CN108535885A - 用于电活性可变光圈镜片的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明题为“用于电活性可变光圈镜片的方法和设备”。本发明公开了用于在镜片中提供可变光圈插入物的方法和设备。在一些示例中，可使用液晶层来提供可变光圈功能。在其他示例中，电致变色、光致变色、液体弯月面或电活性弹性装置可形成可变光圈插入物的阻光元件。在一些示例中，眼科镜片由包括可变光圈插入物的有机硅水凝胶浇铸模塑而成。

Description

用于电活性可变光圈镜片的方法和设备

背景技术

1.技术领域

本发明描述了具有可变光圈能力的镜片装置，更具体地讲，在一些示例中，描述了具有可变光圈插入物的眼科镜片的制造。

2.相关领域的讨论

传统上，包括眼科镜片(诸如接触镜片或眼内镜片)的各种镜片提供预定光学特性。例如接触镜片可提供下列功能中的一种或多种：视力矫正功能；美容增强作用；以及治疗效果，但只提供一组视力矫正功能。每种功能由镜片的物理特性来提供。基本上，将折射性质结合到镜片中的设计提供视力矫正功能性。掺入镜片中的颜料可提供美容增强作用。掺入镜片中的活性剂可提供诊断和/或治疗功能。

还存在包含形成小“针孔”光圈的掩蔽层的眼科镜片示例。静态掩蔽层形成的眼科镜片能够改善使用者所观察的像的清晰度。然而，对于使用者不必聚焦于细节的正常使用而言，这种体验由于获得的是隧道视觉且周边内容缺失，故而可能并不称心。然而，光圈的改进方面为新型镜片装置创造了可能，这些新型镜片装置通过对可变光圈进行电活性控制来工作并让使用者能够获得细节观察中获得清晰度。

发明内容

因此，本发明包含涉及可变光圈插入物的创新，该可变光圈插入物可被通电并且结合到镜片中。在一些示例中，该镜片可为能够改变细节像的清晰度并在引导的状态切换下恢复正常静态镜片性能的眼科镜片。此类眼科装置的示例可包括接触镜片或眼内镜片。此外，还提供了用于形成具有可变光圈插入物的可变光圈眼科镜片的方法和设备，该可变光圈插入物具有在不透明状态与透明状态之间切换的元件。一些示例可还包括具有刚性或可成形的通电插入物(其另外包括可变光圈部分)的浇铸模塑的有机硅水凝胶接触镜片，其中该插入物以生物相容性方式包括在眼科镜片内。可成形的通电插入物也可封装在标准接触镜片材料诸如水凝胶中。

附图说明

通过下文对附图所示的本发明优选示例的更为具体的说明，本发明上述及其他特征和优点将显而易见。

图1示出了可用于实施本发明的一些示例的示例性模具组件设备部件。

图2A和图2B示出了具有可变光圈插入物实施方案的示例性通电眼科镜片。

图3示出了具有可变光圈插入物的眼科镜片装置实施方案的剖视图。

图4示出了当电活性镜片系统切换到减小的光圈大小时像质的示例性改善。

图5A至图5D示出了根据本公开的不同大小和形状的光圈的示例。

图5E示出了镜片中多个不同大小和形状的光圈的示例。

图6A示出了可控可变光圈镜片的各方面，其中可使阻挡层的内部和外部透明以允许虹膜得以显露并根据使用者的瞳孔大小变化而调整。

图6B示出了用于包含光致变色材料的可控可变光圈镜片的示例性装置，其中光致变色装置处于不阻挡光的状态。

图6C示出了用于包含光致变色材料的可控可变光圈镜片的示例性装置，其中光致变色装置处于阻挡光的状态。

图6D示出了可变光圈镜片的示例性横截面。

图6E示出了可变光圈镜片的示例性横截面。

图6F示出了可变光圈镜片的示例性横截面。

图6G示出了可变光圈镜片的交错偏压元件。

图6H示出了具有中心孔元件的可变光圈镜片的示例性横截面。

图7示出了用于形成具有可变光圈插入物的眼科镜片的方法步骤。

图8示出了用于将已成型插入件之间的可变光圈插入物放置到眼科镜片模具部件中的设备部件的示例。

图9示出了可用于实施本发明的一些示例的处理器。

具体实施方式

本发明包括用于制造具有可变光圈插入物的眼科镜片的方法和设备，其中可变光圈部分由液晶或自身包含液晶成分的复合材料构成。另外，本发明包括具有可变光圈插入物的眼科镜片，所述可变光圈插入物由液晶构成并结合到所述眼科镜片中。

根据本发明，眼科镜片与嵌入式插入物和能量源形成在一起，所述能量源诸如用作能量存储装置的电化学电池或电池。在一些示例中，可将包含能量源的材料封装并与放置眼科镜片的环境隔离。在一些示例中，能量源可包括可用在主构型或可再充电构型中的电化学电池化学过程。

可使用佩戴者控制的调整装置来改变光学部分。调整装置可包括例如用于增加或减小电压输出或者与能量源接合和脱离的电子装置或无源装置。一些示例可还包括自动调整装置以根据已测量的参数或佩戴者输入通过自动设备来改变可变光圈部分。佩戴者输入可包括例如无线设备所控制的开关。无线可包括例如射频控制、磁性切换、光的图案化发射以及电感切换。在其他示例中，可响应于生物功能或响应于眼科镜片内的感测元件的测量进行活化。作为非限制性示例，其他示例可得自于由环境照明条件的变化而触发的活化。

当电极通电所形成的电场导致液晶层内重新定向从而使分子从静息取向转变为通电取向时，光焦度可发生变化。在其他可供选择的示例中，可利用由通过电极通电的液晶层的变化所导致的不同效应，诸如例如，改变光偏振状态，特别是偏振旋转。

在具有液晶层的一些示例中，在眼科镜片的非光学区部分中可存在可进行通电的元件，而其他示例可不需要通电。在不进行通电的示例中，液晶可基于某种外部因素(例如环境温度或环境光线)而被动地变化。

当包含液晶层的物理镜片元件使其自身成形为具有不同的聚焦特性时，可得到可供选择的示例。随后可使用液晶层的电可变折射率，基于通过使用电极跨液晶层施加电场，来引入镜片聚焦特性的变化。液晶层的折射率可称之为有效折射率，并且可将涉及折射率的每种处理视为换句话讲是指有效折射率。有效折射率可例如来自于叠加具有不同折射率的多个区域。在一些示例中，有效方面可为各种区域贡献的平均值，而在其他示例中，有效方面可为对入射光的区域或分子效应的叠加。前容纳表面与液晶层制成的形状和后容纳表面与液晶层制成的形状可首先确定系统的聚焦特性。就液晶层的折射特性而言，这些折射特性的图案化可使镜片拥有用于有效改变镜片聚焦特性的镜片折射特性。

在以下段落中，将给出本发明的示例的详细描述。对于优选和可供选择的示例的描述均仅为示例，应当理解，其变化、修改和更改对于本领域技术人员而言可为显而易见的。因此，应当理解所述示例不对作为其基础的本发明的范围构成限制。

术语

在针对本发明的该描述和权利要求中，所使用的各个术语定义如下：

定向层：如本文所用，是指与液晶层相邻的影响并定向液晶层内的分子取向的层。所得的分子定向和取向可影响穿过液晶层的光。例如，定向和取向可将折射特性作用于入射光。另外，该效应可包括光的偏振的改变。

光圈：如本文所用，是指镜片系统的一部分，该部分允许光通过以到达像平面，其中光圈周围的区域被掩蔽以阻挡原本可前行通过以到达像平面的光。

电连通：如本文所用，是指受电场影响。就导电材料来说，该影响可由电流流动引起，或可导致电流流动。在其他材料中，该影响可以是产生影响的电势场，诸如永久分子偶极子和感应分子偶极子沿例如场力线取向的趋势。

通电的：如本文所用，是指能够提供电流或者其内存储有电能的状态。

通电取向：如本文所用，是指当受到由能量源供电的势场的效果的影响时，液晶分子的取向。例如，如果能量源以导通或断开状态操作，则包含液晶的装置可具有一种通电取向。在其他示例中，通电取向可沿着受所施加的能量的量影响的规模变化。

能量：如本文所用，是指使物理系统做功的能力。本发明内的许多用途可涉及所述能力在做功中能够执行电作用。

能源：如本文所用，是指能够供能或者使生物医学装置处于通电状态的装置。

能量采集器：如本文所用，是指能够从环境中提取能量并将其转化为电能的装置。

如本文所用的“空隙”和“空隙的”是指聚合物网络层的边界内的未被聚合物部分占据的区域，这些区域可以是供其他原子或分子驻留的位置。通常，在本文中，液晶分子自身可共同驻留在聚合物网络内的区域中，所述液晶因此所占据的空间可被归类为空隙。

眼内镜片：如本文所用，是指嵌入眼睛内的眼科镜片。

镜片形成混合物或反应性混合物或反应性单体混合物(RMM)：如本文所用，是指可被固化并交联或可被交联而形成眼科镜片的单体或预聚物材料。各种示例可包括镜片形成混合物，其中所述镜片形成混合物具有一种或多种添加剂，诸如：紫外线阻断剂、着色剂、光引发剂或催化剂、以及眼科镜片(诸如例如接触镜片或眼内镜片)可能需要的其他添加剂。

镜片形成表面：如本文所用，是指用来模塑镜片的表面。在一些示例中，任何此类表面可具有光学质量表面光洁度，这表示它足够光滑并且被形成使得镜片表面在光学上是合格的，所述镜片表面通过与模塑表面接触的镜片形成混合物的聚合而形成。此外，在一些示例中，镜片形成表面可具有为使镜片表面拥有期望的光学特性所必需的几何形状，包括例如球面形状、非球面形状以及柱面度数、波前像差矫正和角膜形貌矫正。

液晶：如本文所用，是指具有介于常规液态与固态晶体之间的特性的物态。液晶不能作为固体来表征，但是其分子表现出一定程度的定向。如本文所用，液晶不限于特定的相或结构，但液晶可具有特定的静息取向。液晶的取向和相可通过外力操纵，例如温度、磁力或电力，具体取决于液晶的类别。

锂离子电池：如本文所用，是指其中锂离子移动穿过电池以产生电能的电化学电池。该电化学电池(其通常称为电池)可以其典型形式重新通电或重新充电。

介质插入物或插入物：如本文所用，是指能够在眼科镜片内支承能量源的可成形的或刚性的基底。在一些示例中，介质插入物还包括一个或多个可变光圈部分。

模具：如本文所用，是指可用于由未固化制剂形成镜片的刚性或半刚性物体。一些优选模具包括形成前曲面模具部件和后曲面模具部件的两个模具部件。

眼科镜片或镜片：如本文所用，是指驻留在眼睛中或眼睛上的任何眼科装置。这些装置可提供光学矫正或修正，或可为美容性的。例如，术语“镜片”可指用于矫正或改进视力或提升眼部机体美观效果(例如虹膜颜色)而不会影响视力的接触镜片、眼内镜片、覆盖镜片、眼部插入物、光学插入物或其他类似的装置。在一些示例中，本发明的优选镜片是由有机硅弹性体或水凝胶制成的软性接触镜片，其中水凝胶包括例如有机硅水凝胶和含氟水凝胶。

光学区：如本文所用，是指眼科镜片佩戴者可透过而观看的眼科镜片区域。

功率：如本文所用，是指单位时间内做的功或传递的能量。

可再充电或可再通电：如本文所用，是指被恢复到以较高性能进行工作的状态的能力。本发明范围内的多种用途可与能够在特定恢复时间段内使电流以特定速率流动的恢复能力相关。

再通电或再充电：如本文所用，是指使能量源恢复到具有较高工作容量的状态。本发明范围内的多种用途可与能够使装置在特定的恢复时间段内使电流以特定速率流动的恢复能力相关。

从模具脱离：如本文所用，是指镜片与模具完全分离，或只松散地附接，使得使其可通过轻轻晃动而取出或用棉签推离。

静息取向：如本文所用，是指液晶装置的分子的取向处于其静息、非通电状态。

可变光圈：如本文所用，是指改变光学特性的能力，所述光学特性例如为镜片的改变镜片系统景深的透明区域的大小。

眼科镜片

参见图1，其中示出了形成包括被密封和封装的插入物的眼科装置的设备100。所述设备包括示例性的前曲面模具102和匹配的后曲面模具101。眼科装置的可变光圈插入物104和主体103可位于前曲面模具102和后曲面模具101内部。在一些示例中，主体103的材料可为水凝胶材料，并且可变光圈插入物104可被该材料包围在所有表面上。

可变光圈插入物104可包括多个液晶层(又称为包含液晶的层)。其他示例可包括单个液晶层，其中的一些将在后面部分讨论。设备100可用于构建新型眼科装置，所述新型眼科装置由具有多个密封区域的部件的组合构成。

在一些示例中，具有可变光圈插入物104的镜片可包括刚性中心软裙边设计，其中包括包含液晶的层109和包含液晶的层110的中心刚性光学元件与大气以及相应的前表面和后表面上的角膜表面直接接触。镜片材料(通常为水凝胶材料)的软裙边附接到刚性光学元件的周边，并且刚性光学元件还可将能量和功能性添加至所得的眼科镜片。

参见图2A和图2B，在200和250示出了可变光圈插入物的示例的自顶向下绘图和横截面绘图。在该绘图中，能量源210被示出位于可变光圈插入物200的周边部分211中。能量源210可包括例如可再充电的薄膜锂离子电池或基于碱性电池的电池。能量源210可连接至互连结构214以实现互连。在例如225和230处的另外的互连可将能量源210连接至电路，诸如电子电路205。在其他示例中，插入物可具有沉积在其表面上的互连结构。

在一些示例中，可变光圈插入物200可包括挠性基底。该挠性基底可通过与前述类似的方式或通过其他方式形成为近似于典型镜片形式的形状。然而，为了增加另外的柔韧性，可变光圈插入物200可包括另外的形状结构，诸如沿其长度的径向切口。可存在多个电子部件，诸如由205表示的部件(诸如集成电路、离散部件、无源部件、LED、以及也可包括的此类装置)。在一些示例中，可在可称为“e环”的已封装的子单元中包括大部分的电池和电气部件。

图中还示出了具有光圈221的可变光圈部分220。可变光圈部分220可根据命令通过施加电流穿过可变光圈插入物而变化，这继而通常可改变跨装置形成的电场。在一些示例中，可变光圈部分220在两层透明基底之间包括含有液晶的薄层。可存在许多电活化和控制可变光圈部件的方式，通常通过电子电路205的动作来改变。电子电路205可按各种方式接收信号并且还可连接至也可位于插入物中的感测元件，诸如项目215。在一些示例中，可变光圈插入物可封装到镜片裙边255中，该裙边可由水凝胶材料或其他合适材料构成以形成眼科镜片。在这些示例中，眼科镜片可由眼科裙边255和封装的可变光圈插入物200构成，该可变光圈插入物自身可包括液晶材料的或包含液晶材料的层或区域，并且在一些示例中，所述层可包含空隙定位液晶材料的聚合物网络区域。

参见图3，其示出了具有嵌入的可变光圈插入物371的眼科镜片360。眼科镜片360可具有前曲面表面370和后曲面表面372。可变光圈插入物371可具有带有光圈374的可变光圈部分373。可变光圈插入物371的部分可与眼科镜片360的光学区重叠。

可变光圈插入物

可变光圈插入物的主体的一部分可位于可从不透明切换至透明的光学区中。当该区域切换至不透明时，来自像的光线在与像成较大的角度时被阻挡。通过减小镜片的允许光通过的部分的大小，镜片装置的焦深增大。因此，像将看起来较清晰，尽管由于入射光被阻挡而导致强度较小。生物体的眼睛的虹膜以类似的方式发挥作用以控制到达视网膜的光量。当生物体聚焦于物体的细节时，可导致虹膜使光前行通过的开口收缩。这个原理也适用于诸如摄像机镜片的镜片，其中虹膜的物理等效元件可被机械调整以改变焦深与曝光速度之间的关系。

参见图4，其示出了光圈调整对像清晰度的影响的示例性绘图。镜片400可包括在镜片400的一部分上形成不透明掩膜410的表面结构，该部分通常可包括光学区的形成光圈405的部分。像420可穿过镜片400，并且由于减小的光圈在景深上的改善，可具有清晰的像430。然而，当通过将不透明掩膜410切换至透明来扩大光圈405后，所得的像可较不清晰440。

较小光圈镜片的静态具体实施，包括接触镜片的一些示例，在现有技术中已经实现，让使用者更能够聚焦于细节像，诸如近距离位置的文字或表面。然而，当使用者不需要较高的清晰度时，诸如当看着距离较远的物像时，具有较小光圈的镜片可能产生令人失望的结果，其中像可能具有“隧道”视觉的方面，并且因较小的光圈而可能具有降低的像强度。

对配备有静态减小光圈的接触镜片进行的实证研究可显示，在各种照明条件下具有改善的像清晰度。研究还可显示，与利用减小的光圈可能实现的改善相关的其他重要因素，诸如光圈在人类受检者眼睛表面上的定性印象，在其直径的大小介于大约1mm与2mm之间时，提供最佳的清晰度。此外，还可以定性地评估的是，限定光圈的掩膜的不透明程度对其功能而言也是重要的，其中穿过掩膜的光泄漏可极快地降低清晰度改善。幸运的是，可能非常适合利用多种类型的可控电活性系统以最大程度的有效性实现改善，所述可控电活性系统通过允许使用者在以下操作模式之间切换来改进现有技术：具有改善清晰度的减小光圈的操作模式以及具有改善光级度和周边内容的增大光圈的操作模式。

参见图5A至图5E，其中示出了不同类型的光圈系统的示例。在图5A中，示出了圆型光圈。在图5B中，示出了狭缝与垂直平面定向的狭缝型光圈。在图5C中，示出了狭缝与水平平面定向的狭缝型光圈。在图5D中，示出了在水平平面上定向的正方形光圈。在图5E中，示出了示例性复合光圈镜片，其中不同类型和数量的光圈可定位在同一镜片中。另外还有在各种镜片设计中可以想象的许多其他类型和形状的光圈。在一些示例中，光圈可位于镜片的中心，在其他示例中，光圈可不位于中心。在其他示例中，当镜片的不透明区域可通过软件控制并且因此可编程时，可以将光圈编程为各种形状。光圈的大小和形状可在各种控制下随时间动态改变，如后面的段落所述。

在一些示例中，镜片可配备有传感器，传感器可感测镜片在使用者眼镜表面上的位置。所述感测可通过多种方式进行，但在一个非限制性示例中，光源可定位在使用者虹膜与巩膜(其可为眼睛的白色部分)之间靠近边界的多个位置处。光可以不同的方式从两个不同的区域反射，可以使用能够感测不同反射级别的光传感器来评估镜片的光轴性。在一个非限制性示例中，光传感器可为膜，诸如CdS，其电阻可易受光子通量影响。通过在镜片周边沿着装置测量多个位置处的电阻率，可以确定巩膜与虹膜的边缘。通过镜片周边处的多个此类感测系统，控制器可能能够以数字算法计算镜片是否定位在使用者眼睛的中心上。

在一些示例中，控制器可利用镜片在眼睛上的算得的光轴性来调整光圈的位置。因此，在使用者使用镜片并且移动、眨眼或以其他方式影响镜片的位置时，所选示例的光圈可在空间上移动以保持静止的居中位置。在其他示例中，可使用类似的感测系统来定位虹膜与瞳孔的边缘。在一些示例中，镜片系统可同时在所设计的光圈的中部以及在外部边缘上调整光圈的大小，使得可以通过透明的区域看到使用者的虹膜。参见图6A，示出了使得从掩蔽图案的外部边缘一直到虹膜边缘都透明的示例。在进行了这种调整后，可能能够在使用者的瞳孔大小自然变化时根据上述瞳孔大小调整阻挡层。光圈610可通过使该区域透明来形成。在一些示例中，光圈610可为镜片的一个区域，该区域缺乏在任一种切换形式下都可以阻挡光的材料。在以下段落中，将讨论不同类型的光圈。图中示出了使用者的虹膜600。虹膜600与阻挡掩膜620之间的边缘可被调整以允许自然虹膜图案透过阻挡掩膜层可见。镜片裙边630被示出为具有第一定向掩膜640和第二定向掩膜645。

在一些示例中，阻挡掩膜层可由液晶层形成。在一些示例中，液晶层可以向列扭曲的形式像具有偏振层和电极层的LC显示器中常见的那样定向，使得可跨镜片表面形成独立像素。液晶电极和偏振滤光片的堆叠允许像素根据对与镜片的像素元件对应的电极的电场施加而变得透明或不透明。控制器可将电势施加到跨镜片表面的多个像素，使得阻挡掩膜层中部的光圈可被形成。在一些示例中，液晶元件可被配置成双稳态构型，使得信号电压的施加可使像素从透明变成不透明或者从不透明变成透明，而不需要随时间推移保持信号电压。

在一些其他示例中，阻挡层可由一层液晶聚合物液晶形成，其中聚合基质内的液晶材料的各气泡可定向，使得气泡内的折射率匹配聚合物区域的折射率。在这种情况下，气泡可以对于穿过层的光而言是透明的。当电极被偏压后，气泡内的液晶分子可定向，使得穿透气泡的光感受到的折射率与聚合物层不同。在气泡与聚合物层的交界面处，折射率的不同可导致较大量的光散射。通过跨电极施加电势，可使镜片层变得不透明。在未施加电压的像素中，光可通过以此方式形成的光圈前行通过镜片。

在一些示例中，阻光元件可由包含光致变色材料的层形成。在一些示例中，在特定波长下辐照光致变色染料使染料的吸光度改变，从而例如使染料从透明变成不透明。参见图6B，图示650示出了对可见光透明的光致变色染料。“e环”651可根据光致变色染料的性质控制光电二极管652发光或不发光。所得的阻光元件653于是可对于光是透明的，并且光圈可被称为“已打开”。在一些示例中，光致变色染料可对适当窄的波段的辐照敏感。在一些示例中，窄波段的辐照可存在于光谱的红外区中。在一些示例中，不同的区域可由不同的光致变色染料形成，诸如例如不同的同心环状区域。在这些示例中，在所发射的光子的频段方面，一个特定的光电二极管652可不同于另一个特定的光电二极管。当使用不同的波长时，光圈的尺寸可以是可变的。在一些示例中，光电二极管的输出可耦合到光管或可将光传播到光致变色染料的区域中的其他光散射装置。

参见图6C，示出了相反的状态，其中光致变色染料已变得透明。在图示656中，对光电二极管的相反状态进行了编程。在这个条件下，光致变色染料可变得不透明655。光致变色染料可仅定位在光圈657的区域之外。可以有多种方式来针对基于光致变色染料的光圈构造镜片。在一个非限制性示例中，根据基于光致变色染料的光圈构造镜片的过程可始于分散少量基于接触镜片的单体，诸如水凝胶，所述单体由于光致变色染料的存在而是透明的。可对小沉积物进行处理以形成镜片的小凝胶化中心光圈区域。接下来，可将包含光致变色染料的单体区域围绕中心光圈区域施加。它也可以至少部分地凝胶化。接下来，可在生成的镜片主体周围添加e环装置。在这些类型的示例中，e环装置可为完整的装置，该装置完全气密密封，仅从其主体发射对光致变色染料或不同光致变色染料的区域进行活化的光。所得的结构可与水凝胶区域封装在一起以使镜片完整。参见图6D，即，图示657，示出了所得镜片的横截面，其中列出了各个层和部件。图6E和图6F中分别示出了可供选择的横截面658和659，其中也列出了层和装置选项。

在一些示例中，阻光层可由电致变色材料制成。在这些示例中，透明电极可跨电致变色层的顶部和底部定向。跨电致变色层的电场施加可调节该层的透光率。由于电致变色层不传导大量电流，因此在一些示例中，可能能够用指状结构使层偏压，在所述指状结构中，薄金属指层彼此啮合。参见图6G，可看到交错的金属指电极的示例性图示。出于同一原因，由于电致变色层的低电流消耗，可能能够沿着电致变色层的区域边缘对这些层偏压或通电。

在其他示例中，镜片装置的中心孔可在缺失除水凝胶裙边材料外的所有材料的情况下形成。参见图6H，示出了具有示例性规格值的示例性横截面671，其中示出了中心孔区域672。邻近中心孔区域672的是可变光圈区域673。可变光圈区域673可为上述阻光装置类型中的任一种，例如包含液晶、光致变色材料、电致变色材料等。具有中心孔区域672的设计可具有多种其他优点，包括但不限于使氧气能够大量渗过中心孔区域672水凝胶层。这将有益于将眼睛表面接触镜片装置下方的氧气含量保持在相对高的水平。此外，可存在与所得镜片的总厚度相关的优点。在一些示例中，由于在中心孔区域672中仅存在水凝胶，因此透光率可相对于其他设计显著增强。

在一些其他示例中，可存在可用于构造电活性透光率调节区域的其他类型的装置。例如，基于小像素的液体弯月面法，所述小像素包含具有阻光染料的油相或液相。电信号可使染色的流体跨像素传播，从而失去其透光率。

在一些其他示例中，液体弯月面型镜片可被配置成具有腔室，染色的或未染色的组分可基于腔室电极的偏压而移动到腔室中。

在一些示例中，在有机LED(OLED)显示器中工作的装置类型可用于构造阻光区域。

在一些示例中，阻光区域可由膜形成，所述膜具有基于电磁或磁性的不透明度以形成具有独立控制的不透明度的片层或像素化区域。

可以有多种类型的传感器可适合结合到光圈镜片类型中。例如，多种类型的传感器可根据基于电阻、电容或基于晶体管的跨导进行的光反射监测，来监视并测量镜片的光轴性程度。在一些其他示例中，可以使用配备有与个体的虹膜颜色一致的滤光片的光电二极管。

其他传感器可包括可评估镜片焦点方向的性质的会聚传感器。在一些示例中，可存在电动马达传感器，所述电动马达传感器可感测使用者眼睛中神经和肌肉的电活性程度。此类感测可用于触发例如可变光圈设置的改变。

可变光圈接触镜片可以有多种用途，其中包括但不限于以下的用途。镜片可适用于体育活动的参与者。镜片可适用于必须近距离聚焦和长时间注视的各种类型的工人。利用可对所关注的细节的清晰度有帮助的可变光圈接触镜片，可辅助各种类型的制造和装配作业。

高透光质量的透明电极可能是非常理想的。在一些示例中，透明电极可由ITO(氧化铟锡)形成。由诸如硅的材料制成的牺牲基底可用于成形并形成ITO电极或由ITO制成的微电极阵列。ITO可在高温诸如大约400℃的退火条件下处理。此类处理可得到完全透明的高质量高电导率电极。然后可将所得的电极表面转移至光学特性一致的基底，并且然后可蚀刻掉支撑硅或类似材料，以得到具有成像或像素化电极元件的高质量光学元件。

可形成被配置成具有多个光圈的镜片，其中各个孔支持大景深，然而，所述多个结构可最大程度减少隧道视觉效果以及降低强度效果。

在一些示例中，阻光区域可由电活性物理光圈构成。在一些示例中，电活性物理光圈可以与生物体的虹膜工作方式类似的方式工作。在一个非限制性示例中，电活性弹性材料可使弹性阻光材料移动，所述弹性阻光材料可延伸形成大光圈或收缩形成小光圈。可使用其他电活性致动器诸如电活性、热活性记忆金属来活化物理光圈镜片。压电换能器也可为移动、应力增加或加压提供致动。

材料

显微注射模制示例可包括，例如，聚(4-甲基戊-1-烯)共聚物树脂用于形成直径在约6mm至10mm之间且前表面半径在约6mm至10mm之间，并且后表面半径在约6mm和10mm之间、中心厚度在约0.050mm和1.0mm之间的镜片。一些示例包括直径约8.9mm、前表面半径约7.9mm、后表面半径约7.8mm、中心厚度约0.200mm且边缘厚度约0.050mm的插入物。

可将图1中所示的可变光圈插入物104置于用于形成眼科镜片的模具部件中。模具部件的材料可包括例如以下物质中一种或多种的聚烯烃：聚丙烯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯，以及改性的聚烯烃。其他模具可包括陶瓷或金属材料。

优选的脂环族共聚物含有两种不同的脂环族聚合物。脂环族共聚物的各种等级可具有105℃至160℃范围内的玻璃化转变温度。

在一些示例中，本发明的模具可包含诸如聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、主链上含脂环部分的改性聚烯烃以及环状聚烯烃的聚合物。这种共混物可用于任何一半或两半模具上，其中优选的是将这种共混物用于后曲面，而前曲面包含脂环族共聚物。

在根据本发明的制备模具的一些优选方法中，根据已知的技术进行注射模塑；然而，示例也可包括用其他技术成型的模具，所述其他技术包括例如：车床加工、金刚石车削、成形或激光切割。

通常，镜片在两个模具部件的至少一个表面上形成；后曲面模具101和前曲面模具102。然而，在一些示例中，镜片的一个表面可由模具部件形成，并且镜片的另一个表面可以用车床加工方法或其他方法形成。

在一些示例中，优选的镜片材料包含含有机硅的组分。“含有机硅的组分”是在单体、大分子单体或预聚物中含有至少一个[-Si-O-]单元的组分。优选地，按含有机硅的组分的总分子量计，所有硅和所连接的氧以大于约20重量百分比，且更优选地大于30重量百分比的量存在于含有机硅的组分中。可用的含有机硅的组分优选包括诸如丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、乙烯基、N-乙烯基内酰胺、N-乙烯基酰胺和苯乙烯基官能团的可聚合官能团。

在一些示例中，围绕插入件的眼科镜片的裙边(也称为插入件封装层)可由标准水凝胶眼科镜片制剂构成。具有可向多种插入件材料提供合格匹配特性的示例性材料可包括那拉菲康族(包括那拉菲康A和那拉菲康B)和依他菲康族(包括依他菲康A)。下文将对与本领域一致的材料性质进行更全面的技术讨论。本领域中的技术人员可认识到，除所讨论的那些材料之外的其他材料还可形成被密封和封装插入件的合格的封装件或部分封装件，并且应将其视为符合并包含在权利要求书的范围内。

合适的含有机硅的组分包括式I的化合物

其中

R¹独立地选自一价反应性基团、一价烷基或一价芳基，上述任何基团还可以包含选自羟基、氨基、氧杂、羧基、烷基羧基、烷氧基、酰胺基、氨基甲酸根、碳酸根、卤素或它们的组合的官能团；和具有1至100个Si-O重复单元的一价硅氧烷链，其中所述重复单元还可以包含选自烷基、羟基、氨基、氧杂、羧基、烷基羧基、烷氧基、酰氨基、氨基甲酸酯基、卤素或它们的组合的官能团；

其中b＝0至500，其中应当理解，当b不为0时，b为众数等于设定值的分布；

其中至少一个R¹包括一价反应性基团，并且在一些示例中，在一和3个之间的R¹包括一价反应性基团。

如本文所用，“一价反应性基团”为可经历自由基和/或阳离子聚合的基团。自由基反应性基团的非限制性示例包括(甲基)丙烯酸酯、苯乙烯基、乙烯基、乙烯基醚、(甲基)丙烯酸C_1-6烷基酯、(甲基)丙烯酰胺、C_1-6烷基(甲基)丙烯酰胺、N-乙烯基内酰胺、N-乙烯基酰胺、C_2-12烯基、C_2-12烯基苯基、C_2-12烯基萘基、C_2-6烯基苯基、C_1-6烷基、O-乙烯基氨基甲酸酯和O-乙烯基碳酸酯。阳离子反应性基团的非限制性示例包括乙烯基醚或环氧基团、以及它们的混合物。在一个实施方案中，自由基反应性基团包括(甲基)丙烯酸酯、丙烯酰氧基、(甲基)丙烯酰胺、以及它们的混合物。

合适的一价烷基和一价芳基包括未取代的一价C₁至C₁₆烷基、C₆-C₁₄芳基，诸如取代的和未取代的甲基、乙基、丙基、丁基、2-羟丙基、丙氧基丙基、聚乙烯氧丙基、它们的组合等等。

在一个示例中，b为零，一个R¹为一价反应性基团，并且至少3个R¹选自具有1至16个碳原子的一价烷基，在另一个示例中，选自具有1至6个碳原子的一价烷基。该实施方案的有机硅组分的非限制性示例包括2-甲基-、2-羟基-3-[3-[1，3，3，3-四甲基-1-[(三甲基甲硅烷基)氧基]二硅氧烷基]丙氧基]丙基酯(“SiGMA”)、

2-羟基-3-甲基丙烯酰氧基丙氧基丙基-三(三甲基甲硅烷氧基)硅烷、

3-甲基丙烯酰氧基丙基三(三甲基甲硅烷氧基)硅烷(“TRIS”)、

3-甲基丙烯酰氧基丙基双(三甲基甲硅烷氧基)甲基硅烷和

3-甲基丙烯酰氧基丙基五甲基二硅氧烷。

在另一个示例中，b为2至20、3至15或在一些示例中为3至10；至少一个末端的R¹包含一价活性基团，其余的R¹选自具有1至16个碳原子的一价烷基，在另一个实施方案中，选自具有1至6个碳原子的一价烷基。在另一个实施方案中，b为3至15，一个末端R¹包括一价反应性基团，另一个末端R¹包括具有1至6个碳原子的一价烷基，并且剩余的R¹包括具有1至3个碳原子的一价烷基。本实施方案的硅树脂组分的非限制性示例包括(一-(2-羟基-3-甲基丙烯酰氧基丙基)-丙基醚封端的聚二甲基硅氧烷(400-1000MW))(“OH-mPDMS”)、一甲基丙烯酰氧基丙基封端的一-n-丁基封端的聚二甲基硅氧烷(800-1000MW)，(“mPDMS”)。

在另一个示例中，b为5至400、或10至300，两个末端R¹均为一价反应性基团，并且剩余的R¹独立地选自具有1至18个碳原子的一价烷基，这种一价烷基在碳原子之间可能有醚键，并且还可以包含卤素。

在一个其中需要有机硅水凝胶镜片的示例中，本发明的镜片将由这样的反应性混合物制成：按由其制成聚合物的反应性单体组分的总重量计，该反应性混合物包含至少约20重量％的含有机硅组分，优选地包含介于约20重量％和70重量％之间的含有机硅组分。

在另一个实施方案中，一至四个R¹包括下式的乙烯基碳酸酯或氨基甲酸酯：

式II

其中：Y代表O-、S-或NH-；

R代表氢或甲基；d为1、2、3或4；并且q为0或1。

含有机硅的乙烯基碳酸酯或乙烯基氨基甲酸酯单体具体包括1，3-双[4-(乙烯氧基羰氧基)丁-1-基]四甲基-二硅氧烷；3(乙烯氧基羰基硫基)丙基[三(三甲基甲硅烷氧基)硅烷]；3[三(三甲基甲硅烷氧基)甲硅烷基]丙基烯丙基氨基甲酸酯；3[三(三甲基甲硅烷氧基)甲硅烷基]丙基乙烯基氨基甲酸酯；碳酸三甲基甲硅烷基乙基酯乙烯酯；碳酸三甲基甲硅烷基甲基乙烯酯，以及

其中在期望生物医疗装置具有约200以下的模量的情况下，仅一个R¹将包括一价反应性基团，并且其余R¹基团中不超过两个将包括一价硅氧烷基团。

另一类含有机硅的组分包括以下式的聚氨酯大分子单体：

式IV-VI

(*D*A*D*G)_a*D*D*E¹；

E(*D*G*D*A)_a*D*G*D*E¹或；

E(*D*A*D*G)_a*D*A*D*E¹

其中：

D代表具有6至30个碳原子的烷二基、烷基环烷二基、环烷二基、芳二基或烷基芳二基；

G代表具有1至40个碳原子而且可在主链中含有醚键、硫代键或胺键的烷二基、环烷二基、烷基环烷二基、芳二基或烷基芳二基；

*代表氨基甲酸酯或脲基键；

_a至少为1；

A代表由下式表示的二价聚合基：

式VII

R¹¹独立代表具有1至10个碳原子并且碳原子之间可以包含醚键的烷基或氟代烷基；y为至少1；并且p提供400至10,000的部分重量；E和E¹中的每一个独立地代表可聚合的不饱和有机基，其由下式表示：

式VIII

其中：R¹²为氢或甲基；R¹³为氢、具有1至6个碳原子的烷基、或-CO-Y-R¹⁵基，其中Y为-O-、Y-S-或-NH-；R¹⁴为具有1至12个碳原子的二价基团；X代表-CO-或-OCO-；Z代表-O-或-NH-；Ar代表具有6至30个碳原子的芳基；w为0至6；x为0或1；y为0或1；并且z为0或1。

优选的含有机硅组分为聚氨酯大分子单体，其由下式表示：

式IX

其中R¹⁶是二异氰酸酯在去除异氰酸酯基团后的双基，诸如异佛乐酮二异氰酸酯的双基。其他适宜的含有机硅大分子单体为由氟醚、羟基封端的聚二甲基硅氧烷、异佛乐酮二异氰酸酯和甲基丙烯酸异氰基乙酯反应形成的式X化合物(其中x+y为10至30范围内的数值)。

式X

其他适合用于本发明的含有机硅组分包括包含聚硅氧烷、聚亚烷基醚、二异氰酸酯、聚氟代烃、聚氟醚和多糖基团的大分子单体；具有极性氟代接枝或氢原子连接到末端二氟代碳原子的侧基的聚硅氧烷；含醚键和硅氧烷键的亲水性硅氧烷基甲基丙烯酸酯以及含聚醚和聚硅氧烷基团的可交联单体。也可用前述聚硅氧烷中任一种作本发明中的含有机硅组分。

液晶材料

可存在许多可具有符合本文所述的液晶层类型的特性的材料。可期望具有有利毒性的液晶材料可为优选的，并且天然来源的基于胆甾醇的液晶材料可为有用的。在其他示例中，封装技术和眼科插入物的材料可允许宽泛选择材料，所述材料可包括LCD显示器相关材料，所述LCD显示器相关材料通常可为与向列型或胆甾型N或近晶型液晶或液晶混合物相关的宽泛类别。可商购获得的混合物(诸如用于TN、VA、PSVA、IPS和FFS应用的默克化工公司(Merck Specialty chemicals)的Licristal混合物)以及其他可商购获得的混合物可形成材料选择以形成液晶层。

在非限制性的意义上，混合物或制剂可包括以下液晶材料：1-(反式-4-己基环己基)-4-异硫氰酸苯酯液晶；苯甲酸化合物，包括(4-辛基苯甲酸和4-己基苯甲酸)；甲腈化合物，包括(4′-戊基-4-联苯基甲腈、4′-辛基-4-联苯基甲腈、4′-(辛氧基)-4-联苯基甲腈、4′-(己氧基)-4-联苯基甲腈、4-(反式-4-戊基环己基)苯甲腈、4′-(戊氧基)-4-联苯基甲腈、4′-己基-4-联苯基甲腈)；和4，4′-氧化偶氮苯甲醚。

在非限制性的意义上，在室温下显示具有n_par-n_perp＞0.3的超高双折射率的制剂可用作液晶层形成材料。例如，称之为W1825的此类制剂可购自AWAT and BEAMEngineering for Advanced Measurements Co.(BEAMCO)。

可存在可用于本文发明构思的其他类别的液晶材料。例如，铁电液晶可提供用于电场取向液晶示例的功能，但也可引入其他效应，诸如磁场相互作用。电磁辐射与材料的相互作用也可不同。

定向层材料：

在已描述的多个示例中，眼科镜片内的液晶层可能需要在插入物边界处以各种方式进行定向。定向例如可平行或垂直于插入物的边界，并且该定向可通过适当处理各种表面而获得。处理可涉及由定向层涂布包含液晶(LC)的插入物的基底。那些定向层在本文有所描述。

通常在各种类型的基于液晶的装置中实施的技术可为擦拭技术。该技术可适于说明弯曲表面，诸如用于封闭液晶的插入件的弯曲表面。在一个示例中，表面可由聚乙烯醇(PVA)层涂布。例如，PVA层可利用1重量百分比的水性溶液进行旋涂。可通过在1000rpm下旋涂诸如大约60秒的时间来施加溶液，然后进行干燥。随后，可接着用软布擦拭干燥层。在一个非限制性示例中，软布可为丝绒。

光定向可为用于在液晶封装件之上制备定向层的另一种技术。在一些示例中，光定向可由于其非接触性质和大规模制造的能力而为可取的。在一个非限制性示例中，液晶可变光圈部分中使用的光定向层可由二向色偶氮苯染料(偶氮染料)构成，该染料能够主要在垂直于通常UV波长的线性偏振光的偏振的方向上定向。此类定向可为重复的反式-顺式-反式光异构化过程的结果。

例如，可使用1重量百分比的DMF溶液在3000rpm下将PAAD系列偶氮苯染料旋涂30秒。然后，可将获得的层暴露于UV波长(诸如例如325nm、351nm、365nm)或甚至可见光波长(400-500nm)的线偏振光束。光源可采用各种形式。在一些示例中，光可源自例如激光源。其他光源(诸如LED、卤素和白炽光源)可为其他非限制性示例。在各种形式的光需要在各种图案中偏振之前或之后，可用各种方式使光准直，诸如通过使用光学镜片装置。例如，来自激光源的光可固有地具有准直度。

多种光致各向异性材料为目前已知的，所述光致各向异性材料基于偶氮苯聚合物、聚酯、具有介晶4-(4-甲氧基肉桂酰氧基)联苯侧基的光致可交联的聚合物液晶等。此类材料的示例包括磺基双偶氮染料SD1和其他偶氮苯染料(具体地，得自BEAM Engineeringfor Advanced Measurements Co.(BEAMCO)的PAAD系列材料)、聚(乙烯基肉桂酸酯)、以及其他材料。

在一些示例中，可能期望使用PAAD系列偶氮染料的水性溶液或醇溶液。一些偶氮苯染料(例如甲基红)可用于通过直接掺杂液晶层进行光定向。将偶氮苯染料暴露于偏振光可使得偶氮染料扩散和附着至边界层的大部分液晶材料层和液晶材料层内，从而形成所需的定向条件。

偶氮苯染料(诸如甲基红)也可与聚合物(例如PVA)结合地使用。可为合格的能够增强相邻液晶层定向的其他光致各向异性材料当前是已知的。这些示例可包括基于香豆素、聚酯、具有介晶4-(4-甲氧基肉桂酰氧基)-联苯侧基的可光交联聚合物液晶、聚(乙烯基肉桂酸)和其他的材料。光定向技术对于包括液晶图案化取向的示例而言可为有利的。

在制备定向层的另一个示例中，可通过将氧化硅(SiOx，其中1＜＝X＜＝2)真空沉积在插入件基底上获得定向层。例如，SiO₂可在低压(诸如～10^-6mbar)下沉积。可以纳米级尺寸提供定向结构，所述定向结构随着前插入件和后插入件的形成而被注射模塑到其中。这些模塑结构可按各种方式涂布有已提到的材料或其他材料，所述材料可直接与物理定向结构进行作用并且将定向图案化传输到液晶分子的定向取向内。

离子束定向可为用于在液晶封装件之上制备定向层的另一种技术。在一些示例中，准直氩离子或聚焦镓离子束可按限定角度/取向轰击到定向层之上。该类型的定向也可用于定向氧化硅、类金刚石碳(DLC)、聚酰亚胺和其他定向材料。

另外的示例可涉及在形成插入件之后形成插入件的物理定向结构。如在其他基于液晶的领域中常见的擦拭技术可在模塑表面之上执行以形成物理凹槽。表面也可经受后模塑压印过程以在其之上形成小型带槽结构。又一些示例可衍生自使用蚀刻技术，该技术可涉及各种类型的光学图案化过程。

电介质材料

电介质膜和电介质在本文有所描述。以非限制性示例的方式，用于液晶可变光圈部分中的电介质膜或电介质具有适合于本文所述发明的特性。电介质可包括单独或一起用作电介质的一个或多个材料层。可使用多个层实现优于单一电介质的电介质性能。

电介质可允许离散可变光圈部分所需的厚度(例如介于1与10μm之间)下的无缺陷绝缘层。缺陷可称之为针孔，如本领域技术人员已知作为电介质中的孔，从而允许穿过电介质的电和/或化学接触。给定厚度下的电介质可满足用于击穿电压的需求，例如电介质应当经受100伏特或更高。

电介质可允许被制造到弯曲、锥形、球形和复合三维表面(例如，弯曲表面或非平面表面)上。可使用浸涂或旋涂的典型方法，或可采用其他方法。

电介质可抵抗来自可变光圈部分中的化学品的损坏，例如液晶或液晶混合物、溶剂、酸和碱或者可存在于液晶区域形成物中的其他材料。电介质可抵抗来自红外线、紫外线和可见光的损坏。不可取的损害可包括降低至本文所述的参数，例如，击穿电压和光学传输。电介质可抵抗离子的渗透。电介质可阻止底层电极的电迁移、枝晶生长和其他降解。电介质可例如使用附着促进层附着到底层电极和/或基底。电介质可使用允许低污染、低表面缺陷、共形涂层和低表面粗糙度的工艺制成。

电介质可具有相对电容率或与系统的电操作兼容的电介质常数，例如，较低的相对电容率，以减小给定电极区域的电容。电介质可具有高电阻率，从而甚至在使用较高施加电压的情况下允许非常小的电流流动。电介质可具有光学装置所需的性质，例如，高传输、低分散和特定范围内的折射率。

示例性(非限制性)电介质材料包括聚对二甲苯-C、聚对二甲苯-HT、二氧化硅、氮化硅和Teflon AF中的一者或多者。

电极材料

电极在本文有所描述，其用于跨液晶区域施加用于实现电场的电势。电极通常包括单独或一起用作电极的一个或多个材料层。

电极或许可使用附着促进剂(例如，甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷)附着到底层基底、电介质涂层或系统中的其他物体。电极可形成有益的天然氧化物或可经处理以形成有益的氧化物层。电极可为透明的、基本透明的或不透明的，从而具有高透光性和低反射性。可用已知的处理方法将电极图案化或蚀刻。例如，电极可使用光刻图案化和/或剥离工艺进行蒸发、溅镀或电镀。

电极可被设计为具有用于本文所述电气系统中的合适电阻率，例如，满足给定几何形构造中电阻的需求。

电极可由氧化铟锡(ITO)、掺杂铝的氧化锌(AZO)、金、不锈钢、铬、石墨烯、掺杂石墨烯的层以及铝中的一者或多者制成。应当理解，这不是详尽列表。

电极可用于在电极之间的区域中建立电场。在一些示例中，可存在许多在其上可形成电极的表面。可将电极放置在所限定的表面的任何一者或全部上，并且可在任何表面之间的区域中建立电场，在所述表面之上已通过将电位施加到至少那两个表面而形成电极。

过程

提供以下的方法步骤作为可根据本发明的一些方面实施的过程的示例。应当理解，所呈现的方法步骤的次序不是限制性的，其他次序也可用于实施本发明。此外，对于实施本发明，不是所有的步骤都是必须的，其他步骤可可被包括在本发明的各个示例中。本领域中的技术人员可显而易见，其他示例可为实际的，并且这些方法都完全在权利要求书的范围内。

参见图7，流程图示出了可用于实施本发明的示例性步骤。在701处，形成第一基底层，所述第一基底层可包括后曲表面并且具有顶部表面，所述顶部表面具有可不同于其他基底层的表面的形状的第一类型的形状。在一些示例中，差异可包括至少在可驻留于光学区中的部分中的表面的不同曲率半径。在702处，形成第二基底层，所述第二基底层可包括前曲表面或中间表面或中间表面的一部分以用于较复杂的装置。在703处，可将电极层沉积在第一基底层上。所述沉积可例如通过气相沉积或电镀进行。在一些示例中，第一基底层可为具有光学区中的区域和非光学区中的区域的插入物的一部分。在一些实施方案中，电极沉积过程可同时限定各个互连结构。在一些示例中，可在互连结构或电极之上形成电介质层。该电介质层可包括许多绝缘和电介质层，诸如例如二氧化硅。

在704处，可进一步处理第一基底层以将定向层添加在之前沉积的电介质层或电极层之上。可将定向层沉积在基底上的顶部层之上并且随后按标准方式(例如擦拭技术)处理以形成作为标准定向层的特征的开槽结构，或通过暴露于高能粒子或光进行处理。可利用曝光处理光致各向异性材料的薄层以形成具有各种特征的定向层。如先前所提及，在形成其中形成空隙定位液晶的聚合物网络区域的液晶层的方法中，方法可不包括与定向层形成相关的步骤。

在705处，可进一步处理第二基底层。可按照与步骤703类似的方式将电极层沉积在第二基底层之上。然后在一些示例中，在706处，可将介电层施加在第二基底层上的电极层之上。电介质层可形成为跨其表面具有可变厚度。例如，电介质层可模塑在第一基底层之上。作为另外一种选择，之前形成的电介质层可附着在第二基底件的电极表面之上。

在707处，可按照与704处的处理步骤相似的方式在第二基底层之上形成定向层。在707之后，可形成眼科镜片插入物的至少一部分的两个单独的基底层可以随时接合。在708处的一些示例中，可使这两个元件彼此靠近，然后在这两个元件之间填充液晶材料。可存在许多方式以在包括基于真空的填充作为非限制性示例的件之间填充液晶，其中将腔体抽空并且随后允许液晶材料流入抽空的空间内。此外，存在于镜片插入件之间的空间中的毛细力可有助于用液晶材料填充空间。在709处，可使这两个件彼此相邻，然后密封形成具有液晶的可变光圈元件。可通过许多方式将件密封在一起，包括使用粘合剂、密封剂和物理密封部件(诸如o形环和按扣锁定结构)作为非限制性示例。

在一些示例中，在步骤709处所形成的类型的两个元件可通过重复方法步骤701至709来产生，其中定向层彼此偏置以允许镜片可调整非偏振光的光焦度。在此类示例中，这两个可变光圈层可组合形成单个可变光圈插入物。在710处，可将可变光圈部分连接至能量源，并且可在其上放置中间部件或附接部件。

在711处，可将步骤710处所得的可变光圈插入物放置在模具部件内。可变光圈插入物可包括或也可不包括一个或多个部件。在一些优选的示例中，通过机械放置将可变光圈插入物放置在模具部件中。机械放置可包括例如机器人或其他自动装置，诸如本领域已知的用于放置表面安装部件的装置。可变光圈插入物的人工放置也涵盖在本发明的范围内。因此，可采用能够有效地将可变光圈插入物与能量源一起放置在浇铸模具部件内的任何机械放置或自动装置，导致模具部件所容纳的反应性混合物的聚合将使可变光圈包括在所得的眼科镜片中。

在一些示例中，可将可变光圈插入物放置在附接到基底的模具部件中。能量源和一个或多个部件也附接至基底，并可与可变光圈插入物电连通。部件可包括例如用于控制施加至可变光圈插入物的电力的电路。因此，在一些示例中，部件包括控制机构以用于致动可变光圈插入物，从而改变一种或多种光学特性，例如第一光焦度与第二光焦度之间的状态变化。

在一些示例中，也可将处理器装置、微机电系统(MEMS)、纳米机电系统(NEMS)或其他部件放置在可变光圈插入物内并且与能量源电接触。在712处，可将反应性单体混合物沉积在模具部件中。在713处，可将可变光圈插入物定位成接触反应性混合物。在一些示例中，放置可变光圈和沉积单体混合物的顺序可反向执行。在714处，将第一模具部件邻近第二模具部件放置，以形成形成镜片的腔体，而至少一些反应性单体混合物和可变光圈插入物位于腔体中。如上文所讨论，优选的示例包括也位于腔体内并与可变光圈插入物电连通的能量源和一个或多个部件。

在715处，使腔体内的反应性单体混合物聚合。例如可通过暴露于光化辐射和热中的一者或二者来实现聚合。在716处，将眼科镜片从模具部件中取出，其中可变光圈插入物附着到或封装在组成眼科镜片的插入物封装聚合材料内。

尽管本发明可用于提供由任何已知的镜片材料或适合制作刚性或软质接触镜片的材料制得的刚性或软质接触镜片，但是优选地，本发明的镜片为水含量为约0至约90％的软质接触镜片。更优选地，镜片由含有羟基、羧基或两者的单体制成，或者由含有机硅的聚合物(例如硅氧烷、水凝胶、硅水凝胶以及它们的组合)制成。可用于形成本发明的镜片的材料可由大分子单体、单体和它们的组合的共混物与诸如聚合引发剂的添加剂反应制成。合适的材料包括但不限于由有机硅大分子单体和亲水性单体制成的有机硅水凝胶。

此外，虽然示例是针对某些基于眼科的镜片提供，但应当理解，可以通过类似的方式或者以与本文所述类似的设计方面，来形成各种类型的镜片，包括用于平光镜的镜片、用于摄像机的镜片、用于医疗症状的镜片以及用于光学应用的镜片。

设备

现在参见图8，示出了具有一个或多个传输接口811的自动设备810。托盘813上包括各自带有相关的可变光圈插入物814的多个模具部件，这些部件被传送到传输接口811。示例可包括例如单独放置可变光圈插入物814的单个接口、或同时将多个可变光圈插入物814放置在多个模具部件中并且在一些示例中放置在每个模具部件中的多个接口(未示出)。可通过传输接口811的竖直移动815进行放置。

本发明的一些示例的另一个方面包括用于在将眼科镜片的主体模塑在这些部件周围时支撑可变光圈插入物814的设备。在一些示例中，可变光圈插入物814和能量源可附连到镜片模具(未示出)中的固定点。固定点可利用将被用于形成镜片主体的相同类型的聚合材料进行固定。其他示例包括模具部件内的预聚物层，模具部件上可附连有可变光圈插入物814和能量源。

插入物装置中所包括的处理器

现在参见图9，该图示出了可用于本发明的一些示例中的控制器900。控制器900包括处理器910，其可包括耦合至通信装置920的一个或多个处理器部件。在一些示例中，控制器900可用于将能量传输到放置在眼科镜片中的能量源。

控制器可包括耦合至被配置成经由通信信道而进行能量传输的通信装置的一个或多个处理器。通信装置可用于对可变光圈插入物放置在眼科镜片中或者传输操作可变光圈装置的命令中的一者或多者进行电子控制。

通信装置920还可用于例如与一个或多个控制器设备或制造设备部件进行通信。

处理器910还与存储装置930进行通信。存储装置930可包括任何适当的信息存储装置，包括磁存储装置(例如，磁带和硬盘驱动器)、光学存储装置和/或半导体存储器装置(诸如，随机存取存储器(RAM)装置和只读存储器(ROM)装置)的组合。

存储装置930可存储用于控制处理器910的程序940。处理器910执行程序940的指令，并且由此根据本发明进行操作。例如，处理器910可接收描述可变光圈插入物放置、处理装置放置等等的信息。存储装置930还可在一个或多个数据库950、960中存储眼科相关数据。数据库950和960可包括用于控制来往于可变光圈镜片的能量的特定控制逻辑。

在本说明书中，已参考了附图所示的元件。多个元件被示出以供参考，由此来描述本发明领域的示例以便于理解。实际结构的相对比例可与如图所示的比例显著不同，并且来自所示相对比例的变型应假定在本领域的精神内。例如，液晶分子可为难以想象小的比例以针对插入件的比例进行描绘。按照与插入件类似的比例对表示液晶分子的结构进行描绘以允许表示诸如分子定向的因素因此为所描绘比例的这样的示例，所述示例使得在实际示例中可假定有很大不同的相对比例。

虽然所示出和描述的据信是最为实用和优选的示例，但显而易见的是对于本领域中的技术人员可以对所描述和所示出的具体设计和方法作出变更，而且在不脱离本发明的实质和范围的情况下可使用这些变更形式。本发明并不局限于所述和所示的具体构造，而是应当构造为与可落入所附权利要求书的范围内的全部修改相符。

Claims (2)

1.一种接触镜片装置，所述接触镜片装置具有定位在所述接触镜片装置的光学区的至少一部分内的可变光圈插入物，其中所述可变光圈插入物包括：

曲面前视觉件和曲面中间视觉件，其中所述前视觉件的后表面以及所述中间视觉件的前表面被配置成界定第一腔室的至少一部分；

曲面后视觉件和曲面中间视觉件，其中所述后视觉件的前表面以及所述中间视觉件的后表面被配置成界定第二腔室的至少一部分；

能量源，在所述可变光圈插入物中，所述能量源嵌入在构成非光学区的至少一个区域中；

层，所述层包含定位在所述第一腔室内的液晶材料，其中所述层包括液晶材料区；以及

其中所述可变光圈插入物调整所述接触镜片装置的景深。

2.一种镜片装置，包括：

电活性阻光元件，其中所述电活性阻光元件被配置成允许通过施加电信号来调整透光率；

镜片主体，所述镜片主体包括所述电活性阻光元件；

通电元件；

控制器，其中所述控制器控制所述电活性阻光元件以形成大小大约1mm的光圈。