(57)【要約】  本発明は、特定の帯域幅の光を着用者の眼にもたらすことができる光源（２０２ａ）を有する眼科用レンズ（２０１）を提供するための方法及び装置を開示する。いくつかの実施形態では、眼科用レンズ（２０１）はシリコーンヒドロゲルから鋳造成形され、エネルギー源（２０２）及び光源（２０２ａ）は眼科用レンズ（２０１）内に封入される。
2014512555.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
眼科用レンズを形成する方法であって、
第１の成形部分に近接した光源と電気的に導通するエネルギー源を定置することと、
前記第１の成形部分内に反応性モノマー混合物を堆積させることと、
前記反応性モノマー混合物と接触させて前記エネルギー源及び光源を配置することと、
前記第１の成形部分を第２の成形部分に近接して配置し、それによってレンズ空洞内に前記エネルギー源及び光源、並びに反応性モノマー混合物の少なくとも一部を有するレンズ空洞を形成することと、
前記反応性モノマー混合物を化学線に曝露することと、
を含む方法。
【請求項２】
前記光源と電気的に導通している前記エネルギー源が電気化学セルを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記エネルギー源が前記光源に十分な電力を提供して、前記光源から光を放射できる、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記エネルギー源が物理的に基材に取り付けられ、前記基材が、前記第１の成形部分及び前記第２の成形部分の一方又は両方と接触して定置される、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記基材が集積回路を含み、前記方法が前記エネルギー源を前記基材に固定することを追加的に含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記基材が多数の異なる部分を含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記エネルギー源が薄膜電気化学セルを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記電気化学セルがリチウムイオン電池を含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記電気化学セルが再充電可能な固体材料を含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記電気化学セルがナノスケール結晶を含むカソードを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
前記ナノスケール結晶がリン酸鉄リチウムを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記光源が４５０〜５００ナノメートルの波長で青色光を放射する、請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
前記光源が４７０〜４８０ナノメートルの波長で青色光を放射する、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記光源が約２，０００〜３，０００ルクスの光を放射する、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記光源が４７５〜５２５ナノメートルの波長で緑色光を放射する、請求項１に記載の装置。
【請求項１６】
前記光源が４９０〜５１０ナノメートルの波長で緑色光を放射する、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記ライトが約３００〜４００ルクスの光を放射する、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記光源が１つ又は２つ以上の発光ダイオードを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１９】
前記装置が１本又は２本以上の光パイプを含む、請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
前記１本又は２本以上の光パイプが光ファイバー経路を含む、請求項１９に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１１年２月４日に出願された米国特許仮出願第６１／４３９，５３５号、及び２０１２年１月３１日に出願された米国特許出願第１３／３６２，２７５号に対する優先権を主張し、これらの内容は依拠され参照により組み込まれる。
【０００２】
（発明の分野）
本発明は、エネルギー印加された生物医学的装置を製造するための方法及び装置、より具体的には、いくつかの実施形態において、光線療法用のエネルギー印加された眼科用レンズを製造するための方法及び装置を記述するものである。
【背景技術】
【０００３】
季節性情動障害（ＳＡＤ）は、患者が特定の季節（最も頻繁には冬季）に抑鬱症状を経験する、定着した気分障害である。ＳＡＤの患者は、一年の大部分の期間においては通常の精神的健康状態を有することが多い。ＳＡＤの症状としては、過眠、気力不足、炭水化物渇望、集中力低下、及び社会的活動からの撤退等が挙げられるが、これらに限定されない。これらの症状は、落ち込み感、絶望感、悲観的感情、及び喜びの欠如をもたらす。
【０００４】
季節要因の気分の変化は、光への曝露の変化に関係していると考えられている。日照時間が少ない、日射強度が低い、又は曇天期間が非常に長い、北極地帯等の地理的領域は、より多くのＳＡＤの発生を呈する。成人人口におけるＳＡＤ患者数の変動は米国内で顕著であり、低率のフロリダ州及び他の陽光に満ちあふれた州から、著しく高率のアラスカ州、ニューハンプシャー州、及び他の北部、つまり曇天の多い地域までの幅がある。
【０００５】
光線療法は研究が続けられており、標準的な、つまり冬ベースの季節性情動障害に対する主な効果的治療として確立している。光線療法は、標準的な白熱灯よりも著しく多くのルーメンを放出する装置を使用する。一般的な実施態様には、１０，０００ルクスの好ましい、明るい白色のフルスペクトル光、又は任意に４８０ｎｍの波長、２，５００ルクスの青色光又は５００ｎｍの波長、３５０ルクスの緑色光を含む。光線療法では、通常、患者は、毎日３０〜６０分間、光源から所定の距離で眼を開いて座る必要がある。この季節的治療は、患者が自然光に頻繁に曝露されるようになるまで数週間にわたって持続される。患者の大部分はこの治療が面倒であると考えており、したがって、かなりの割合（いくつかの調査では、最大１９％）が治療を中止する。したがって、より簡便で、継続的かつ合理的な方法で光線療法を提供するために、新たな方法及びアプローチが望ましい。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
したがって、本発明は、エネルギー印加部分及び光線療法を提供するための光源を有する、眼科用レンズ等の生物医学的装置を形成するための方法及び装置を含む。光源を有するエネルギー印加された眼科用レンズ、光源を有するエネルギー印加された眼科用レンズを形成するための装置、及びその方法の開示を含む。エネルギー源、光源、及び他の所望の構成要素は、第１の成形部分上、及び第２の成形部分上の一方、若しくは両方に堆積されるか、又は第１の成形部分上、及び第２の成形部分上の一方、若しくは両方に堆積される挿入物内に堆積され得る。第１の成形型部分と第２の成形型部分との間に反応性モノマー混合物を入れる。第１の成形部分は、第２の成形部分に近接して配置され、それによりレンズ空洞内に、エネルギー源及び光源、並びに反応性モノマー混合物の少なくとも一部を有するレンズ空洞を形成し、反応性モノマー混合物が化学線に曝露される。レンズは、反応性モノマー混合物が暴露される化学線の制御を介して形成される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明のいくつかの実施形態に従う、成形組立品装置を図示する。
【図２】エネルギー源、及び含まれる構成要素を備える眼科用レンズを例示する。
【図３】眼科用レンズを形成するために、成形部分の近位にエネルギー源を定置するための装置を例示する。
【図４】本発明のいくつかの実施形態による方法の段階を図示する。
【図５】本発明のいくつかの更なる態様による方法の段階を図示する。
【図６】本発明のいくつかの実施形態を実践するために使用され得るプロセッサを図示する。
【図７】その体積に応じた、エネルギー源が提供し得るエネルギー量の推定によって指定される、いくつかの代表的な種類のエネルギー源の描写を例示する。
【図８ａ】エネルギー源の代表的な設計形状を例示する。
【図８ｂ】エネルギー源の代表的な設計形状を例示する。
【図８ｃ】エネルギー源の代表的な設計形状を例示する。
【図８ｄ】エネルギー源の代表的な設計形状を例示する。
【図９】エネルギー再印加のための装置、及びエネルギー印加された構成要素を有するエネルギー印加された眼科用レンズの実施例を例示する。
【図１０】本発明のいくつかの実施形態による光源を含むエネルギー印加された眼科用レンズの断面図を例示する。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明は、眼科用レンズなどの生物医学的装置を形成するための方法、及び装置を含む。詳細には、本発明は、エネルギー源及び光源が内部に組み込まれた眼科用レンズを提供するための方法及び装置を含む。いくつかの実施形態では、本発明は、コンタクトレンズ内の視覚ゾーン周辺部の周囲のほぼ環状の領域を含み、エネルギー源及び構成要素が周辺部の周囲の環状領域に位置する、ヒドロゲルコンタクトレンズを含む。
【０００９】
以下の各項では、本発明の実施形態のより詳細な説明を与える。好ましい実施形態及び代替の実施形態の両方の説明は、代表的な実施形態に過ぎず、変形、修正、及び代替が当業者にとって明白であり得ることが理解される。したがって、上述した代表的な実施形態は、基礎となる発明の範囲を限定するものではないと理解されるべきである。
【００１０】
用語解説
本発明を対象とする本説明文及び特許請求の範囲においては様々な用語が使用され得るが、これらには以下の定義が適用される。
【００１１】
構成要素とは、本明細書で使用するとき、論理的状態、又は物理的状態の１つ又は２つ以上の変化を生じるためにエネルギー源から電流を引き込む装置を指す。
【００１２】
本明細書において使用するところの「付勢された」とは、電流を供給することができるか、又は内部に蓄積された電気的エネルギーを有することができる状態であることを指す。
【００１３】
本明細書で使用するところの「エネルギー」とは、ある物理系が仕事をする能力のことを指す。本発明で使用される場合の多くは、動作する際に電気的作用を行うことが可能なこの容量に関連し得る。
【００１４】
本明細書において使用するところの「エネルギー源」とは、エネルギーを供給するか、又は生物医学的装置を励起状態とすることが可能な装置のことを指す。
【００１５】
エネルギーハーベスターとは、本明細書で使用するとき、環境からエネルギーを抽出し、これを電気エネルギーに変換することができる装置を指す。
【００１６】
インテリジェントな光線療法：本明細書で使用する場合、プロセッサが様々なデータを評価し、データ分析に基づいて、プログラム化された光線療法スケジュールに対して補正的調整を動的に行う光線療法を提供する方法を指す。ユーザーの周辺光への曝露に基づいた光線療法の調整は、インテリジェントな光線療法の一例である。
【００１７】
「レンズ」とは、眼の内部又は眼の上に置かれる任意の眼科用装置のことを指す。これらの装置は視覚矯正を与えるものか、又は美容的なものであり得る。例えば「レンズ」なる用語は、コンタクトレンズ、眼内レンズ、オーバーレイレンズ、眼用インサート、光学インサート、又は視力を矯正若しくは調節するか、又は視力を妨げることなく目の生理機能を美容的に強調する（例えば虹彩色）他の同様の装置のことを指し得る。実施形態によっては、本発明の好ましいレンズは、シリコーンヒドロゲルを含むがこれに限定されないシリコーンエラストマー又はヒドロゲル、及びフルオロヒドロゲルから作製される、ソフトコンタクトレンズである。
【００１８】
レンズ形成混合物、又は「反応性混合物」又は「ＲＭＭ」（反応性モノマー混合物）：本明細書で使用される場合、硬化及び架橋することができるか、又は架橋して眼科用レンズを形成することができる、モノマー又はプレポリマー材料を指す。様々な実施形態は、ＵＶ遮断剤、染料、光開始剤、又は触媒、及びコンタクト若しくは眼内レンズ等の眼科レンズに望まれ得る他の添加剤等の１つ又は２つ以上の添加剤を有するレンズ形成混合物を含むことができる。
【００１９】
レンズ形成表面：レンズの成形に用いられる表面を指す。いくつかの実施形態では、任意のこのような表面１０３〜１０４は、光学品質表面仕上げを有することができる。光学品質表面仕上げとは、表面が十分に滑らかで、成形表面に接触しているレンズ形成材料の重合によって作られるレンズ表面が光学的に許容可能であるように形成されていることを示す。更に、いくつかの実施形態では、レンズ形成表面１０３〜１０４は、レンズ表面に所望の光学特性を付与するのに必要な幾何学形状を有することができる。所望の光学特性としては、限定することなく、球面、非球面、及び円筒屈折力、波面収差補正、角膜トポグラフィ補正などに加えて、これらの任意の組み合わせが挙げられる。
【００２０】
光源：本明細書で使用する場合、光を放射できる装置を指す。
【００２１】
光線療法：本明細書で使用する場合、様々な装置を使用して制御され、特定の期間、指定の強度で、場合によっては指定の時刻に投与される特定の波長の光に曝露されることを指す。
【００２２】
リチウムイオン電池：リチウムイオンがセルを通して動くことによって電気的エネルギーを生成する電気化学セルを指す。典型的には電池とよばれるこの電気化学セルは、その通常の状態に再付勢又は再充電され得る。
【００２３】
ルクス：本明細書で使用する場合、国際単位系（ＳＩ）における照度の単位を指す。ルクスは、領域当たりの光量の測定値をもたらす。１ルクスは、１ルーメンが１平方メートルの領域に均一に分配された場合にもたらされる照明量である。これは、１本の国際燭の点光源から１メートルの位置にある全ての表面点に存在する照明にも等しい。１ルクスは、０．０９２９フートキャンドルに等しい。
【００２４】
「成形型」とは、未硬化の配合物からレンズを形成するために使用可能な、剛性又は半剛性の物体のことを指す。いくつかの好ましい成形型は、前部湾曲成形型部分及び後部湾曲成形型部分を形成する２つの成形型部分を含む。
【００２５】
光学ゾーン：本明細書で使用する場合、眼科用レンズの装用者がそこを通して見ることになる、眼科用レンズの領域を指す。
【００２６】
本明細書において使用するところの「電力」とは、単位時間当たりに行われる仕事又は移動するエネルギーのことを指す。
【００２７】
プログラム化された光線療法スケジュール：本明細書で使用する場合、日付、地理的地域、及びユーザーの季節性情動障害の症状の重症度等の変数に基づいて光線療法のタイミング、期間、及び強度を制御する一連の自動命令を指す。プログラム化された光線療法スケジュールは、アイケア専門家、医師、又はユーザーによって設定され得る。
【００２８】
再付勢可能又は再充電可能：本明細書で使用する場合、仕事をするためのより高いキャパシティの状態へと復元可能な能力を指す。本発明においては多くの場合、特定の率で、特定の再度回復された時間の間、電流を流す能力は復元可能な能力との関連で使用され得る。
【００２９】
再付勢又は再充電する：仕事をするためのキャパシティがより高い状態へと復元することを指す。本発明においては多くの場合、特定の率で、特定の再度回復された時間の間、電流を流すことができるように、装置を復元することに関連して使用され得る。
【００３０】
成形型から取り外された：レンズが成形型から完全に分離されたか、又は軽い振動によって取り外すか若しくは綿棒を用いて押し外すことができるようにほんの軽く付着しているだけのいずれかであることを意味する。
【００３１】
季節性情動障害（ＳＡＤ）：本明細書で使用する場合、太陽光への曝露が限定的な季節に発現し、鬱状態の症状という特徴があり、春の到来又は光線療法によって緩和される気分障害を指す。通常冬季に経験する、再発性の鬱状態は、太陽の欠如に関係すると考えられている。
【００３２】
エネルギー源１０９を埋め込まれたエネルギー印加されたレンズ１００は、エネルギー貯蔵手段としての電気化学セル、又は電池、及びいくつかの実施形態においては、眼科用レンズが定置される環境からのエネルギー源を含む材料の封入、及び分離を含み得る。
【００３３】
いくつかの実施形態では、回路、及びエネルギー源１０９のパターンは、レンズの着用者がそれを通して見るであろう視覚ゾーンの外部に配置することができる一方、他の実施形態は、コンタクトレンズの着用者の視界に悪影響を及ぼさないほど小さい導電性材料のパターンを含むことができ、したがって、視覚ゾーン内、又は外部に位置づけることができる。
【００３４】
一般的に、本発明のいくつかの実施形態によれば、エネルギー源は、レンズを作るために使用する成形部分に対して所望の位置にエネルギー源１０９を定置するオートメーションを介して、眼科用レンズ内に統合される。
【００３５】
いくつかの実施形態では、エネルギー源１０９は、眼科用レンズ内に含まれる、コマンドにより起動することができ、エネルギー源１０９から電流を引く、構成要素と電気的に導通する。構成要素１０８は、例えば、半導体装置、能動、又は受動電気装置、又は電気的に起動される機器（例えば、微小電気機械（ＭＥＭＳ）、ナノ電気機械システム（ＮＥＭＳ）、又は微小機械を含む）を含み得る。半導体、又は能動、若しくは受動電気装置は、いくつかの実施形態では、人間の目に知覚可能な表示を含み得る。エネルギー源、及び構成要素の定置後、反応混合物は、成形部分によって成形することができ、重合して眼科用レンズを形成することができる。
【００３６】
成形
図１を参照すると、眼科用レンズの代表的な成形１００の図がエネルギー源１０９及び光源１０９ａと共に図示される。本明細書で使用する場合、成形という用語は、レンズ形成混合物の反応又は硬化の際に所望の形状の眼科用レンズが製造されるように、レンズ形成混合物をその中に分配することができる、空洞１０５を有する単一、又は多部分装置１００を含む。本発明の成形及び成形組立品１００は、複数の「成形部分」又は「成形片」１０１〜１０２から構成される。成形部分１０１〜１０２を組み合わせて、空洞１０５を成形部分１０１〜１０２間に形成し、その中にレンズを形成することができるようにすることができる。このような成形部分１０１〜１０２の組み合わせは、一時的であることが好ましい。レンズが形成されたら、レンズを取り出すために成形部分１０１〜１０２を再び分離することができる。
【００３７】
少なくとも１つの成形部分１０１〜１０２は、その表面１０３〜１０４の少なくとも一部がレンズ形成用混合物と接触していて、レンズ形成用混合物の反応又は硬化の際に、表面１０３〜１０４が所望の形状及び形態を表面が接触しているレンズ部分にもたらすようになっている。少なくとも１つの他の成形部分１０１〜１０２についても同じである。
【００３８】
こうして、例えば、好ましい実施形態においては、成形組立品１００を、２つの部分１０１〜１０２、すなわち雌型の凹部片（前側片）１０２と雄型の凸部片（後側片）１０１（それらの間に空洞が形成されている）から形成する。凹部表面１０４のレンズ形成用混合物と接触する部分は、成形組立品１００内に作製すべき眼科レンズの前側湾曲部の湾曲を有するとともに、十分に滑らかであり、凹部表面１０４と接触しているレンズ形成用混合物の重合によって形成された眼科レンズの表面が光学的に許容できるものとなるように形成されている。
【００３９】
いくつかの実施形態においては、前側成形片１０２はまた、円形の周辺エッジと一体でこれを囲む環状フランジを備えることができ、このフランジから、軸線に垂直でフランジ（図示せず）から延びる平面内で延びている。
【００４０】
レンズ形成表面は、光学品質表面仕上げを備える表面１０３〜１０４を含むことができ、光学品質表面仕上げとは、表面が十分に滑らかで、成形表面に接触しているレンズ形成材料の重合によって作られるレンズ表面が光学的に許容可能であるように形成されていることを示す。更に、いくつかの実施形態では、レンズ形成表面１０３〜１０４は、レンズ表面に所望の光学特性を付与するのに必要な幾何学形状を有することができる。所望の光学特性としては、限定することなく、球面、非球面、及び円筒屈折力、波面収差補正、角膜トポグラフィ補正などに加えて、これらの任意の組み合わせが挙げられる。
【００４１】
１１１において、エネルギー源１０９及び光源１０９ａが定置され得る媒体が図示される。媒体１１１は、エネルギー源１０９及び光源１０９ａが定置され得る任意の受容材料であってよく、いくつかの実施形態ではまた、回路経路、構成要素１０８、及びエネルギー源の使用に有用な他の態様を含み得る。いくつかの実施形態では、媒体１１１は、レンズ形成の際にレンズ内に組み込むことができる材料の透明コーティングであってよい。透明コーティングは、例えば、後述のように、顔料、モノマー、又は他の生体適合性材料を含むことができる。更なる実施形態では、挿入物を含んだ媒体を含めることができ、この挿入物は剛性又は成形可能であり得る。いくつかの実施形態では、剛性挿入物は、視覚的特性を提供する視覚領域（視覚補正に利用されるものなど）と、非視覚領域部分とを含み得る。エネルギー源１０９は、挿入物の視覚ゾーン、及び非視覚ゾーンの一方、又は両方に定置され得る。更に他の実施形態では、剛性か、又は形成可能のいずれかである環状挿入物、又はユーザーがそれを通じて見る視覚ゾーンを迂回する何らかの形状を含み得る。
【００４２】
様々な実施形態はまた、レンズを形成するのに用いられる成形部分内に挿入物を定置する前に、挿入物上にエネルギー源１０９及び光源１０９ａを定置することを含む。媒体１１１はまた、エネルギー源１０９により電荷を受ける１つ又は２つ以上の構成要素１０８を有する挿入物を含み得る。
【００４３】
成形型部分１０１〜１０２の材料には、例えばポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリメチルメタクリレート、及び変性ポリオレフィンのうちの、１つ又は２つ以上のポリオレフィンを挙げることができる。その他の成形型には、セラミック又は金属材料を含むことも可能である。
【００４４】
好ましい脂環式コポリマーは、２種の異なる脂環式ポリマーを含み、Ｚｅｏｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ  Ｌ．Ｐ．によってＺＥＯＮＯＲの商品名で販売される。ＺＥＯＮＯＲには、複数の異なる等級がある。様々な等級は、１０５℃〜１６０℃のガラス転移温度を有し得る。具体的に好ましい材料は、ＺＥＯＮＯＲ  １０６０Ｒである。
【００４５】
１つ又は２つ以上の添加剤と組み合わせて、眼科用レンズの成形を形成し得る他の成形材料には、例えば、ジーグラナッタ（Zieglar-Natta）ポリプロピレン樹脂（しばしばｚｎＰＰと称される）が含まれる。
【００４６】
更にまた、いくつかの実施形態においては、本発明の成形には、ポリマー、例えばポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、主鎖に脂環式部分を含む変性ポリオレフィン、及び環状ポリオレフィンが含まれる場合もある。このブレンドを、成形半片の一方又は両方の上で用いることができる。このブレンドを後側湾曲部上で用いて前側湾曲部は脂環式コポリマーからなることが好ましい。
【００４７】
本発明による成形１００を作るいくつかの好ましい方法では、既知の技術による射出成形を用いるが、実施形態はまた、例えば、自由形成形、旋盤法、ダイヤモンド切削、又はレーザー切断が挙げられる他の技術によって作られる成形を含むこともできる。
【００４８】
通常、レンズを、両方の成形部分１０１〜１０２の少なくとも１つの表面上に形成する。しかしながら、いくつかの実施形態においては、レンズの片方の表面は、成形部分１０１〜１０２から形成され得、レンズの他方の表面は、旋盤法、又は他の方法を用いて形成することができる。
【００４９】
レンズ
図２を参照すると、眼科用レンズ２０１は、エネルギー源２０２、光源２０２ａ、及び構成要素２０３と共に図示される。
【００５０】
エネルギー源２０２は、光源２０２ａ及び構成要素２０３と電気的に導通できる。光源２０２ａは、発光ダイオード（ＬＥＤ）又は４５０〜５００ナノメートル、最も好ましくは４７０〜４８０ナノメートルの波長、かつ２，０００〜３，０００ルクスで青色光を放射する他のライトを含むことができる。あるいは、ＬＥＤ又は他のライトは、４７５〜５２５ナノメートル、最も好ましくは４９０〜５１０ナノメートルの波長、かつ３００〜４００ルクスで緑色光を放射してよい。別の実施形態では、単一の光源は、パイプを通して眼科用レンズ２０１の１つ又は２つ以上の位置に送られ、光線療法に必要な照明をもたらしてよい。構成要素２０３は、状態変化による電荷に反応するいずれかの装置、例えば、半導体型チップ、受動電気装置、水晶体などの光学装置、プロセッサ、微小電気機械（ＭＥＭＳ）、又はナノ電気機械（ＮＥＭＳ）が挙げられる。
【００５１】
いくつかの特定の実施形態では、構成要素２０３としては、例えば、コンデンサ、ウルトラコンデンサ、スーパーコンデンサ、又はその他の蓄電構成要素等の蓄電装置が挙げられる。エネルギー源２０２としては、例えば、視覚ゾーンの外側、眼科用レンズの周辺部に位置し、１つ又は２つ以上の、無線周波、光起電力、及び磁気誘導によってエネルギー源２０２へと充電可能な、リチウムイオン電池が挙げられる。他のエネルギー源２０２は、図７を参照として以下で更に説明される。
【００５２】
図示するように、いくつかの実施形態では、エネルギー源部分２０２、光源２０２ａ、及び構成要素２０３は、視覚ゾーン２０４の外側に位置し、視覚ゾーン２０４は、レンズ２０１の着用者に見通し線を提供するレンズ２０１の部分を含む。他の実施形態では、眼科用レンズの視覚ゾーン部分にエネルギー源２０２を含めることができる。例えば、そのような実施形態は、裸眼では小さすぎて見えないような導電性粒子のエネルギー源２０２を含み得る。
【００５３】
いくつかの実施形態では、望ましいレンズの種類は、シリコーン含有成分を含む、レンズ２０１を含むことができる。「シリコーン含有成分」は、モノマー、マクロマー又はプレポリマー中に少なくとも１個の［−Ｓｉ−Ｏ］を含有する成分である。好ましくは、合計Ｓｉ及び結合Ｏは、シリコーン含有成分中に、当該シリコーン含有成分の総分子量の約２０重量％より大きい、更に好ましくは３０重量％より大きい量で存在する。有用なシリコーン含有成分は、好ましくは、アクリレート、メタクリレート、アクリルアミド、メタクリルアミド、ビニル、Ｎ−ビニルラクタム、Ｎ−ビニルアミド及びスチリル官能基などの重合性官能基が含まれる。
【００５４】
好適なシリコーン含有成分は、式Ｉの化合物を含む：
【化１】
2014512555.tif 000003
式中、
Ｒ１は、独立して、一価反応性基、一価アルキル基、又は一価アリール基から選択され、前述のいずれかは、ヒドロキシ、アミノ、オキサ、カルボキシ、アルキルカルボキシ、アルコキシ、アミド、カルバメート、カーボネート、ハロゲン、又はこれらの組み合わせから選択される官能基を更に含み得、１〜１００  Ｓｉ−Ｏの反復単位を含む一価シロキサン鎖は、アルキル、ヒドロキシ、アミノ、オキサ、カルボキシ、アルキルカルボキシ、アルコキシ、アミド、カルバメート、ハロゲン、又はこれらの組み合わせから選択される官能基を更に含むこともあり、
式中、ｂ＝０〜５００であり、ｂが０以外のときに、ｂは、表示値と同等のモードを有する分配であると理解され、
少なくとも１つのＲ１は、一価反応性基を含み、一部の実施形態では、１〜３個のＲ１が一価反応性基を含む。
【００５５】
本明細書に使用されるとき、「一価反応性基」は、フリーラジカル及び／又はカチオン重合を受けることができる基である。フリーラジカル反応性基の非限定的な例としては、（メタ）アクリレート、スチリル、ビニル、ビニルエーテル、Ｃ１〜６アルキル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリルアミド、Ｃ１〜６アルキル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ビニルラクタム、Ｎ−ビニルアミド、Ｃ２〜１２アルケニル、Ｃ２〜１２アルケニルフェニル、Ｃ２〜１２アルケニルナフチル、Ｃ２〜６アルケニルフェニルＣ１〜６アルキル、Ｏ−ビニルカルバメート及びＯ−ビニルカーボネートが挙げられる。カチオン反応性基の非限定例としては、ビニルエーテル又はエポキシド基及びこれらの混合物が挙げられる。一実施形態では、フリーラジカル反応基には、（メタ）アクリレート、アクリルオキシ、（メタ）アクリルアミド、及びこれらの混合物が含まれる。
【００５６】
好適な一価アルキル基及びアリール基には、置換及び非置換のメチル、エチル、プロピル、ブチル、２−ヒドロキシプロピル、プロポキシプロピル、ポリエチレンオキシプロピル、これらの組み合わせなどの非置換の一価Ｃ１〜Ｃ１６アルキル基、Ｃ６〜Ｃ１４アリール基が挙げられる。
【００５７】
一実施形態では、ｂは、ゼロであり、１個のＲ１は、一価の反応性基であり、少なくとも３個のＲ１は、１〜１６個の炭素原子を有する一価アルキル基から選択され、別の実施形態では、１〜６個の炭素原子を有する一価アルキル基から選択される。本発明のシリコーン成分の制限されない例には、２−メチル−、２−ヒドロキシ−３−［３−［１，３，３，３−テトラメチル−１−［（トリメチルシリル）オキシ］ジシロキザニル］プロポキシ］プロピルエステル（「ＳｉＧＭＡ」）、
２−ヒドロキシ−３−メタクリルオキシプロピルオキシプロピル−トリ（トリメチルシロキシ）シラン、
３−メタクリルオキシプロピルトリス（トリメチルシロキシ）シラン（「ＴＲＩＳ」）、
３−メタクリルオキシプロピルビス（トリメチルシロキシ）メチルシラン、及び
３−メタクリルオキシプロピルペンタメチルジシロキサンが含まれる。
【００５８】
別の実施形態では、ｂは、２〜２０、３〜１５、又は一部の実施形態では、３〜１０であり、少なくとも１つの末端Ｒ１は、一価反応性基を含み、残りのＲ１は、１〜１６個の炭素原子を有する一価アルキル基から選択され、別の実施形態では、１〜６個の炭素原子を有する一価アルキル基から選択される。更に他の一実施形態では、ｂが３〜１５であり、１つの末端Ｒ１が一価の反応性基を含み、その他の末端Ｒ１が１〜６の炭素原子を有する一価のアルキル基を含み、残余のＲ１が１〜３の炭素原子を有する一価のアルキル基を含む。本発明のシリコーン成分の制限されない例には、（モノ−（２−ヒドロキシ−３−メタクリルオキシプロピル）−プロピルエーテル末端のポリジメチルシロキサン（４００〜１０００ＭＷ））（「ＯＨ−ｍＰＤＭＳ」）、モノメタクリルオキシプロピル末端のモノ−ｎ−ブチル末端のポリジメチルシロキサン（８００〜１０００ＭＷ）、（「ｍＰＤＭＳ」）が含まれる。
【００５９】
別の実施形態では、ｂは、５〜４００、又は１０〜３００であり、両方の末端Ｒ１は、一価反応性基を含み、残りのＲ１は、独立して、炭素原子間のエーテル結合を有することもあり、ハロゲンを更に含むこともある、１〜１８個の炭素原子を有する一価アルキル基から選択される。
【００６０】
一実施形態では、シリコーンヒドロゲルレンズが望ましい場合、本発明のレンズは、ポリマーが作製される反応性モノマー成分の総重量に基づき、少なくとも約２０重量％、好ましくは、約２０〜７０重量％のシリコーン含有成分を含む、反応性混合物から作製される。
【００６１】
別の実施形態では、１〜４のＲ１はビニルカーボネート又は以下の式のカルバメートを含む。
【化２】
2014512555.tif 000004
式中、ＹはＯ−、Ｓ−又はＮＨ−を意味し、
Ｒは、水素又はメチルを意味し、ｄは１、２、３又は４、そしてｑは０又は１である。
【００６２】
シリコーン含有ビニルカーボネート又はビニルカルバメートモノマーは、具体的には、１，３−ビス［４−（ビニルオキシカルボニルオキシ）ブト−１−イル］テトラメチル−ジシロキサン、３−（ビニルオキシカルボニルチオ）プロピル−［トリス（トリメチルシロキシ）シラン］、３−［トリス（トリメチルシロキシ）シリル］プロピルアリルカルバメート、３−［トリス（トリメチルシロキシ）シリル］プロピルビニルカルバメート、トリメチルシリルエチルビニルカーボネート、トリメチルシリルメチルビニルカーボネートを含み、
【化３】
2014512555.tif 000005
約２００以下の弾性率を有するバイオ医療用デバイスが所望される場合、１個のＲ１のみが一価の反応性基を含むものとし、残りのＲ１基のうちの２個以下は、一価シロキサン基を含む。
【００６３】
別のクラスのシリコーン含有成分としては、次の式のポリウレタンマクロマーが挙げられる。
式ＩＶ〜ＶＩ
（＊Ｄ＊Ａ＊Ｄ＊Ｇ）ａ ＊Ｄ＊Ｄ＊Ｅ１；
Ｅ（＊Ｄ＊Ｇ＊Ｄ＊Ａ）ａ ＊Ｄ＊Ｇ＊Ｄ＊Ｅ１又は
Ｅ（＊Ｄ＊Ａ＊Ｄ＊Ｇ）ａ ＊Ｄ＊Ａ＊Ｄ＊Ｅ１
この場合、Ｄは、炭素原子６〜３０個を有するアルキルジラジカル、アルキルシクロアルキルジラジカル、シクロアルキルジラジカル、アリールジラジカル又はアルキルアリールジラジカルを示し、
Ｇは、炭素原子１〜４０個を有するアルキルジラジカル、シクロアルキルジラジカル、アルキルシクロアルキルジラジカル、アリールジラジカル又はアルキルアリールジラジカルを示し、これは、主鎖中にエーテル、チオ又はアミン結合を含有できる。
＊はウレタン又はウレイド結合を意味し、
ａは、少なくとも１であり、
Ａは次の式の二価重合ラジカルを意味する。
【化４】
2014512555.tif 000006
Ｒ１１は独立してアルキル又は１〜１０個の炭素原子を有するフルオロ置換アルキル基を意味し、これには炭素原子間にエーテル結合を含んでよく、ｙは少なくとも１であり、ｐは４００〜１０，０００の部分重量を提供し、Ｅ及びＥ１はそれぞれ独立して次の式に示される重合性不飽和有機ラジカルを意味する。
【化５】
2014512555.tif 000007
式中、Ｒ１２は水素又はメチルであり、Ｒ１３は水素、１〜６個の炭素原子を有するアルキルラジカル又はａ−ＣＯ−Ｙ−Ｒ１５ラジカルで、Ｙは−Ｏ−、Ｙ−Ｓ−又は−ＮＨ−であり、Ｒ１４は１〜１２個の炭素原子を有する二価ラジカルであり、Ｘは−ＣＯ−又は−ＯＣＯ−を意味し、Ｚは−Ｏ−又は−ＮＨ−を意味し、Ａｒは６〜３０個の炭素原子を有する芳香族ラジカルを意味し、ｗは０〜６であり、ｘは０又は１であり、ｙは０又は１であり、ｚは０又は１である。
【００６４】
１つの好ましいシリコーン含有成分は、以下の式で示されるポリウレタンマクロマーである。
【化６】
2014512555.tif 000008
Ｒ１６は、イソフォロンジイソシアネートのジラジカルなどのイソシアネート基除去後のジイソシアネートのジラジカルである。別の好適なシリコーン含有マクロマーは、フルオロエーテル、ヒドロキシ末端ポリジメチルシロキサン、イソフォロンジイソシアネート及びイソシアネートエチルメタクリレートの反応によって形成される式Ｘ（式中、ｘ＋ｙは１０〜３０の範囲の数である）の化合物である。
【化７】
2014512555.tif 000009
【００６５】
本発明の使用に好適な他のシリコーン含有成分には、ポリシロキサン、ポリアルキレンエーテル、ジイソシアネート、ポリフッ素化炭化水素、ポリフッ素化エーテル、及び多糖類基を含有するマクロマー、末端のジフルオロで置換された炭素原子に結合する水素原子を有する、極性のフッ素化グラフト又は側基を有するポリシロキサン、エーテルを含有する親水性シロキサニルメタクリレート、並びにポリエーテル及びポリシロキサニル基を含有するシロキサニル結合及び架橋性モノマーが含まれる。また、前述のポリシロキサンのいずれも、シリコーン含有成分として本発明に使用することもできる。
【００６６】
プロセス
以下の方法ステップは、本発明のいくつかの態様により実施しても良いプロセスの例として与えられる。本方法のステップが示される順番は限定を意図するものではなく、他の順番を用いて本発明を実施しても良いことを理解されるべきである。加えて、本発明を実施するために全てのステップを必要とするわけではなく、また本発明の種々の実施形態には付加的なステップを含んでも良い。
【００６７】
図４を参照すると、フローチャートが本発明を実施するために使用され得る代表的な段階を例示しており、４０１においてエネルギー源及び光源が媒体上に定置される。媒体はまた、１つ又は２つ以上の構成要素を含んでも含まなくてもよい。
【００６８】
４０２では、反応性モノマー混合物が成形部分１０１〜１０２内に堆積され得る。
【００６９】
４０３において、媒体が成形部分内に定置される。いくつかの実施形態では、媒体が機械的定置を介して成形部分内に配置される。機械的配置には、例えば、表面実装コンポーネントを配置するのに業界で知られているもののような、ロボット又はその他の自動操作部が含まれ得る。媒体の人的定置も、本発明の範囲内である。したがって、成形部分に含まれる反応性混合物の重合が、得られる眼科用レンズ内にエネルギー源及び光源を含むように、鋳造成形部分内にエネルギー源及び光源を備えた媒体を定置するのに有効な任意の機械的定置。
【００７０】
いくつかの実施形態では、エネルギー源及び光源を成形部分上に定置する前に、結合剤層を成形部分に適用することができる。結合剤層は、非限定的な例として、顔料又はモノマーを含むことができる。結合層は、例えば、インクジェット又はパッド印刷プロセスを介して適用され得る。いくつかの実施形態では、プロセッサ装置、ＭＥＭＳ、ＮＥＭＳ、又は他の構成要素がまた、エネルギー源と電気的に導通するようにして結合剤内へと定置されてもよい。
【００７１】
４０４では、レンズを形成するために第１の成形部分を第２の成形部分に近接させて配置し、反応性モノマー混合物の少なくとも一部、エネルギー源、及び光源を内部に備える、空洞を形成することができる。４０５では、キャビティ内の反応性モノマー混合物を重合化させることができる。重合化は、例えば、化学線及び熱のいずれか又は両方に曝露させることによって達成することができる。４０６では、レンズが成形部分から取り外される。
【００７２】
いくつかの実施形態では、結合層は、レンズ材料と相互貫通するポリマーネットワークを形成することが可能な結合ポリマーを含むことができ、安定したレンズを形成するために結合剤とレンズ材料との間の共有結合を形成する必要性は排除される。結合剤内に定置されたエネルギー源及び光源を有するレンズの安定性は、結合ポリマー及びレンズベースのポリマーへのエネルギー源及び光源の封入によって提供される。本発明の結合ポリマーは、例えば、互いに同様の溶解度パラメータを有する、ホモポリマー又はコポリマー、若しくはこれらの組み合わせから作製されるポリマーを含むことができ、結合ポリマーは、レンズ材料と同様の溶解度パラメータを有する。結合ポリマーは、結合ポリマーのポリマー及びコポリマーを、互いに相互作用することが可能なものにする官能基を含み得る。官能基は、顔料粒子の移動を抑制する、及び／又はそれを封入するのに役立つ相互作用の密度を増加する方法で、互いに相互作用するポリマー又はコポリマー基を含むことができる。官能基間の相互作用は、極性、分散的、又は電荷移動錯体の性質であってもよい。官能基は、ポリマー又はコポリマー骨格鎖上に配置されてもよく、あるいは骨格鎖からの側枝であってもよい。
【００７３】
非限定的な例として、正電荷を有するポリマーを形成する、モノマー又はモノマーの混合物は、負電荷を有するポリマーを形成するモノマー又は複数のモノマーと併せて使用して、結合ポリマーを形成してもよい。更に具体的な実施例として、メタクリル酸（「ＭＡＡ」）及び２−ヒドロキシエチルメタクリレート（「ＨＥＭＡ」）を使用して、ＭＡＡ／ＨＥＭＡコポリマーを提供し得、ＭＡＡ／ＨＥＭＡコポリマーは、次いで、結合ポリマーを形成するために、ＨＥＭＡ／３−（Ｎ，Ｎ−ジメチル）プロピルアクリルアミドコポリマーと混合される。
【００７４】
別の例として、結合ポリマーは、次の式のアミド及びエステルを含むが、これらに限定されない疎水変性モノマーからなってよい：
ＣＨ３（ＣＨ２）ｘ−Ｌ−ＣＯＣＨＲ＝ＣＨ２
式中、Ｌは、−ＮＨ、又は酸素であってよく、ｘは２〜２４の全ての数であってよく、Ｒは、
Ｃ１〜Ｃ６アルキル、又は水素であってよく、好ましくはメチル、又は水素である。そのようなアミド及びエステルの例は、ラウリルメタクリルアミド及びヘキシルメタクリレート樹脂を含むが、これらに限定されない。更に別の実施例として、カルバメート及び尿素を拡大する脂肪族ポリマーを使用して、結合ポリマーを形成し得る。
【００７５】
また、結合層１１１に好適な結合ポリマーは、ＨＥＭＡ、ＭＡＡ、及びラウリルメタクリレート樹脂（「ＬＭＡ」）のランダムブロックコポリマー、ＨＥＭＡ及びＭＡＡ又はＨＥＭＡ及びＬＭＡのランダムブロックコポリマー、又はＨＥＭＡのホモポリマーを含み得る。結合ポリマーの総重量に基づく、これらの実施形態における、それぞれの成分の重量パーセントは、約９３〜約１００重量パーセントのＨＥＭＡ、約０〜約２重量パーセントのＭＡＡ、及び約０〜約５重量パーセントのＬＭＡである。
【００７６】
結合ポリマーの分子量は、レンズ材料内で若干可溶性であり、その中で膨張する場合がある。レンズ材料は、結合ポリマー内に拡散し、重合及び／又は架橋される。しかしながら、同時に、結合ポリマーの分子量は、印刷画像の品質に影響を及ぼすほど高くあってはならない。好ましくは、結合ポリマーの分子量は、約７，０００〜約１００，０００、更に好ましくは、約７，０００〜約４０，０００、最も好ましくは、約１７，０００〜約３５，０００Ｍピークであり、それは、ＳＥＣ分析（＝（Ｍｎ×Ｍｗ）１／２）における最大ピークの分子量に相当する。
【００７７】
本発明の目的のため、分子量は、９０°の光散乱及び屈折率検出器とともにゲル浸透クロマトグラフィーを使用して決定することができる。５０ｍＭの塩化ナトリウムに調節された重量比７５／２５のメタノール−水の溶離剤、３２５，０００〜１９４の範囲の明確な分子量を有する、ポリエチレングリコール分子及びポリエチレンオキシド分子の混合物である、ＰＷ４０００及びＰＷ２５００の２本のカラムを使用する。
【００７８】
当業者は、結合ポリマーの製造において連鎖移動剤を使用、多量の開始剤を使用、リビング重合を使用、適切なモノマー及び開始剤の濃度の選択、溶媒の量及び種類の選択、又は、これらの組み合わせによって、所望の結合ポリマー分子量を得ることができることを理解するであろう。好ましくは、連鎖移動剤は、所望の分子量を得るために、開始剤と併せて、又はより好ましくは、開始剤及び１つ又は２つ以上の溶媒と共に使用する。あるいは、少量の非常に高い分子量のポリマーは、結合ポリマー用の所望の粘度を維持するために、多量の溶媒と併せて使用し得る。好ましくは、結合ポリマーの粘度は２３℃において約４，０００〜約１５，０００センチポアズとなる。
【００７９】
本発明に使用する結合ポリマーの形成に有用な連鎖移動剤は、約０．０１以上、好ましくは、約７以上、より好ましくは、約２５，０００以上の連鎖移動定数値を有する。
【００８０】
任意の所望の開始剤は、紫外線、可視光線、熱開始剤、及びこれらの組み合わせ（これらを含むが、これらに限定されない）を使用し得る。好ましくは、熱開始剤を使用し、より好ましくは、２，２−アゾビスイソブチロニトリル、及び２，２−アゾビス２−メチルブチロニトリルを使用する。使用する開始剤の量は、製剤の総重量に基づき、約０．１〜約５重量パーセントであろう。好ましくは、２，２−アゾビス２−メチルブチロニトリルをドデカンチオールと共に使用する。
【００８１】
結合ポリマー層又はその他の媒体１１１は、ラジカル連鎖重合、段階的重合、乳化重合、イオン鎖重合、開環、基移動重合、原子移動重合等を含むが、これらに限定されない、任意の従来の重合化プロセスによって作製し得る。好ましくは、熱開始のフリーラジカル重合を使用する。重合を実施する条件は、当業者の認識範囲内である。
【００８２】
結合ポリマーの製造に有用な溶媒は、約１２０〜２３０℃の沸点を有する中沸点溶媒である。用いる溶媒の選択は、製造する結合ポリマーの種類及びその分子量に基づくであろう。好適な溶媒は、ジアセトンアルコール、シクロヘキサノン、イソプロピルラクテート、３−メトキシ１−ブタノール、１−エトキシ−２−プロパノール等を含むが、これらに限定されない。
【００８３】
いくつかの実施形態では、本発明の結合ポリマー層は、水中での膨張係数に関して、それと共に使用されるレンズ材料に合わせて作ることができる。結合ポリマーの膨張係数をパッキング溶液中の硬化レンズ材料の膨張係数と一致させる、又は実質的に一致させることは、視界の悪さ、及びレンズパラメータの変化をもたらすレンズ内のストレスの発達の回避を促進し得る。更に、結合ポリマーは、レンズ材料内で膨潤可能であり、それにより、本発明の着色剤を使用して印刷される画像の膨潤が起こり得る。この膨潤により、画像は、レンズの快適さにいかなる影響も及ぼさずに、レンズ材料内に取り込まれる。
【００８４】
いくつかの実施形態では、着色剤は、結合層に含まれてもよい。本発明の着色剤内の結合ポリマーに有用な顔料は、コンタクトレンズの使用に有用な有機又は無機顔料、若しくはそのような顔料の組み合わせである。不透明度は、使用される顔料及び乳白剤の濃度を変化させることによって調節することができ、多量になるにつれてより高い不透明度がもたらされる。例示的な有機顔料としては、これらに限定されるものではないが、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、カルバゾールバイオレット、バットオレンジ１号など、及びそれらの組み合わせが挙げられる。有用な無機顔料の例としては、これらに限定されるものではないが、黒酸化鉄、褐色酸化鉄、黄酸化鉄、赤酸化鉄、二酸化チタンなど、及びそれらの組み合わせが挙げられる。これらの顔料に加えて、ジクロロトリジアン及びビニルスルホン系染料を含む可溶性及び不溶性染料をこれらに限定されることなく使用することができる。有用な染料及び色素は、市販されている。
【００８５】
結合ポリマーでの顔料分子の被覆又は湿潤は、バルク結合ポリマー内の顔料分子の優れた分散をもたらす。被覆は、顔料の表面を覆うように静電気力、分散力、又は水素結合力の使用によって達成し得る。好ましくは、高せん断力を使用して、顔料を結合ポリマー内に分散する。顔料は、ポリマー及び顔料を回転軸混合器等の好適な混合器内に分散させ、均質の混合物が得られるまで、一般的に最大約３０分間混合することによって、結合ポリマーに添加し得る。次いで、混合物は、Ｅｉｇｅｒミル等の高せん断ミル内に注入され、顔料を結合ポリマー内に分散し得る。完全な分散を達成するために、必要に応じて、ミル粉砕を反復して実施する。一般的に、ミル粉砕は、顔料が約０．２〜約３マイクロメートルの大きさになるまで実施する。ミル粉砕は、高せん断又はボールミル粉砕装置を含むが、これらに限定されない、任意の適切な市販の装置を使用して実施し得る。
【００８６】
顔料及び結合ポリマーに加えて、いくつかの実施形態では、結合層は、成形部分上に結合層を被覆するのを助長する１つ又は２つ以上の溶媒を含む。結合層が塗布される成形部分の表面上にブリードしない又は移動しない結合層を促進するために、結合層が約２７ｍＮ／ｍ未満の表面張力を有することが望ましく、かつ好ましいことが本発明の別の発見である。この表面張力は、結合層１１１が塗布される表面、例えば、成形表面の処理によって達成し得る。表面処理は、プラズマ及びコロナ処理等を含むが、これらに限定されない、当該技術において既知の方法によって達成し得る。あるいは、好ましくは、所望の表面張力は、着色剤に使用される溶媒の選択によって達成し得る。
【００８７】
したがって、結合層に有用な例示的溶媒には、結合層の粘度を増加させる、又は減少させることが可能であり、表面張力の制御を助長することが可能な溶媒が含まれる。好適な溶媒は、シクロペンタノン、４−メチル−２−ペンタノン、１−メトキシ−２−プロパノール、１−エトキシ−２−プロパノール、イソプロピルラクテート等、及びそれらの組み合わせを含むが、これらに限定されない。好ましくは、１−エトキシ−２−プロパノール及びイソプロピルラクテートを使用する。
【００８８】
いくつかの好ましい実施形態では、少なくとも３つの異なる溶媒を本発明の結合層に使用する。これらの溶媒の最初の２つの溶媒（両方とも中沸点溶媒）を結合ポリマーの製造に使用する。これらの溶媒は、その形成後、結合ポリマーから剥離され得るが、それらが保持されるのが好ましい。好ましくは、２つの溶媒は、１−エトキシ−２−プロパノール及びイソプロピルラクテートである。更なる低沸点溶媒（沸点が約７５〜約１２０℃である溶媒という意味）を使用して、必要に応じて着色剤の粘度を低下させることができる。好適な低沸点溶媒は、２−プロパノール、１−メトキシ−２−プロパノール、１−プロパノール等、及びこれらの組み合わせを含むが、これらに限定されない。好ましくは、１−プロパノールを使用する。
【００８９】
使用される特定量の溶媒は、多くの要因による場合がある。例えば、結合ポリマーの形成に使用される溶媒の量は、所望の結合ポリマーの分子量及び結合ポリマーに使用されるモノマー及びコポリマー等の構成成分に依存する。使用される低沸点溶媒の量は、着色剤に所望の粘度及び表面張力に依存する。更に、着色剤が成形に塗布され、レンズ材料で硬化される場合、使用される溶媒の量は、使用されるレンズ及び成形材料に応じて、かつ成形材料がその湿潤性を増加するように任意の表面処理を受けたかどうかによって左右される。使用される溶媒の正確な量の決定は、当業者の技術範囲内である。一般的に、使用される溶媒の総量は、使用される溶媒の約４０〜約７５重量パーセントである。
【００９０】
溶媒に加えて、可塑剤は、結合層の乾燥中、亀裂を減少させ、レンズ材料による結合層の分散及び膨張を強化するために、結合層に添加されてもよく、好ましくは、添加される。使用される可塑剤の種類及び量は、使用される結合ポリマーの分子量、及び使用前に保管された成形上に定置された着色剤では、所望の貯蔵寿命の安定度に依存する。有用な可塑剤は、グリセロール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール２００、４００、又は６００等、及びこれらの組み合わせを含むが、これらに限定されない。好ましくは、グリセロールを使用する。使用される可塑剤の量は、一般的に、着直剤の重量に基づき、０〜約１０重量パーセントであろう。
【００９１】
当業者は、説明する添加剤以外の添加剤もまた、本発明の結合層の成分に含まれ得ることを理解するであろう。好適な添加剤には、流動及び平準化を助ける添加剤、泡防止のための添加剤、レオロジー修正のための添加剤、並びに同様物、並びにこれらの組み合わせが含まれるが、これらに限定されない。
【００９２】
本発明のいくつかの実施形態では、結合層は、レンズ材料が硬化すると、レンズ材料内に組み込まれる。したがって、結合層は、レンズの結合層が塗布される成形の表面に応じて形成されるレンズの前面又は裏面に近接して組み込ませてもよい。また、結合層の１つ又は２つ以上の層は、任意の順番で塗布してもよい。
【００９３】
本発明を使用して、任意の既知のレンズ材料、又はそのようなレンズの製造に好適な材料から製造されるハード又はソフトコンタクトレンズを提供し得るが、好ましくは、本発明のレンズは、約０〜約９０パーセントの含水量を有する、ソフトコンタクトレンズである。更に好ましくは、レンズは、モノマー含有ヒドロキシ基、カルボキシル基、又はこれらの両方から製造される、若しくは、シロキサン、ヒドロゲル、シリコーンヒドロゲル、及びこれらの組み合わせ等のシリコーン含有ポリマーから製造される。本発明のレンズを形成するのに有用な材料は、重合開始剤等の添加剤に加えて、マクロマー、モノマー、及びこれらの組み合わせの混合物を反応させることによって、製造し得る。好適な材料は、シリコーンマクロマー及び親水性モノマーから製造されるシリコーンヒドロゲルを含むが、これらに限定されない。
【００９４】
図５を参照すると、本発明の別の態様において、媒体に取り付けられたエネルギー源及び光源は、眼科用レンズを形成するために、成形空洞内に定置される。５０１では、上記のようにエネルギー源及び光源が眼科用レンズの成形部分内に定置される。
【００９５】
５０２では、エネルギー源が、光源及び媒体に追加的に取り付けられ、成形部分内に定置される他の構成要素と電気的に導通する。電気的導通は、例えば、挿入物内に組み込まれた回路により、又はレンズ材料に直接インクジェット、又は他の方法で形成された通路により、達成され得る。
【００９６】
５０３では、空洞内に定置される反応性混合物が重合されてレンズを形成する。例えば、反応性混合物を化学線に曝露することによって達成され得る。
【００９７】
装置
図３を参照すると、自動装置３１０が、１つ又は２つ以上の媒体移送境界部３１１を有するものとして例示される。例示されるように、それぞれ関連づけられている媒体３１４を備えた多数の成形部分が、パレット３１３に収容され、媒体移送境界部３１１に送られる。実施形態は、エネルギー源及び光源を多数の媒体３１４に個別に定置する単一の境界部３１１、又はエネルギー源及び光源を多数の媒体、例えば成形部分３１４に同時に（いくつかの実施形態では各成形に）定置する多数の境界部（図示せず）を含み得る。
【００９８】
いくつかの実施形態の別の態様は、眼科用レンズのエネルギー源及び光源を含む様々な構成要素を支持すると同時に、眼科用レンズの本体をこれらの構成要素の周囲に成形するような装置を含む。いくつかの実施形態では、エネルギー源及び光源は、レンズ成形（図示せず）の保持点に取り付けられてもよい。保持点は、レンズ本体を形成するものと同種の重合材料によって固定してよい。
【００９９】
図６を参照すると、本発明のいくつかの実施形態で使用し得るコントローラ６００を図示する。コントローラ６００はプロセッサ６１０を含むが、このプロセッサは、通信装置６２０に結合した１つ又は２つ以上のプロセッサ構成要素を含み得る。いくつかの実施形態では、コントローラ６００を使用して、眼科用レンズ内に定置されるエネルギー源及び光源にエネルギーを伝送することができる。
【０１００】
コントローラは、通信チャネルを介してエネルギーを通信するように構成された通信装置に結合した１つ又は２つ以上のプロセッサを含むことができる。通信装置は、エネルギー源の眼科用レンズ内への定置、並びに眼科用レンズへの、若しくはこれからのデジタルデータの伝送、又は眼科用レンズ内に組み込まれる光源及び他の構成要素の制御の１つ又は２つ以上を電気的に制御するために使用され得る。
【０１０１】
通信装置６２０を使用することによってまた、例えば、１つ又は２つ以上のコントローラ装置又は製造機器構成要素と通信してもよい。
【０１０２】
プロセッサ６１０は、記憶装置６３０とも通信する。記憶装置６３０は、磁気記憶装置（例えば、磁気テープ及びハードディスクドライブ）、光学式記憶装置、及び／又はランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）装置及びリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）装置等の半導体記憶装置を含む、任意の適切な情報記憶装置を備えてもよい。
【０１０３】
記憶装置６３０は、プロセッサ６１０を制御するためのプログラム６４０を格納することができる。プロセッサ６１０は、プログラム６４０の命令を遂行し、それによって、本発明に従って動作を行う。記憶装置６３０は、１つ又は２つ以上のデータベース内の眼科関連データを記憶することもできる。データベースは、カスタマイズされたエネルギー源及び光源の設計、計量データ、並びにエネルギー源及び光源への、又はこれらからのエネルギーを制御するための、特定の制御順序を含み得る。
【０１０４】
いくつかの実施形態では、眼科用装置へと組み込まれるエネルギー源からのエネルギーを提供するように動作可能な起動構成要素を備える眼科用レンズである。
【０１０５】
図７を参照すると、エネルギー印加された眼科用レンズ１００に埋め込まれ得る異なる種類のエネルギー源に含まれ得る選択肢のいくつかの図が、図７において項目７００として示されている。前述のように、エネルギー源の一連の実施形態は電池を含み得る。電池が、図７において項目７２０として示される。図７はまた、これらが貯蔵することのできるエネルギー密度の順に様々な選択肢のグラフを示す。例えば、電池は、〜５０〜〜８００Ｗｈｒ／Ｌのエネルギー密度領域を含む。一般的に、特定のエネルギー源の他の態様を考慮しなければ、エネルギー蓄積密度が高いほど、好ましいエネルギー源となるであろう。
【０１０６】
このグラフ７００では、エネルギーハーベスター（項目７４０）は、エネルギー密度の観点から、最も好ましくないであろうことが看取される。しかしながら、エネルギーハーベスターが利点を有する他の方法が存在することが、当業者には明白であり得る。
【０１０７】
例えば、エネルギーハーベスターは、光起電力セル、熱電セル、又は圧電セルを含み得る。このようなハーベスターは、これらが、有線接続なくして環境からエネルギーを吸収することができ、ひいては電気エネルギーを提供することができるという点において、肯定的側面を有する。いくつかの実施形態では、ハーベスターは、エネルギー印加された眼科用レンズにおけるエネルギー源を含み得る。しかしながら、他の実施形態では、エネルギーハーベスターは、電気の形態でエネルギーを貯蔵することができる、他のエネルギー源と組み合わせてもよい。
【０１０８】
他の種類のエネルギー源は、コンデンサ型装置７３０を含む。コンデンサは、エネルギーハーベスターよりも高く、電池７２０のものよりも低いエネルギー密度溶液を含むことが明らかであり得る。それでもコンデンサは、いくらかの固有の利点を有する。
【０１０９】
コンデンサは、電気の形態でエネルギーを貯蔵する種類のエネルギー源であり、したがって、エネルギーハーベスターと組み合わせてエネルギーの保存が可能である無線エネルギー源をつくり得るエネルギー源の１つであり得る。一般的に、コンデンサは、これらが一般的に電池よりも高い電力密度を有するという点において、電池に対する利点を有する。標準的な電気薄膜コンデンサから、マイラーコンデンサ、電解コンデンサ、及び比較的新しく、より高度な技術の、高密度ナノスケールコンデンサ、又はスーパーコンデンサの技術にまで及ぶ多くの異なる種類のコンデンサが存在する。
【０１１０】
いくつかの追加的な実施形態では、電気化学セル、又は電池７２０を含むエネルギー源は、比較的望ましい操作点を画定し得る。電池は、多くの有利な特徴を有する。例えば、電池は、電気エネルギーに直接転換される形態でエネルギーを保存する。いくつかの電池は、再充電可能、又はエネルギーを再印加可能であり、したがってエネルギーハーベスターと連結され得る別のカテゴリーのエネルギー源を呈し得る。比較的高いエネルギー密度を有する電池により、電池に貯蔵されるエネルギーは、妥当なエネルギー要件で機能を実行することができる。加えて、電池は可撓性の形状へと組み立てることができる。高い電気能力を必要とする用途では、電池がまたコンデンサに連結され得ることが、当業者にとって既知であり得る。エネルギー印加された眼科用レンズ内のエネルギー源の少なくとも部分として電池を含む、多くの実施形態が存在し得る。
【０１１１】
別の種類の実施形態は、エネルギー源７１０として燃料電池を含み得る。燃料電池は、化学燃料源（これはひいては電気、及び熱エネルギーを含む副生成物を生じる）を消費することによって電気を生じる。燃料セルの実施形態は、燃料源として生物学的に利用可能な材料を使用することによって可能であり得る。しかしながら、一般的に、このエネルギー源によって提供される好ましい電気密度を除き、これは、技術的な複雑性を伴うことがあり、典型的には眼科用途に要求される必要な規模の小ささを満たさないことがある。同様に、燃料源が、眼部環境から一定の方法で抽出され得ない場合、エネルギーを再印加することができるエネルギー源と比べて、実際的なエネルギー密度における不利益を被る場合がある。
【０１１２】
本発明の実施形態の以下の説明は、一般的にエネルギー印加された眼科用レンズの主なエネルギー源として電池を使用することに焦点を当てることがある。説明されたものを含む多くのエネルギー源が、エネルギー印加された眼科用レンズの実施形態を含み得るため、この焦点は発明技術の範囲を制限するべきではない。
【０１１３】
本発明のいくつかの実施形態において言及されるように、エネルギー源は、電気化学セル、又は電池を含む。エネルギー印加された眼科用レンズの実施形態に含まれ得る、多くの異なる種類の電池が存在する。例えば、単回使用の電池が、様々なカソード、及びアノード材料から形成され得る。非限定的な実施例により、これらの材料は、亜鉛、炭素、銀、マンガン、コバルト、リチウム、シリコンを含み得る。更に他の実施形態は、再充電可能な電池の使用により得られる。このような電池は、ひいては、リチウムイオン技術、銀による技術、マグネシウムによる技術、ニオビウムによる技術、又は他の電流を供給する材料の１つ又は２つ以上から作製され得る。単回使用、又は再充電電池システムのための様々な電流電池技術は、エネルギー印加された眼科用レンズの様々な実施形態におけるエネルギー源を含み得ることが、当業者には明白であり得る。
【０１１４】
コンタクトレンズの環境の、物理的、及び寸法的制約により、一定の電池の種類が他のものよりも好まれる場合がある。このような好ましさの例は、薄膜電池について妥当し得る。薄膜電池は、人の眼科的実施形態と適合する小さな空間を占め得る。更に、これらは可撓性の基材上に形成されてもよく、眼科用レンズ、及び含まれる電池の双方の本体が基材と共に自由に撓むことを可能にする。
【０１１５】
薄膜電池の場合、実施例は単回充電、及び再充電可能な形態を含み得る。再充電可能な電池は、より長い使用可能製品寿命、及びしたがって、より高いエネルギー消費率の能力を提供する。多くの開発活動は、再充電可能な薄膜電池を有する、電気的にエネルギー印加された眼科用レンズを製造するための技術に焦点を当ててきたが、しかしながら、発明の技術はこの下位分類に限定されない。
【０１１６】
再充電可能な薄膜電池は、市販されており、例えば、Ｏａｋ  Ｒｉｄｇｅ  Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙは、１９９０年代前半から様々な形態を製造してきた。このような電池の現在の商業製造者は、Ｅｘｃｅｌｌａｔｒｏｎ  Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ，ＬＬＣ（Ａｔｌａｎｔａ，ＧＡ）、Ｉｎｆｉｎｉｔｅ  Ｐｏｗｅｒ  Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ（Ｌｉｔｔｌｅｔｏｎ，ＣＯ）、及びＣｙｍｂｅｔ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，（Ｅｌｋ  Ｒｉｖｅｒ，ＭＮ）を含む。この技術においては、平坦な薄膜フィルム電池を含む使用が現在優位である。このような電池の使用は、本発明技術のいくつかの実施形態を含み得るが、薄膜電池を、例えば球形の曲率半径を有する三次元形状に形成することは、発明の技術の望ましい実施形態を含む。このような三次元的な電池の実施形態の多くの形状、及び形態が、本発明の範囲内であることは、当業者にとって明白であり得る。
【０１１７】
図８ａ、８ｂ、８ｃ、及び８ｄに、眼科用レンズ内のエネルギー源がとり得る、多くの異なる形状の実施例がある。項目８００は、薄膜材料により作製された参照エネルギー源を図示し、これは、参照のために平坦な形状として形成される。このような形状８００の寸法が、およそ１ミリメートルである場合、これは、エネルギー印加されたレンズのためのエネルギー源を含み得る。項目８１０は、代表的な３次元形状を図示し、可撓性基材、及び封入された電池は、完全な環状の形状を取り、これは柔軟に変形していない場合、変形していない眼科用レンズがとり得る形状とほぼ同じである。いくつかの実施形態では、環状の形状の半径は、エネルギー印加された眼科用レンズの実施形態においては、およそ８ミリメートルであり得る。同じ三次元的な態様が、１／４の環状体８３０、又は半分の環状体８２０の実施形態についても妥当し得る。他の部分的な環状の形状を含む、多くの異なる形状が、本発明の範囲内の別の実施形態を含み得ることが、当業者には明白であり得る。
【０１１８】
本発明の実施形態の別の組は、エネルギー印加された眼科用レンズに有利に使用され得る、特定の電池化学に関連する。Ｏａｋ  Ｒｉｄｇｅ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓによって開発された例示的実施形態は、リチウム、又はリチウムイオンセルの構成要素を含む。このようなセルのアノードの一般的な材料にはリチウム金属が挙げられ、あるいは、リチウムイオンセルに関してはグラファイトを挙げることができる。これらのセルの別の例示的実施形態は、コンタクトレンズ内に組み込まれるこのような薄膜電池のアノードとして機能する、微小スケールシリコン機構の導入である。
【０１１９】
この新規技術において使用される電池のカソードに使用される材料は、同様に多くの材料の選択肢を含む。一般的なカソード材料としては、リチウムマンガン酸化物、及びリチウムコバルト酸化物が挙げられ、これらは、このように形成される電池のための、良好な性能基準値を有する。あるいは、リン酸鉄リチウムカソードが、同様の性能を有する場合があるが、いくつかの用途では充電に関するより良い側面を有し得る。同様に、これら、及び他のカソード材料の寸法は、充電性能を改善する場合があり、例えば、様々な材料のナノスケール結晶からカソードを形成することは、電池が再充電され得る速度を劇的に改善する場合がある。
【０１２０】
いくつかの実施形態は、エネルギー源及び光源が定置される環境からこれらを分離する材料と共に、エネルギー源及び光源を封入することを含むことができる。エネルギー源及び光源を封入して、一般的にその構成要素が、眼部環境に入らないように分離することが望ましいことがある。あるいは、眼部環境の態様は、エネルギー源及び光源の性能に対して、これらが封入実施形態によって適切に分離されない場合、否定的な影響を及ぼす場合がある。発明の技術の様々な実施形態は、材料の選択に由来する場合がある。
【０１２１】
図９を参照すると、項目９００（エネルギー印加された眼科用レンズの代表的実施形態の描写）が図示される。この描写では、エネルギー源９１０は、薄膜の再充電可能なリチウムイオン電池を含み得る。電池は、相互接続を可能にする接触点９７０を有し得る。ワイヤーは、接触点９７０へとワイヤー結合されたワイヤーであり、電池エネルギー源９１０を再充電するために使用され得る光電セル９６０へと電池を接続してもよい。追加的なワイヤーがエネルギー源を第２組の接触点９５０のワイヤー結合された接触点を介して相互接続される可撓性回路に接触させてもよい。これらの接触点９５０は、光源９３０も含み得る可撓性相互接続基材９５５の一部であってよい。この相互接続基材は、前述のエネルギー源と同様の方法で、典型的なレンズの形状に類似する形状へと形成され得る。しかしながら、追加的な可撓性を追加するために、相互接続基材９５５は、半径方向の切断部９４５などの追加的な形状特徴をその長さに沿って含んでもよい。相互接続基材９５５の個別のフラップは、ＩＣ、別個の構成要素、受動構成要素、及び項目９９０に図示される装置など、様々な電子的構成要素に接続されてもよい。これらの構成要素は、ワイヤー、又は他の接続手段９４０によって、相互接続基材９５５内の導電経路へと相互接続される。非限定的な実施例により、様々な構成要素が様々な手段により可撓性相互接続基材９５５に接続されてもよく、既に説明された電池への相互接続が作製され得る。様々な電気構成要素の組み合わせが、項目９９０として図示される電気工学装置の制御信号を規定し得る。制御信号は、相互接続９２０に沿って伝送され得る。エネルギー印加された機能を有する、この種類の代表的なエネルギー印加された眼科用レンズが、例示の目的のためのみに提供される。当業者には明白であり得るように、この記述は決して本発明の技術の範囲を限定するものとして理解されるべきではなく、機能、設計、相互接続構成、エネルギー印加構成、及び本発明の概念の全体的利用の、多くの異なる実施形態が存在し得る。
【０１２２】
いくつかの実施形態では、眼科用レンズの外観に影響を与える方法が存在し得る。薄膜マイクロ電池の審美性は様々な方法で変えることができ、これは、電気活性のコンタクトレンズ、又は成形されたヒドロゲル物品に埋め込まれた際に特定の外観を示す。いくつかの実施形態では、審美的に心地良いパターン、及び／又は色を有する包装材料を有するように製造してもよく、これは落ち着いた色彩の外観の薄膜マイクロ電池を提供するか、又は別の方法として淡紫色様の色のパターン、無色、及び／若しくは混合色のパターン、反射性の設計、真珠光沢設計、金属状設計、あるいは潜在的に他の任意の審美的設計、又はパターンを提供するように機能し得る。他の実施形態では、薄膜フィルム電池は、レンズ内の他の構成要素、例えば、電池の前側表面に取り付けられた光起電力チップにより、又は別の方法として可撓性回路の全部、又は一部の後側に電池を定置することにより、部分的に隠されてもよい。更なる実施形態では、薄膜電池は、上側、又は下側瞼が電池の可視性を部分的に、又は全体的に隠すように、計画的に配置されてもよい。エネルギー印加された眼科用装置の外観、及びこれらを画成する方法に関する多くの実施形態が存在することが、当業者には明白であり得る。
【０１２３】
記載された様々な種類のエネルギー印加された眼科用装置の形成方法に関する多くの実施形態が存在し得る。ある実施形態では、本明細書における発明の技術は、特定のエネルギー印加された眼科用レンズの実施形態のサブ構成要素を別々の段階において、組み立てることを含み得る。生体適合性の、不活性な、コンフォーマルコーティングと共に使用される、有利に成形された薄膜マイクロ電池、可撓性回路、相互接続、マイクロ電子構成要素、及び／又は他の電気活性構成要素の「オフライン」アセンブリは、標準的なコンタクトレンズ製造プロセス内に単純に組み込むことができる、包括的で埋め込み可能な単一のパッケージを提供する。可撓性回路は、銅被覆ポリイミドフィルム、又は他の同様の基材から製作されるものを含み得る。コンフォーマルコーティングにはパリレン（等級Ｎ、Ｃ、Ｄ、ＨＴ、及びこれらのいずれかの組み合わせ）、ポリ（ｐ−キシリレン）、絶縁コーティング、シリコーンコンフォーマルコーティング、又は他の任意の有利な生体適合性コーティングが挙げられるが、これらに限定されない。
【０１２４】
本発明のいくつかの実施形態は、眼科用レンズ材料内の、及び／又はこれによって封入される実施形態に順応する形状の薄膜マイクロ電池の形状設計を指向する方法であり得る。他の実施形態は、ヒドロゲル、シリコーンヒドロゲル、剛性の気体透過性「ＲＧＰ」コンタクトレンズ材料、シリコーン、熱可塑性ポリマー、熱可塑性エラストマー、熱硬化性ポリマー、コンフォーマル絶縁／誘電コーティング、及び密封バリアコーティングなど、これらに限定されない様々な材料に薄膜マイクロ電池を組み込む方法を含み得る。
【０１２５】
他の実施形態は、エネルギー源及び光源の眼科用レンズ形状内への計画的な配置の方法を含み得る。具体的には、いくつかの実施形態では、エネルギー源及び光源は半透明な物品であってよい。エネルギー源及び光源は、眼科用レンズを通じた光の透過を妨害しないことがあるため、いくつかの実施形態における設計方法は、コンタクトレンズの中央５〜８ｍｍが、エネルギー源及び光源の任意の半透明部分によって妨害され得ないことを確実にし得る。眼科用レンズの光学的に関連する部分と良好に相互作用するための、様々なエネルギー源及び光源の設計に関連する、多くの異なる実施形態が存在し得ることが、当業者にとって明白であり得る。
【０１２６】
いくつかの実施形態では、エネルギー源の体積及び密度は、上記のエネルギー源がまた単独で、又は眼上でレンズを回転可能に安定させるように眼科用レンズの本体に設計される他のレンズ安定化ゾーンと共に機能し得るように、設計を促進し得る。このような実施形態は、乱視の矯正、眼上における快適性の改善、又はエネルギー印加された眼科用レンズ内の他の構成要素の安定した／制御された配置が挙げられるがこれらに限定されない多くの用途において有利であり得る。
【０１２７】
追加的な実施形態では、エネルギー源及び光源は、コンタクトレンズの外側縁部から一定の距離に定置されて、良好な快適性を提供すると同時に、有害事象の発生を最小限にするためにコンタクトレンズ縁部の輪郭の有利な設計を可能にし得る。回避するべきこのような有害事象の例としては、上皮弓状病変、又は巨大乳頭結膜炎が挙げられる。
【０１２８】
いくつかの実施形態における、非限定的な実施例として、埋め込まれた電気化学セルのカソード、電解質、及びアノード機構は、このようなカソード、電解質、及びアノード区域を画定する形状に適切なインクを印刷することにより形成され得る。このように形成された電池は、例えば、マンガン酸化物、及び亜鉛の化学的性質に基づく単回使用セル、及び上記の薄膜電池の化学的性質と同様のリチウムの化学的性質に基づく再充電可能な薄い電池の両方を含み得る。エネルギー印加された眼科用レンズの様々な機構、及び形成方法の様々な異なる実施形態が、印刷技術の使用を含み得ることが、当業者には明白であり得る。
【０１２９】
図１０を参照すると、断面図１０００は、眼１００５の角膜１００４上に光１００３を向ける埋め込まれた光源１００２を有する、エネルギー印加された眼科用レンズ１００１（コンタクトレンズ１００１とも称される）を含む。いくつかの実施形態では、断面図１０００は上面図であってよく、１つ又は２つ以上の埋め込まれた光源１００２はコンタクトレンズ１００１の側部付近に定置される。他の実施形態では、断面図１０００は側面図であってよく、１つ又は２つ以上の埋め込まれた光源１００２は、コンタクトレンズ１００１の上部及び底部付近に定置される。光源１００２の数及びコンタクトレンズ１００１の周辺部の周囲での光源１００２の配置は、様々であり得る。光源１００２は、照明が観察者にわからないように、着用者の眼に照明を向ける。コンタクトレンズ１００１はまた、ユーザーの光線療法又は視力を低下させずに、観察者がすぐに光線療法用ルミネッセンスに気付かないように保護するコーティングを含んでよい。
【０１３０】
埋め込まれた光源１００２としては、発光ダイオード（ＬＥＤ）又は光線療法用の光１００３を放射する他の光源１００２が挙げられる。光源１００２は、発光ダイオード（ＬＥＤ）又は４５０〜５００ナノメートル、最も好ましくは４７０〜４８０ナノメートルの波長、かつ２，０００〜３，０００ルクスで青色光を放射する他のライトを含んでよい。あるいは、ＬＥＤ又は他のライトは、４７５〜５２５ナノメートル、最も好ましくは４９０〜５１０ナノメートルの波長、かつ３００〜４００ルクスで緑色光を放射してよい。別の実施形態は単一の光源を含み、この光源からの光がパイプを通してコンタクトレンズ１００１内の１つ又は２つ以上の位置に送られて、照明をもたらす。
【０１３１】
コンタクトレンズ１００１は、例えば、光センサー、エネルギー源、コンデンサ、メモリ、プロセッサ、及び通信装置等の構成要素を備える支援電子機器（図示なし）を含む。光センサーは、周囲の白色光、青色光、又は緑色光の検出に用いられる。エネルギー源、及びコンデンサは、エネルギー印加された眼科用レンズの他の構成要素にエネルギーを供給する。メモリは、非限定的な例として、事前にプログラム化された光線療法スケジュールを保存するため、光センサーによって捕捉されたデータを保存するため、実際の光線療法の日付、時刻、期間、及び強度を保存するため、並びに装置の故障を検出するために光源及び光センサーの動作に関するデータを保存するために使用され得る。プロセッサは、例えば、メモリに保存された、プログラム化された光線療法スケジュールを実行するため、光センサーデータを分析して、着用者の周囲光への曝露に基づいて固有の光線療法スケジュールを決定するため、プログラム化された光線療法スケジュールに対する手動での変更を評価して、補正的調整を行うため、並びに光源及び光センサーのデータを分析して装置の故障を検出するために使用され得る。
【０１３２】
通信装置は、エネルギー印加された眼科用レンズ及び外部装置への、若しくはこれらからのデジタルデータの伝送、並びにエネルギー印加された眼科用レンズ内の構成要素間でのデジタルデータの伝送の１つ又は２つ以上を電気的に制御するために使用され得る。
【０１３３】
支援電子機器は、コンタクトレンズ１００１内に含まれた光源１００２と論理的かつ電気的に導通している。通信は、支援電子機器と光源１００２との間の直接的な導電路によるものであり得るか、無線通信によるものであり得る。通信の無線モードとしては、例えば、コンタクトレンズ１００１内の光源１００２に近接して配置されたアンテナ及びコンタクトレンズ１００１内の別の領域からアンテナへと電力を伝送する電源を介して達成されるインダクタンスが挙げられてよい。
【０１３４】
いくつかの実施形態では、支援電子機器は、フォブ、装身具、帽子、衣類、又はユーザーが浴びた周囲光を光センサーが検出し、支援電子機器が無線通信を行うためにコンタクトレンズの近くに存在するように、ユーザーによって着用される他のアイテムに含まれてよい。通信の無線モードとしては、例えば、インダクタンスが挙げられてよい。インダクタンスは、コンタクトレンズ内に配置されたアンテナ及び装身具、衣類、又はアンテナに近接する他のアイテム内の支援電子機器からの電力を伝送する電源を介して達成され得る。
【０１３５】
いくつかの実施形態では、ユーザーは、フォブ、携帯情報端末、又はスマートフォンアプリケーション等外部装置を使用して、光線療法のタイミング、期間、及び強度を調整してよい。いくつかの実施形態は、適切な時期に治療を開始し、中断するユーザーによって光線療法が手動で制御されるという基本的な操作状態を提供する。
【０１３６】
本実施形態によると、プログラム化された光線療法スケジュールは、例えば、日付、地理的地域、及びユーザーの季節性情動障害の症状の重症度等の変数に基づいて、光線療法のタイミング、期間、及び強度を自動的に調整され得る。プログラム化された光線療法スケジュールは、アイケア専門家、医師、又はユーザーによって設定され得る。プログラム化された光線療法の期間中、ユーザーが、例えば、読書中、コンピュータでの作業中、又は運転中に光の強度を弱める等、行動に基づいて光の強度を調整することが望ましい場合がある。反対に、仕事の休憩時間、昼休みの間、又は他の視覚的活性の低い期間中には、光の強度を強めることが望ましい場合がある。いくつかの実施形態では、インテリジェントな光線療法は、プロセッサがプログラム化された光線療法スケジュールに対する手動での変更を評価し、治療の期間及び強度を補正的に調整する場合に提供される。更に他の実施形態では、インテリジェントな光線療法は、光センサーからのデータがプロセッサによって分析され、着用者の周辺光への曝露に基づいてプログラム化された光線療法スケジュールが動的に調整される場合に達成される。
【０１３７】
本発明の別の実施形態では、ユーザーは、メラトニン濃度の血液検査の結果に基づいて光線療法を手動で調整してよい。松菓体から分泌されるメラトニンは、光によって抑制され、暗闇で増加する。メラトニン濃度が高いと、季節性情動障害の症状である、眠気及び倦怠感が促進される。患者の血中メラトニン濃度の分析は、光線療法を増減させるための手掛かりとして使用され得る。
【０１３８】
更に他の実施形態では、ユーザーは、光線療法を手動で調整して、睡眠周期を意図的に変更してよい。睡眠周期を変更するために光線療法を用いることは、夜勤で働く人々、著しく異なる時間帯に旅行する人々、夜間作業に備える軍関係者、及び他の用途にとって有益であり得る。更に、起床時にユーザーによって開始された光線療法は、遅延睡眠期症候群（ＤＳＰＳ）及び非２４時間睡眠覚醒症候群等の概日リズム障害の治療に使用され得る。
【０１３９】
いくつかの実施形態では、光源１００２は、光源１００２が埋め込まれたコンタクトレンズ１００１の内部に光１００３を向けてよい。光１００３は、回折特性、屈折特性、反射特性、又は回折特性、屈折特性、及び反射特性の任意の組合せを含む、光散乱領域内（図示せず）に向けられてよい。光散乱領域は、コンタクトレンズ１００１の周辺部領域内に環を形成してよい。光散乱領域に衝突する光１００３は、眼１００５の角膜１００４上で一般的に広範な光１００３の分散を生じさせる。
【０１４０】
いくつかの好ましい実施形態では、コンタクトレンズ１００１は、レンズの周辺部の周囲の光散乱領域とレンズの中央部分の光学ゾーンとの間に内部バリアを含んでよい。内部バリアは、光線療法を目的とする光１００３がコンタクトレンズ１００１の光学ゾーン内に分散しないようにする。このようにして、光線療法を目的とする光１００３が角膜１００４の周辺部の周囲のみに分散し、正視への影響を最小化する。
【０１４１】
更に他の実施形態では、コンタクトレンズ１００１全体が回折、屈折、又は反射等の光散乱特性を含む。光散乱特性は、埋め込まれた光源１００２が放射した波長の光１００３のみを分散させるように設計されている。この実施形態は、視野を歪めるであろう光波長の分散を生じさせずに、眼１００５内での光線療法を目的とする光１００３の波長の最大限の分散に対応する。
【０１４２】
結論
上述され、以下の特許請求の範囲によって更に定義される本発明は、光線療法を提供するための光源を有する眼科用レンズを処理する方法、及びかかる方法を実践するための装置、並びにそれによって形成される眼科用レンズを提供する。
【０１４３】
〔実施の態様〕
（１）  眼科用レンズを形成する方法であって、
第１の成形部分に近接した光源と電気的に導通するエネルギー源を定置することと、
前記第１の成形部分内に反応性モノマー混合物を堆積させることと、
前記反応性モノマー混合物と接触させて前記エネルギー源及び光源を配置することと、
前記第１の成形部分を第２の成形部分に近接して配置し、それによってレンズ空洞内に前記エネルギー源及び光源、並びに反応性モノマー混合物の少なくとも一部を有するレンズ空洞を形成することと、
前記反応性モノマー混合物を化学線に曝露することと、
を含む方法。
（２）  前記光源と電気的に導通している前記エネルギー源が電気化学セルを含む、実施態様１に記載の方法。
（３）  前記エネルギー源が前記光源に十分な電力を提供して、前記光源から光を放射できる、実施態様２に記載の方法。
（４）  前記エネルギー源が物理的に基材に取り付けられ、前記基材が、前記第１の成形部分及び前記第２の成形部分の一方又は両方と接触して定置される、実施態様２に記載の方法。
（５）  前記基材が集積回路を含み、前記方法が前記エネルギー源を前記基材に固定することを追加的に含む、実施態様４に記載の方法。
【０１４４】
（６）  前記基材が多数の異なる部分を含む、実施態様５に記載の方法。
（７）  前記エネルギー源が薄膜電気化学セルを含む、実施態様１に記載の方法。
（８）  前記電気化学セルがリチウムイオン電池を含む、実施態様７に記載の方法。
（９）  前記電気化学セルが再充電可能な固体材料を含む、実施態様７に記載の方法。
（１０）  前記電気化学セルがナノスケール結晶を含むカソードを含む、実施態様７に記載の方法。
【０１４５】
（１１）  前記ナノスケール結晶がリン酸鉄リチウム（lithium iron phosphide）を含む、実施態様１０に記載の方法。
（１２）  前記光源が４５０〜５００ナノメートルの波長で青色光を放射する、実施態様１に記載の装置。
（１３）  前記光源が４７０〜４８０ナノメートルの波長で青色光を放射する、実施態様１２に記載の装置。
（１４）  前記光源が約２，０００〜３，０００ルクスの光を放射する、実施態様１３に記載の装置。
（１５）  前記光源が４７５〜５２５ナノメートルの波長で緑色光を放射する、実施態様１に記載の装置。
【０１４６】
（１６）  前記光源が４９０〜５１０ナノメートルの波長で緑色光を放射する、実施態様１５に記載の装置。
（１７）  前記ライトが約３００〜４００ルクスの光を放射する、実施態様１６に記載の装置。
（１８）  前記光源が１つ又は２つ以上の発光ダイオードを含む、実施態様１に記載の装置。
（１９）  前記装置が１本又は２本以上の光パイプを含む、実施態様１８に記載の装置。
（２０）  前記１本又は２本以上の光パイプが光ファイバー経路を含む、実施態様１９に記載の装置。
【図１】
2014512555.tif 000010
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2014512555.tif 000016
【図８Ａ】
2014512555.tif 000017
【図８Ｂ】
2014512555.tif 000018
【図８Ｃ】
2014512555.tif 000019
【図８Ｄ】
2014512555.tif 000020
【図９】
2014512555.tif 000021
【図１０】
2014512555.tif 000022
【国際調査報告】
2014512555.tif 000023
2014512555.tif 000024
2014512555.tif 000025