(S')에 의해 고정될 수 있는 본 발명에 따른 2개의 렌즈(1)를 포함한다. 도 46은 저장 용기(D) 내에 배치된 본 발명에 따른 렌즈(1)를 갖는 저장 용기(D)의 형태인 본 발명의 일 양상을 도시하며, 저장 용기(D)는 렌즈(1)의 파워 인터페이스(185)를 통해 렌즈(1)의 배터리(110)의 유도 충전을 위한 유도 코일(IC)을 포함한다.
본 발명에 따른 렌즈의 사용은 매우 다양하며, 본 발명에 따른 렌즈의 사용은 매우 다양하며, 비전 시스템, 안과용 렌즈(콘택트 렌즈 및 인공 수정체), 포롭터(phoropter), 굴절계, 안저 카메라, ppt와 같은 안과용 장비, 바이오메트리, 페리미터, 토노미터, 아노말로스코프, 콘트라스미터, 엔도덜마이크로스코프, 바이노토미터, OCT, 로다테스트, 검안경, RTA, 슬릿 램프 현미경, 수술 현미경, 자동 굴절계, 케라토그래프, 공 초점 이미저, Scheimpflug 카메라, 파면 수차계, 퓨필로 미터, 피부 레이저, 안구 레이저, 이비인후과, 후두경, 라만 분광계, 휴대용 분광계, 광 역학 진단; 조명 장치, 머신 비전 장치, 레이저 가공 장치, 라이트 쇼 수행 장치, 프린터, 계측 장치(예를 들어, 머리 착용 안경), 의료 장치, 로봇 캠, 모션 추적 장치, 현미경, 망원경, 내시경, 쌍안경, 감시 카메라, 자동차 장치, 프로젝터, 거리 측정기, 바코드 판독기 및 웹캠, 광 커플 링, 생체 인식 장치, 전자 돋보기, 모션 추적, 안구 내 렌즈, 휴대 전화, 군사용 디지털 스틸 카메라, 웹캠, 현미경, 망원경, 내시경, 쌍안경, 연구, 산업 응용과 같은 장치를 제한없이 포함한다.
본 발명의 현재 바람직한 실시예가 도시되고 기술되었지만, 본 발명은 여기에 한정되지 않고 다음의 청구 범위의 범위 내에서 다양하게 구현되고 실시될 수 있다는 것이 명확하게 이해되어야 한다.
Claims (56)
- 시력 교정용 렌즈(1)로서, 렌즈(1)는
후방 측면(12) 및 상기 후방 측면(12)으로부터 이격되는 방향으로 향하는 전방 측면(11)을 갖는 투명 베이스 요소(10),
베이스 요소(10)에 연결된 투명하고 탄성 팽창가능 멤브레인(20) - 상기 멤브레인(20)은 베이스 요소(10)의 전방 측면(11)을 향하는 후방 측면(22)을 포함함 - ,
링 부재(30)가 멤브레인(20)의 곡률 조절가능 영역(23)을 형성하도록 멤브레인(20)에 연결된 링 부재(30) - 렌즈(1)는 멤브레인(20)의 곡률 조절가능 영역(23)에 인접한 렌즈 체적(41)을 포함하고 렌즈 체적(41)은 링 부재(30)에 의해 구획되고 렌즈(1)는 렌즈(1)의 경계 영역(24)에 배열된 리저버 체적(42)을 포함하고 2개의 체적(41, 42)은 각각 투명 액체(50, 50a, 50b)로 충전됨 - , 및
멤브레인(20)의 곡률 조절가능 영역(23)의 곡률이 변화하고 렌즈(1)의 초점 거리가 변화하도록 렌즈 체적(41)으로 리저버 체적(42)으로부터 투명 액체(50)를 전달하고 역으로도 전달하도록 구성된 펌핑 수단(700)을 포함하는 렌즈(1). - 제1항에 있어서, 렌즈(1)는 눈꺼풀이 렌즈(1)의 경계 영역(24)에 배열될 때 초점 거리에 대해 사용자의 눈꺼풀의 영향을 감소 또는 방지시키도록 구성된 보호 수단(31, 75, 33, 34)을 포함하는 렌즈(1).
- 제2항에 있어서, 상기 보호 수단(31, 75, 33, 34)은 사용자의 눈꺼풀이 렌즈의 경계 영역(24)에 배열될 때 리저버 체적(42)의 압축을 감소 또는 방지시키도록 구성된 강성의 지지 구조물(31)인 렌즈(1).
- 제3항에 있어서, 지지 구조물(31)은 복수의 리지(32)를 포함하는 렌즈(1).
- 제4항에 있어서, 상기 리지(32)는 리저버 체적(42)을 복수의 개별 섹션(420)으로 분할하고, 각각의 섹터(420)는 2개의 인접한 리지(32) 사이에 배열되는 렌즈(1).
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 펌핑 수단(700)은 리저버 체적(42)으로부터 렌즈 체적(41)으로 또는 이에 역으로 액체(50)를 압축하도록 구성된 액추에이터 수단(70)을 포함하는 렌즈(1).
- 제5항 및 제6항에 있어서, 액추에이터 수단(70)은 각각의 섹터(420)로부터 렌즈 체적(41)으로 액체(50)를 이송하기 위해 하나 이상의 섹터(420), 소정의 섹터(420) 또는 모든 섹터(420)를 압축하도록 구성되는 렌즈(1).
- 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 액추에이터 수단(70)은 연속적인 방식으로 초점 거리를 조절하기 위해 개별 섹터(420)를 압축하도록 구성되거나 또는 액추에이터 수단(70)은 개별 방식으로 초점 거리를 조절하기 위해 동시에 개별 섹터(420)를 압축하도록 구성되는 렌즈(1).
- 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 섹터(420)는 제1 벽(200) 및 제1 벽(200)을 향하는 제2 벽(100)에 의해 구획되고, 제1 벽(200)은 멤브레인(20)에 의해 형성되고 제2 벽(100)은 지지 구조물(31)에 의해 또는 베이스 요소(10)에 의해 형성되는 렌즈(1).
- 제6항 또는 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 액추에이터 수단(70)은 제1 벽(200)에 부착되는 복수의 제1 전극(71) 및 제1 및 제2 전극(71, 72)의 각각의 섹터(420)에 형성되도록 제2 벽(100)에 부착된 대응 개수의 제2 전극(72)을 포함하고, 각각의 쌍의 전극(71, 72)은 각각의 섹터(420) 내에서 제1 전극(71)과 제2 전극(72) 사이에 배열된 간격(74)을 구획하고, 간격(74)은 간격(74)이 밀폐될 때 액체(50)가 각각의 섹터(420)로부터 렌즈 체적(41) 내로 압축되도록 각각의 쌍의 전극에 인가된 체적에 의해 밀폐가능하고, 각각의 쌍의 전극(71, 72)에 인가된 전압이 감소되거나 또는 턴오프될 때 각각의 간격(74)은 개방되고 멤브레인(20)의 장력에 따라 대응 양의 액체(50)가 렌즈 체적(41)으로부터 리저버 체적(42)의 각각의 섹터(420) 내로 재차 유동하는 렌즈(1).
- 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 렌즈 체적(41) 내에 있는 투명 액체는 소수성 액체(50a)이고, 리저버 체적(42) 내에 있는 액체는 각각의 섹터(420)에서 계면(50c)이 소수성 액체(50a)와 친수성 액체(50b) 사이에 형성되도록 친수성 액체(50b)이고, 펌핑 수단(700)은 각각의 섹터(420)를 둘러싸는 벽(425) 내에 매립된 주변 전극(425a)과 각각의 섹터(420) 내에 있는 친수성 액체(50b) 사이에 전압을 인가하도록 구성되며, 상기 전극(425a)은 친수성 액체(50b)를 향하여 전기적으로 절연되어 각각의 계면(50c)이 렌즈 체적(41)을 향하여 이동하여 소수성 액체(50a)가 렌즈 체적(41) 내로 가압되어 멤브레인(20)의 곡률 조절가능 영역(23)의 곡률이 증가하고 렌즈의 초점 거리가 감소되고, 상기 전압이 감소되거나 또는 턴오프될 때 멤브레인(20)의 장력에 따라 대응 양의 소수성 액체(50a)가 렌즈 체적(41)으로부터 리저버 체적(42) 내로 재차 유동하는 렌즈(1).
- 제11항에 있어서, 섹터(420)는 리저버 체적(42)에 의해 형성된 주변방향 리저버 섹션(421)에 의해 서로 유동가능하게 연결되고 상기 리저버 섹션(421)은 적어도 일부가 곡선 형상을 포함하는 렌즈(1).
- 제2항에 있어서, 렌즈(1)의 상기 보호 수단은 렌즈 체적(41)과 리저버 체적(42) 사이의 유동 연결부를 밀폐 또는 개방하기 위한 하나 이상의 밸브(75)를 포함하는 렌즈(1).
- 제2항 또는 제3항에 있어서, 렌즈(1)는 리저버 체적(42)의 일부를 형성하는 하나 이상의 리저버 채널(422)을 포함하고, 리저버 채널(422)을 통하여 리저버 체적(42)이 렌즈 체적(41)에 유체가 통하도록 연결될 수 있는 렌즈(1).
- 제2항, 제3항 또는 제14항에 있어서, 펌핑 수단(700)은 리저버 체적(42) 내에 있는 액체(50)가 렌즈 체적(41) 내로 또는 역으로 압축되도록 구동되는 피에조 요소(701)의 형태인 복수의 액추에이터 요소(701)를 포함하는 렌즈(1).
- 제14항 및 제15항에 있어서, 액추에이터 요소(701)는 하나 이상의 리저버 채널(422)을 따라 배열되고 렌즈 체적(41) 내로 리저버 체적(42)으로부터 액체(50)를 가압하기 위해 하나 이상의 리저버 채널(422)의 변형가능 벽(423)에 대해 압축되도록 구성되는 렌즈(1).
- 제15항에 있어서, 액추에이터 요소(701)는 렌즈(1)의 광학 축(Z)에 대해 동축으로 배열되는 링-형 피에조 요소로서 형성되고 피에조 요소는 렌즈 체적의 최외측 에지보다 더 외측의 반경방향으로 배열되는 렌즈(1).
- 제17항 및 제14항에 있어서, 상기 액추에이터 요소(701)는 액추에이터 요소(701)가 렌즈 체적(41) 내로 리저버 체적(42)으로부터 액체를 가압하기 위하여 하나 이상의 리저버 채널(422)의 변형가능 벽(423)에 대해 압축되도록 구동 시에 상기 광학 축(z)과 일치되는 축방향으로 팽창되는 렌즈(1).
- 제17항 및 제14항에 있어서, 액추에이터 요소(701)는 상기 액추에이터 요소(701)가 리저버 체적(42)으로부터 렌즈 체적(41) 내로 액체를 가압하기 위하여 하나 이상의 리저버 채널(422)의 변형가능 벽(423)을 형성하도록 구동 시에 광학 축(z)에 대해 수직으로 이어지는 반경방향(R)으로 팽창되는 렌즈(1).
- 제14항에 있어서, 펌핑 수단(700)은 리저버 체적(42) 내에 있는 액체가 렌즈 체적(41) 내로 압축되도록 구동되는 피에조 요소(701)의 형태인 링-형 액추에이터 요소(701)를 포함하고, 액추에이터 요소(701)는 상기 액추에이터 요소(701)가 리저버 체적(42)의 원주방향 리저버 섹션(421)을 압축하도록 구동 시에 렌즈(1)의 광학 축(z)에 대해 수직으로 이어지는 반경방향(R)으로 외측을 향해 팽창되고, 상기 원주방향 리저버 섹션(421)은 리저버 체적(42)으로부터 렌즈 체적(41) 내로 액체를 가압하기 위하여 하나 이상의 리저버 채널(422)을 통해 렌즈 체적(41)에 유체가 통하도록 연결되는 렌즈(1).
- 제14항에 있어서, 액추에이터 요소(701)는 하나 이상의 리저버 채널(422)을 따라 배열되고, 리저버 체적(42)으로부터 렌즈 체적(41) 내로 액체(50)가 가압되도록 각각의 액추에이터 요소(701)의 만곡 시에 하나 이상의 리저버 채널(422)을 압축하도록 작동되는 경우 하나 이상의 리저버 채널(422)을 향해 만곡되도록 구성되는 렌즈(1).
- 제14항에 있어서, 리저버 체적(42)은 하나 이상의 리저버 채널(422)을 통하여 렌즈 체적(41)에 연결되는 하나 이상의 챔버(426)를 포함하고, 펌핑 수단(700)은 액체(50)가 챔버(424)로부터 렌즈 체적(41) 내로 가압되도록 각각의 액추에이터 요소(701)의 만곡 시에 챔버(52)를 압축하기 위하여 구동될 때 챔버(426)를 향하여 만곡되는 피에조 요소(701)의 형태인 하나 이상의 액추에이터 요소(701)를 포함하는 렌즈(1).
- 제3항, 제14항, 제15항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 지지 구조물(31)은 하부로부터 부분적으로 리저버 체적(42)을 덮는 강성의 하부(33) 및 상부로부터 부분적으로 리저버 체적(42)을 덮는 강성의 상부(34)를 포함하는 렌즈(1).
- 제1항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 렌즈(1)는 센서 수단(80), 처리 유닛(90), 배터리(110) 및 액추에이터(70)를 포함하는 렌즈(1).
- 제1항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 렌즈(1)는 렌즈(1)를 착용하는 사람의 움직임의 형태인 신호를 감지하고 상기 신호에 응답하여 출력 신호를 제공하도록 구성된 센서 수단(80)을 포함하고, 상기 움직임은 수정체, 눈꺼풀(4) 또는 사람의 눈(2) 중 하나의 움직임인 렌즈(1).
- 제25항에 있어서, 렌즈(1)는 센서(80)에 의해 제공된 출력 신호 또는 외부 장치(81)에 의해 제공된 출력 신호에 응답하여 리저버 체적으로부터 렌즈 체적 내로 또는 이와 역으로 액체(50)를 전달하기 위해 하나 이상의 밸브(75) 및/또는 펌핑 수단(700)을 제어하도록 구성된 처리 유닛(90)을 추가로 포함하는 렌즈(1).
- 제1항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서, 링 부재(30)는 리저버 체적(42)과 렌즈 체적(41)을 유체가 통하도록 연결하는 하나 이상의 채널(60)을 포함하는 렌즈(1).
- 제1항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 및/또는 제2 전극은 카본 나노튜브, 카본 블랙, 카본 그리스, 전도성 그리스, 금속 이온, 액체 금속, 금속 분말, 특히 금속 나노입자, 금속 필름 또는 전도성 폴리머 중 하나를 포함하거나 또는 이로부터 형성되는 렌즈(1).
- 제1항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서, 점착 방지 코팅 또는 층이 제1 벽, 제2 벽, 제1 전극 및 제2 전극 중 적어도 하나 상에 제공되는 렌즈(1).
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 펌핑 수단(700)이 제1 전기삼투 펌프(170)를 포함하거나 또는 이로 형성되고, 제1 전기삼투 펌프는 다공성 멤브레인(173), 제1 전극(171) 및 제2 전극(172)을 포함하고, 다공성 멤브레인(173)은 전극(171, 172)이 다공성 멤브레인(173)과 각각 접촉하도록 상기 전극(171, 172) 사이에 배열되는 렌즈(1).
- 제30항에 있어서, 상기 전기삼투 펌프(170)는 리저버 체적(42)의 하부 격실(175)로부터 리저버 체적(42)의 상부 격실(174)을 분리하고, 상기 격실(174, 175)은 서로 상하로 배열되고, 상부 격실(174)은 상기 멤브레인(20)과 제1 전기삼투 펌프(170) 사이에 배열되거나 또는 상기 다공성 멤브레인(173)은 리저버 체적(42)의 하부 격실(175)로부터 리저버 체적(42)의 상부 격실(174)을 분리하고, 상기 격실(174, 175)은 상하로 배열되고, 상부 격실(174)은 멤브레인(20)과 다공성 멤브레인(173) 사이에 배열되는 렌즈(1).
- 제31항에 있어서, 전기삼투 펌프(170)는 리저버 체적(42)과 렌즈 체적(41) 사이에서 액체(50)를 전달하기 위하여 상기 전극(171, 172)에 인가된 전압에 따라 하부 격실(175)로부터 상부 격실(174)로 또는 상부 격실(174)로부터 하부 격실(175)로 액체(50)를 펌핑하도록 구성되는 렌즈(1).
- 제31항 또는 제32항에 있어서, 하부 격실(175) 또는 상부 격실(174)은 베이스 요소(10)와 링 부재(30) 사이에서 연장되는 하나 이상의 채널(177)을 통하여 렌즈 체적(41)에 연결되는 렌즈(1).
- 제30항 또는 제33항에 있어서, 상기 전기삼투 펌프(170)는 링 부재(30)의 횡방향 표면(30a)에 인접하게 배열되고, 상기 횡방향 표면(30a)은 링 부재(30)의 상부 면 측면(30b)을 연결하고, 상기 상부 면 측면(30b)을 통하여 링 부재(30)가 멤브레인(20), 링 부재(30)의 하부 면 측면(30c)에 연결되고, 상기 하부 면 측면(30c)은 상부 면 측면(30b)으로부터 이격되는 방향을 향하는 렌즈(1).
- 제30항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 전기삼투 펌프(170)는 링 부재(30)의 하부 면 측면(30c)에 연결되고, 하부 면 측면(30c)은 링 부재(30)의 상부 면 측면(30b)으로부터 이격되는 방향을 향하고, 상기 상부 면 측면(30b)을 통하여 링 부재(30)가 상기 멤브레인(20)에 연결되는 렌즈(1).
- 제31항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서, 렌즈(1)는 상부 격실(174)을 둘러싸는 추가 링 부재(300)를 포함하고, 상기 제1 전기삼투 펌프(170)는 추가 링 부재(300)의 하부 면 측면(300c) 및/또는 링 부재(30)의 하부 면 측면(30c)에 연결되는 렌즈(1).
- 제30항 내지 제36항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 전기삼투 펌프(170)는 배터리(110)를 제1 전극(171)에 연결하기 위한 제1 접촉 리드(171a) 및 배터리(110)를 제2 전극(172)에 연결하기 위한 제2 접촉 리드(172a)를 포함하고, 상기 제1 접촉 리드(171a)는 제1 전기삼투 펌프(170)의 제1 단부(170a)에 배열되고, 복수의 제2 접촉 리드(172a)는 제1 전기삼투 펌프(170)의 마주보는 제2 단부(170b)에 배열되는 렌즈(1).
- 제30항 내지 제37항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 전기삼투 펌프(170)는 곡선형 형상을 포함하는 렌즈(1).
- 제30항 내지 제38항 중 어느 한 항에 있어서, 렌즈(1)는 상기 다공성 멤브레인(173) 또는 상기 제1 전기삼투 펌프(170)를 지지하기 위하여 상부 격실(174) 내에 배열된 지지 구조물(181) 및/또는 다공성 멤브레인(173) 또는 제1 전기삼투 펌프(170)를 지지하기 위하여 하부 격실(175) 내에 배열된 지지 구조물(182)을 포함하는 렌즈(1).
- 제31항 내지 제39항 중 어느 한 항에 있어서, 베이스 요소(10)는 리세스(10a)를 포함하고, 상기 하부 격실(175)은 리세스(10a) 내에 배열되고, 상기 리세스(10a)는 곡선형 및/또는 원주방향 리세스(10a)인 렌즈(1).
- 제40항에 있어서, 리세스(10a)는 리세스(10a)에 대해 제1 전기삼투 펌프(170)를 정렬하기 위하여 2개의 마주보는 스텝(10b)을 포함하는 렌즈(1).
- 제30항 내지 제41항 중 어느 한 항에 있어서, 베이스 요소(10)는 베이스 요소(10)에 대해 링 부재(30)를 정렬하기 위한 원주방향 스텝(10c)을 포함하는 렌즈(1).
- 제30항 내지 제42항 중 어느 한 항에 있어서, 렌즈는 배터리(110), 특히 재충전가능 배터리를 포함하는 렌즈(1).
- 제43항에 있어서, 배터리(110)는 하부 및 상부 격실(174, 175)의 외부에 배열되거나 또는 배터리(110)는 하부 격실(175) 내에 배열되는 렌즈(1).
- 제43항 또는 44항에 있어서, 렌즈(1)는 배터리(110)의 유도 충전을 위해 구성된 파워 인터페이스(185)를 포함하는 렌즈(1).
- 제30항 내지 제45항 중 어느 한 항에 있어서, 렌즈(1)는 눈꺼풀 움직임, 완전히 닫힌 눈꺼풀 또는 부분적으로 닫힌 눈꺼풀 중 하나를 감지하고 대응 제어 신호를 생성하도록 구성된 센서 조립체(80)를 포함하는 렌즈(1).
- 제45항 및/또는 제46항에 있어서, 렌즈(1)는 파워 인터페이스(185)에 의해 수신된 변조된 파워 서플라이 신호의 형태의 제어 신호에 따라 및/또는 센서 조립체(80)의 제어 신호에 따라 제1 전기삼투 펌프(170)를 제어하도록 구성된 처리 유닛(190)을 포함하는 렌즈(1).
- 제45항 내지 제47항 중 어느 한 항에 있어서, 파워 인터페이스(185), 센서 조립체(80), 및 처리 유닛(190)이 링 부재(30)에 장착되는 렌즈(1).
- 제45항 내지 제48항 중 어느 한 항에 있어서, 파워 인터페이스(185), 센서 조립체(80), 및 처리 유닛(190)이 특히 플렉시블 인쇄 회로 기판의 형태로 캐리어(186) 상에 장착되고, 링 부재(30)는 또한 캐리어(186) 상에 장착되거나 또는 캐리어(186)에 의해 형성되는 렌즈(1).
- 제30항 내지 제49항 중 어느 한 항에 있어서, 렌즈(10)는 제2 전기삼투 펌프(270)를 포함하고, 제2 전기삼투 펌프(270)는 다공성 멤브레인(273), 제1 전극(271), 및 제2 전극(272)을 포함하고, 제2 전기삼투 펌프(270)의 다공성 멤브레인(273)은 특히 상기 전극(271, 272)이 각각 제2 전기삼투 펌프(270)의 다공성 멤브레인(273)과 접촉하도록 제2 전기삼투 펌프(270)의 전극(271, 272) 사이에 배열되는 렌즈(1).
- 제50항에 있어서, 상기 제2 전기삼투 펌프(270)는 리저버 체적(42)의 하부 격실(275)로부터 리저버 체적(42)의 추가 상부 격실(274)을 분리하고, 상기 추가 격실(274, 275)은 서로 상하로 배열되고, 추가 상부 격실(274)은 상기 멤브레인(20)과 제2 전기삼투 펌프(270) 사이에 배열되거나 또는 제2 전기삼투 펌프(270)의 상기 다공성 멤브레인(273)은 리저버 체적(42)의 하부 격실(275)로부터 리저버 체적(42)의 추가 상부 격실(274)을 분리하고, 상기 추가 격실(274, 275)은 상하로 배열되고, 추가 상부 격실(274)은 멤브레인(20)과 다공성 멤브레인(273) 사이에 배열되는 렌즈(1).
- 제51항에 있어서, 제2 전기삼투 펌프(270)는 리저버 체적(42)과 렌즈 체적(41) 사이에서 액체(50)를 전달하기 위하여 제2 전기삼투 펌프(270)의 상기 전극(271, 272)에 인가된 전압에 따라 추가 하부 격실(275)로부터 추가 상부 격실(274)로 또는 추가 상부 격실(274)로부터 추가 하부 격실(275)로 액체(50)를 펌핑하도록 구성되는 렌즈(1).
- 제51항 또는 제52항에 있어서, 렌즈(1)는 2개의 마주보는 채널(177)을 포함하고, 2개의 전기삼투 펌프(170, 270)의 하부 격실(175, 275) 또는 상부 격실(174, 274)은 채널(177)을 통하여 렌즈 체적(41)과 유체가 통하도록 연결하는 렌즈(1).
- 제53항에 있어서, 렌즈(1)는 상기 멤브레인(20) 및/또는 링 부재(30)를 지지하기 위하여 각각의 채널(177) 내에 배열된 지지 구조물(183a, 183b)을 포함하는 렌즈(1).
- 제1항 내지 제54항 중 어느 한 항에 있어서, 렌즈(1)는
-사람의 눈(2)의 표면에 직접 배치되고,
-사람의 눈(2) 내에 배치되고,
-눈(2)으로부터 이격되어 사람의 눈(2)의 전방에 배치되는 것 중 하나로 구성되는 렌즈(1). - 투명 인클로져 및 제1항 내지 제55항 중 어느 한 항에 따른 렌즈(1)를 포함하는 광학 조립체로서, 상기 렌즈(1)는 상기 인클로져 내에 배열 또는 매립되고, 바람직하게는 상기 인클로져는 추가 렌즈를 형성하거나 또는 포함하는 광학 조립체.
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200119153A (ko) * | 2019-04-09 | 2020-10-19 | 한국과학기술연구원 | 의료 기기용 렌즈 및 이의 제조방법 |
| KR20220140538A (ko) * | 2020-02-04 | 2022-10-18 | 발드머 포트니 | 멀티-챔버 스위칭가능 광학요소 |
Families Citing this family (38)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10281743B2 (en) | 2015-10-01 | 2019-05-07 | Verily Life Sciences Llc | Eye convergence detection with contact lenses |
| US10222632B2 (en) | 2015-10-01 | 2019-03-05 | Verily Life Sciences Llc | Lens-to-lens communication for contact lenses |
| US10394057B2 (en) * | 2016-02-08 | 2019-08-27 | Verily Life Sciences Llc | Eyes closed interface |
| US10386655B2 (en) | 2016-07-27 | 2019-08-20 | Verily Life Sciences Llc | Device, system and method for detecting overlap of an ophthalmic device by an eyelid |
| US11251005B2 (en) * | 2016-09-26 | 2022-02-15 | Given Imaging Ltd. | Methods and systems for using a light emitting diode to switch a device on and off |
| KR20200018426A (ko) | 2017-05-01 | 2020-02-19 | 프레스-바이 비전 엘티디. | 동적 눈물 렌즈 |
| EP3697286A4 (en) * | 2017-10-19 | 2021-07-28 | Virginia Commonwealth University | EYE MONITORING PROCESSES AND SYSTEMS ACTIVATED BY EYE VERGENCE |
| CN111630442A (zh) * | 2017-12-22 | 2020-09-04 | 奥普托图尼股份公司 | 具有可调焦距的镜片 |
| US11583387B2 (en) * | 2018-01-16 | 2023-02-21 | Sav-Iol Sa | Ophthalmic assembly for implantation in an anterior chamber of an eye of a patient and method for accommodating the vision of the patient |
| WO2019175667A1 (en) * | 2018-03-14 | 2019-09-19 | Menicon Co. Ltd. | Wireless smart contact lens for intraocular pressure measurement |
| JP7301508B2 (ja) * | 2018-08-08 | 2023-07-03 | キヤノン株式会社 | 接合レンズ、およびそれを有する光学系、および光学機器、および接合レンズの製造方法 |
| KR102123163B1 (ko) * | 2018-10-31 | 2020-06-15 | 주식회사 에덴룩스 | 초점거리를 가변할 수 있는 유체 렌즈 |
| KR102676555B1 (ko) * | 2018-12-05 | 2024-06-20 | 하니타 렌즈스 엘티디. | 곡률 조정 가능한 콘택트 렌즈 |
| US10871660B2 (en) * | 2018-12-20 | 2020-12-22 | Tectus Corporation | Dynamic presbyopia correction in electronic contact lenses |
| CN109633910B (zh) * | 2019-01-14 | 2021-11-05 | 京东方科技集团股份有限公司 | Ar/vr隐形眼镜及其制作方法和电子设备 |
| US11061254B2 (en) * | 2019-01-24 | 2021-07-13 | International Business Machines Corporation | Adjusting contact lens prescription while wearing lens |
| CN113543753B (zh) * | 2019-03-04 | 2024-04-19 | 国立大学法人东北大学 | 眼用医疗器械的水分的吸收或排出方法及眼用医疗器械 |
| CN109856815A (zh) * | 2019-04-12 | 2019-06-07 | 京东方科技集团股份有限公司 | 隐形眼镜、其制造方法及监测装置 |
| CN111929757B (zh) * | 2019-05-12 | 2025-06-20 | 奥普托图尼瑞士股份公司 | 可调棱镜 |
| US12102200B2 (en) * | 2019-09-26 | 2024-10-01 | Twenty Twenty Therapeutics Llc | System and kit for replenishing an electrowetting ophthalmic device |
| US11685131B2 (en) | 2019-09-30 | 2023-06-27 | Coopervision International Limited | Methods and systems for making a lens assembly |
| HUE066561T2 (hu) | 2019-09-30 | 2024-08-28 | Coopervision Int Ltd | Eljárások és rendszerek lencseszerelvény készítésére |
| GB2604046B (en) * | 2019-10-25 | 2023-09-06 | Coopervision Int Ltd | Multilayer contact lens |
| GB2588465B (en) * | 2019-10-25 | 2022-07-13 | Coopervision Int Ltd | Tuneable ophthalmic lens |
| US11768387B2 (en) * | 2019-10-25 | 2023-09-26 | Coopervision International Limited | Tuneable ophthalmic lens |
| GB2588464B (en) * | 2019-10-25 | 2022-04-20 | Coopervision Int Ltd | Multilayer contact lens |
| GB2588466A (en) * | 2019-10-25 | 2021-04-28 | Coopervision Int Ltd | Tuneable ophthalmic lens |
| GB2604243B (en) * | 2019-10-25 | 2023-09-06 | Coopervision Int Ltd | Multilayer contact lens |
| CN110780462A (zh) * | 2019-11-04 | 2020-02-11 | 中国计量大学 | 一种带有护眼功能的智能眼镜 |
| CN111239864B (zh) * | 2020-02-13 | 2023-08-22 | 北京理工大学 | 一种三明治结构的介电弹性微流体液体透镜及制作方法 |
| DE102020113832A1 (de) * | 2020-05-22 | 2021-11-25 | Optotune Ag | Kontaktlinse und Verfahren zur Herstellung einer Kontaktlinse |
| CN112014979B (zh) * | 2020-08-24 | 2022-04-22 | 合肥工业大学 | 一种基于透明电致动聚合物材料的自适应眼镜及控制系统 |
| CN112068308B (zh) * | 2020-09-15 | 2022-04-19 | 东南大学 | 一种电驱动片型可变焦镜头及其设计方法和制作方法 |
| CN112263451B (zh) * | 2020-10-28 | 2022-11-08 | 中国人民解放军陆军特色医学中心 | 一种抑制近视度数加深的矫正仪 |
| DE102021110782B3 (de) * | 2021-04-27 | 2022-03-31 | Carl Zeiss Meditec Ag | Verfahren zum Herstellen einer akkommodativen Intraokularlinse |
| CN113464895B (zh) * | 2021-09-06 | 2021-11-30 | 江西省绿野汽车照明有限公司 | 一种led光源远近光一体车灯模组 |
| WO2025171037A1 (en) * | 2024-02-05 | 2025-08-14 | E-Vision Smart Optics, Inc. | Oxygen permeable contact lens |
| GB2639179A (en) * | 2024-03-04 | 2025-09-17 | Cambridge Mechatronics Ltd | Optical assembly |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4816031A (en) | 1988-01-29 | 1989-03-28 | Pfoff David S | Intraocular lens system |
| US5764339A (en) | 1996-10-03 | 1998-06-09 | Medical University Of South Carolina | Compressive force-activated variable focus lens and method of making the same |
| JP2006523130A (ja) * | 2003-03-06 | 2006-10-12 | ジョン エイチ． シャダック， | 適合性光学レンズおよび製造方法 |
| KR100807940B1 (ko) | 2007-03-08 | 2008-02-28 | 박경진 | 안구내렌즈 |
| EP2137568A4 (en) | 2007-03-19 | 2011-01-26 | In Technology Holdings Llc | MULTIFOCAL HYDRODYNAMIC CONTACT LENS, AND ASSOCIATED MANUFACTURING TECHNIQUES |
| DE102009021702B4 (de) | 2009-05-17 | 2011-03-24 | Binder, Helmut, Dr. | Akkommodierende Kontaktlinse |
| EP2239600A1 (en) | 2010-06-02 | 2010-10-13 | Optotune AG | Adjustable optical lens |
| FR2965068B1 (fr) * | 2010-09-21 | 2013-07-19 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif a membrane deformable par actionnement a temps de reponse reduit |
| JP2013541049A (ja) * | 2010-10-11 | 2013-11-07 | アドレンズ ビーコン インコーポレイテッド | 流体充填調整可能コンタクトレンズ |
| US20120140167A1 (en) | 2010-11-01 | 2012-06-07 | Pixeloptics, Inc. | Dynamic Changeable Focus Contact And Intraocular Lens |
| JP2012128029A (ja) * | 2010-12-13 | 2012-07-05 | Canon Inc | 液体レンズ及び液体レンズの制御方法 |
| KR102090465B1 (ko) | 2012-06-29 | 2020-04-14 | 존슨 앤드 존슨 비젼 케어, 인코포레이티드 | 다수 상태의 전기활성 안과용 장치 |
| JP2017523482A (ja) * | 2014-07-31 | 2017-08-17 | ワンフォーカス ビジョン， インコーポレイテッド | 瞼裂幅に反応する制御デバイス |
-
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200119153A (ko) * | 2019-04-09 | 2020-10-19 | 한국과학기술연구원 | 의료 기기용 렌즈 및 이의 제조방법 |
| KR20220140538A (ko) * | 2020-02-04 | 2022-10-18 | 발드머 포트니 | 멀티-챔버 스위칭가능 광학요소 |
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