CZ20002409A3 - Kompozitní holografická multifokální čočka - Google Patents

Abstract

Kompozitní holografická multifokální čočkaje tvořena například aktivní čočkou (25) obsahující kombinační objemový holografický optický prvek (26) a první optickou čočku (27). Aktivní čočka (25) má programovaný aktivující úhel, při kterém holografický optický prvek (26) poskytuje difrakční optickou mohutnost. Způsob popisuje výrobu vícevrstvého kombinačního objemového holografického optického prvku (26) vhodného pro aktivní čočku (25).

Description

Vynález se týká multifokální čočky obsahující holografický prvek a poskytující alespoň dvě optické mohutnosti.

Dosavadní stav techniky

Existují různé konstrukční koncepce bifokálních čoček pro oční čočky, které se umísťují do oka nebo na oko za účelem korekce vad vidění, a které jsou tvořeny například kontaktními nebo intraokulárními čočkami. Jednou z konvenčních konstrukčních koncepcí očních čoček je koncepce typu koncentrického simultánní vidění. Další z konvenčních konstrukčních koncepsí bifokálních očních čoček je koncepce difrakčního simultánního, vidění. Ještě další konvenční konstrukční koncepce bifokálních optických čoček je koncepce translačního typu. Transíačni čočka má dvě odlišně lokalizované sekce vidění, které mají· různé optické * mohutnosti. V případě, že si nositel oční čočky přeje vidět předměty, které jsou umístěny ve vzdálenosti, která je ' odlišná od vzdálenosti, ve které se nacházejí právě zaostřené předměty, potom musí být poloha bifokální čočky na oku posunuta z jedné sekce do sekce druhé. V nedávné době byla navržena regulovatelná koncepce pro realizaci bifokální funkce v oční čočce. Příkladem takové koncepce je například fifokální čočka typu simultánního vidění mající v sekcích nanesené termochromatické povlaky.

Stále však zde existuje poptávka po oční čočce, která by spolehlivě poskytovala multifokální funkce a která by neměla nedostatky multifokálních čoček podle dosavadního stavu techniky. Rovněž zde existuje poptávka po vhodném způsobu výroby takové multifokální čočky.

Podstata vynálezu

Vynález poskytuje optickou čočku mající objemový holografický optický' prvek,, který poskytuje optickou mohutnost, a. tento objemový holografický prvek je kombinačním nebo kompozitním holografickým prvkem. Optická čočka má programovaný aktivující úhel, . při kterém holografický optický prvek poskytuje difrakční optickou mohutnost. Vynález ' rovněž ' poskytuje způsob výroby vícevrstvého holografického prvku, který je vhodný pro optické čočky. Tento způsob zahrnuje vytvoření prvního světelného svazku, . rozdělení tohoto prvního světelného svazku na první a druhý světelný- svazek, vytvoření záznamu-schopného holografickéhop prvku, majícího na opačných stranách se nacházející první a druhý povrch, přičemž tyto povrchy jsou ploské, konkávní nebo konvexní, vedení prvního a druhého světelného svazku na první resp. druhý povrch záznamu schopného holografického prvku, vytvořeni druhého světelného svazku, rozdělení tohoto druhého světelného svazku na třetí a čtvrtý světelný svazek a vedení třetího a čtvrtého světelného svazku na první resp. druhý povrch záznamu-schopného holografického prvku, přičemž první a třetí světelný svazek a druhý a čtvrtý světelný svazek mají vhodný fázový vztah pro zaznamenání mřížkových struktur, výhodně objemových mřížkových struktur, v záznamu-schopném holografickém prvku.

• · • ti ·· • · ti ti

9··

Vynález' dále poskytuje sekvenční způsob výroby kompozitního hologřafického prvku. Tento sekvenční způsob zahrnuje zavedení prvního polymerovatelného nebo zesíťovatelného tekutého optického materiálu do první formy, zaznamenání první objemové- mřížkové struktury do optického materiálu, čímž se vytvoří první'netekutá vrstva hologřafického optického prvku, poskytnutí druhé formy, přičemž tato druhá forma má objem dutiny větší než je objem první vrstvy hologřafického optického prvku a drží první vrstvu hologřafického optického prvku na jednom z jejích povrchů, zavedení druhého polymerovatelného, nebo zesíťovatelného tekutého optického materiálu do druhé formy přes první vrstvu hologřafického „optického prvku a zaznamenání druhé objemové mřížkové' struktury do druhého optického materiálu, čímž se vytvoří druhá netekutá vrstva hologřafického optického materiálu, přičemž první a druhá vrstva hologřafického optického, prvku jsou koherentně spojeny.

Vynález poskytuje aktivovatelnou ' multifokální optickou čočku, která má kombinovaný objemový holografický optický prvek. Tento kombinovaný holografický optický prvek umožňuje získat optický prvek, který má malou úhlovou změnu mezi aktivovaným a neaktivovaným stavem a který redukuje disperzní a chromatickou aberaci.

Přehled obrázků na výkresech

Na připojených výkresech:.

obr.l znázorňuje aktivní oční čočku podle vynálezu;

obr. 2 znázorňuje difrakční funkci hologřafického optického prvku pro aktivní čočku podle vynálezu;

• φ φ · · φ φ φφ obr.3 znázorňuje aktivní oční čočku podle vynálezu;

obr.4 znázorňuje transmisní funkci holografického optického prvku;

obr.5 znázorňuje difrakční . funkci holografického optického prvku v případě, že je tento prvek aktivován;

obr.6 znázorňuje příkladný .způsob výroby holografického optického prvku;

obr.7 znázorňuje optickou mohutnost ' holografickéhp optického prvku;

obr. 8 až obr.SB znázorňují kombinaci holografického optického' prvku podle vynálezu, obr. 9 znázorňuje brýlový vynálezu, čočkový kompozit podle obr.10 znázorňuje příkladný způsob výroby kombinovaného holografického optického prvku a obr.11 znázorňuje další příkladný způsob výroby kombinovaného holografického optického prvku.

Vynález poskytuje aktivní . můltifokální oční čočky. Vynález dále poskytuje aktivní můltifokální čočky pro brýle. Dále bude výraz optické čočky označovat jak oční tak i brýlové čočky, pokud nebude výslovně uvedeno jinak. Aktivní optické čočky . podle vynálezu poskytují více než jednu optickou mohutnost. Konkrétněji tyto čočky poskytují alespoň jednu optickou mohutnost a alespoň jednu dodatkovou optickou mohutnost, která může být aktivována. Na rozdíl od dosud známých bifokálních . čoček, mohou být aktivní můltifokální čočky podle vynálezu aktivně a selektivně regulovány k dosažení v daném časovém okamžiku pouze jediné optické mohutnosti bez nebo v podstatě bez optických interferencí s dalšími optickými mohutnostni čočky.

ι>— 4 44 4444 4444. Q 4444 44 44 *4 44 44

Uvedená optická čočka obsahuje holografický optický prvek (HOE), přičemž vhodné holografické optické prvky pro aktivní optické 'čočky jsou transmisními objemovými holografickými optickými prvky. Objemový holografický optický prvek obsahuje interferenční rozptylové struktury, které jsou programované nebo zaznamenané jako periodická změna indexu lomu optického materiálu. Tato periodická změna indexu lomu vytvoří roviny maximálního indexu lomu, t.j. objemovou mřížkovou strukturu, v optickém. materiálu. Tyto roviny interferenční mřížkové struktury v holografickém optickém prvku budou ještě popsána dále.

Obr. 1 znázorňuje příkladnou aktivní bifokální čočku 10 podle vynálezu. Je zde třeba poznamenat, že vynález je zde popsán z ilustračních důvodů za.použití bifokální optické čočky, i když aktivní optická čočka podle vynálezu může mít více než dvě optické mohutnosti.' Aktivní bifokální čočka 10 -je .kontaktní čočkou mající první optický prvek .12 a holografický optický prvek. 14. ' Tento holografický optický prvek 14 je zapouzdřen v prvním optickém prvku 12 k vytvoření kompozitní aktivní bifokální čočky 10 takovým způsobem, že se. holografický optický prvek 14 pohybuje společně s aktivní bifokální čočkou 10 .

První optický prvek 12 poskytuje první optickou mohutnost, která koriguje ametropii, například myopii (krátkozrakost). Alternativně může být první optický prvek 12 plochou čočkou, která má funkci nosiče pro holografický optický prvek 14.. Pokud jde o holografický Optický prvek tento optický· prvek určen k modifikování dráhy v případě, kdy optického . prvku naprogramovaným úhlem, to je pod aktivujícím úhlem, který aktivuje uvedený optický prvek. V souladu s tím v případě,

14., je světla pouze holografického světlo vstoupí do 14 pod předenm • 999 , < 9 9 9··· »9 · · 99 99* kdy světlo vstoupí pod uhlem, který je mimo aktivující úhel, propouští holografický optický prvek 14 zcela nebo v podstatě zcela vstupující světlo, aniž by při tom došlo k významnější modifikace dráhy světla nebo . k jakékoliv modifikaci dráhy světla.

Alternativně může holografický. optický prvek působit jako plochá čočka s výjimkou případu, kdy úhel 'dopadu přicházejícího světla spadá do rozsahu předem naprogramovaného aktivujícího úhlu. Když dojde k aktivací holografického optického prvku' 14, modifikují rozptylové struktury nebo objemová mřížková' struktura, které jsou naprogramovány v holograf ickém optickém prvku 14, dráhu světla za účelem poskytnutí optické mohutnosti, která je odlišná od první optické mohutnosti aktivní bifokální čočky 10. Kromě aktivovatelné optické mohutnosti může holografický optický prvek 14 rovněž poskytnout optickou mohutnost, -která je .důsledkem tvaru . tohoto holografickéhooptického prvku 14 a indexu lomu materiálu holografického optického prvku 14 . Taková dodatková optická mohutnost doplňuje materiál prvního optického prvku k poskytnutí první -optické mohutnosti aktivní bifokální čočky 10 v případě, že přicházející světlo vstupuje do aktivní bifokální čočky 10 pod úhlem, který neaktivuje holografický optický prvek 14 . ' '

Výraz aktivující uhel zde označuje úhel dopadu přicházejícího světla, který je definován jako úhel sevřený mezi směrem postupu přicházejícího světla a normálou k povrchu- holografického optického prvku 14., který splňuje Braggovu podmínku, takže přicházející světlo je rozptýleno interferenční rozptylovou mřížkovou strukturou v holografickém optickém prvku 14, což bude ještě detailněji objasněno dále. Je třeba poznamenat, že aktivující úhel ·♦ 9

9 9 *9 «

9« 99 • · 9

9 9 9 φ • · *99 '9 9 9 φ ·φ nemusí být tvořen jedinou hodnotou, nýbrž může být tvořen rozmezím úhlů. Když je splněna Braggova podmínka, může být koherentně ohnuto až 100 % přicházejícího světla.

Obr. 2 dále ilustruje funkci holografického optického prvku 14 aktivní bifokální čočky 10 z obr.l. Osa z, která je kolmá k rovinnému povrchu holografického optického prvku 14 a směr šíření přicházějícího světla R svírá s osou z úhel dopadu σ. V případě, že přicházející světlo R vstupuje do holografického optického prvku 14 pod úhlem, který spadá' do rozsahu aktivujícího úhlu holografického optického prvku 14, potom je přicházející světlo R ohnuto předem naprogramovanou interferenční rozptylovou strukturou, t.j. objemovou mřížkovou strukturou, holografického optického prvku 14.'· jako odcházející světlo S s výstupním úhlem p, který je odlišný od úhlu dopadu σ.

Obr.3 znázorňuje další provedení aktivní bifokální· čočky podle vynálezu. Bifokální aktivní čočka 16 je kompozitní čočkou,· která, má první optickou čočku 17 a holograf ickou optickou čočku· 18 . Alternativně může mít holografické optická čočka 18 takovou velikost, že pokrývá pouze zornici oka. První optická čočka 17 a holografické optická čočka 18. mohou být vyrobeny odděleně a potom spojeny, například za použití adheziva nebo tepelně. Alternativně mohou být první optická čočka 17 a holografické optická čočka 18 vyrobeny sekvenčně nebo současně jedna na druhé tak, že výrobkem je kompozitní čočka. Tato sekvenční nebo simultánní koncepce je obzvláště vhodná v případě, kdy jsou první optická čočka 17 a holografické optická čočka 18 vyrobeny z jednoho základního materiálu nebo ze dvou chemicky kompatibilních materiálů. I když je bifokální aktivní· čočka 16 vytvořena ve zobrazeném, provedení tak, že jako vnitřní polovinu obsahuje první • 4 • 4 »4 • 4 4 • 444 ···· 4· ·· 4 4 ; · · · ► 9 4 ·

I 4 4 4 » 4 4 4 ·· 4 4 optickou čočku 17 a jako vnější polovinu obsahuje holografickou optickou čočku 18, je možné v rámci,vynálezu vyrobit i jiné kombinace různých optických prvků.

Ještě další provedení aktivní bifokální čočky tvoří nekompozitníaktivní holografičká bifokální čočka. V rámci tohoto provedení se aktivní holografičká bifokální čočka vyrobí z optického materiálu, který tvoří holografický optický prvek. Kombinace tvaru aktivní čočky a indexu, lomu materiálu, ze kterého je vyroben holografický optický prvek poskytuje první optickou mohutnost a programovaná objemová mřížková struktura v holografickém optickém prvku poskytuje druhou optickou mohutnost. Toto provedení nekompozitní aktivní holografické čočky je obzvláště vhodné, kdy použitým materiálem holografického optického prvku je biokompatibilní materiál, který takto nežádoucím, způsobem neinterferuje s oční tkání oka.

Výraz biokompatibilní materiál se zde vztahuje k polymernímu materiálu, který citelně nedegraduje a neindukuje významnou imunitní odezvu nebo nežádoucí reakci oční tkáně, například toxickou reakci nebo významné podráždění oka, po dobu, kdy je. tento, materiál implantován do biologické tkáně pacienta . nebo kdy jde umístěn do kontaktu s biologickou tkání pacienta. Příkladné biokompatibilní materiály,, které mohou být použity pro výrobu holografického. optického prvku v rámci .vynálezu, jsou popsané v patentu US 5,508,317 a v mezinárodní patentové ' přihlášce PCT/EP96/00246. Vhodnými biokompatibilními materiály jsou velmi dobře světlem-zesíťovatelnými nebo světlem-polymerovatelnými optickými materiály, které zahrnují deriváty a kopolymery polyvinylalkoholu, polyethyleniřninu nebo polyvinylaminu.

Holografický optický prvek podle vynálezu je programován tak, že má jeden aktivující úhel nebo rozmezí aktivujících úhlů, při kterém resp. při kterých je tento holografický optický prvek aktivován a holografický optický prvek ohýbá přicházející světlo za účelem zaostření světla do požadovaného místa.

Obr.4 a obr.5.ilustrují funkci holografického optického prvku 21 kompozitní aktivní čočky . 2 0, která . obsahuje holografický Optický prvek 21, který je programován pro zaostření světla pocházejícího z krátké vzdálenosti. Když světlo 22 přicházející od vzdáleného předmětu vstupuje do čočky pod úhlem, který neaktivuje holografický optický prvek 21, je světlo ^; 20 zaostřeno v souladu s' optickou mohutností prvního optického prvku kompozitní aktivní čočky 20 v kombinaci s optickou mohutností krystalické čočky' oka (která není znázorněna) do ohniska 24 nacházejícího se na · sítnici, konkrétněji v místě nejostřejšíhó vidění. .

Tak například může mít první optický prvek 23 korekční mohutnost v rozmezí mezi +10 dioptriemi a -20 dioptriemi. Je třeba uvést, že holografický optický prvek 21 může mít vlastní optickou mohutnost, která je odvozena od tvaru tohoto holografického optického prvku 21 a indexu lomu materiálu, ze kterého je tento holografický optický prvek' vyroben. V důsledku toho může uvedený holografický optický prvek 21 přispívat k refrakční optické mohutnosti kompozitní aktivní čočky 21. Nicméně dále bude tato vlastní optická ' mohutnost holografického optického prvku 21 zanedbána s cílem zjednodušit ilustraci difrakční funkce kompozitní aktivní čočky podle vynálezu, poněvadž uvedená vlastní optická mohutnost může být jinak snadno v rámci vynálezu vyhodnocena.

·· ·· k · · • · ··

99 » 4 9 4 » · · 1

V případě, že holografický optický prvek 21· není aktivován, nebrání holografický optický prvek 21 světlu 22 při jeho postupu normální refrakční dráhou určenou prvním optickým prvkem 23 . Avšak když toto světlo vstoupí do holografického optického prvku 21 v úhlu, .který aktivuje holografický optický prvek 21 (t.j. vstoupí pod aktivujícím úhlem) , je ohnuto holograf ickým optickým prvkem 2.1.

Z obr.5 je patrné, že když přicházející světlo vstupuje do aktivní čočky 25 pod úhlem, který aktivuje holografický optický prvek 26, potom čočka společně s první optickou,čočkou 27 a krystalickou čočkou oka zaostří světlo na sítnici, konkrétněji na místo nejostřejšího vidění (fovea). Tak například světlo 28 pocházející z blízkého předmětu 2 9 tvoří obraz 30 v místě nejostřejšího vidění v případě,, že světlo vstupuje do holografického. optického prvku 26 pod úhlem, který je v rozsahu .programovaného aktivujícího úhlu.

Úhel dopadu přicházejícího světla vzhledem k aktivní bifokální čočce, konkrétněji k holografickému optickému prvku uvedené čočky,, může být měněn různými způsoby. Tak například aktivní čočka může být skloněna s cílem změnit úhel dopadu přicházejícího světla, což znamená, že nositel čočky může změnit úhel dopadu světla sklopením pohledu směrem dolů při zachování polohy hlavy. Alternativně může mít aktivní čočka mechanismus regulace polohy, který’ může být aktivně regulován nositelem čočky pomocí' jednoho nebo více svalů v oku. Tak například aktivní čočka, může být tvarována tak, že její pohyb může být regulován spodním očním víčkem. Je třeba uvést, že aktivující úhel aktivní čočky 25 zobrazený na obr.5 je natolik přehnám,’ aby bylo možné snadno vysvětlit podstatu vynálezu,, a tudíž aktivující úhel aktivní čočky by neměl být tak veliký jako • · · • ··· • · •

»4 44

4 4 • 4 4 • · · · • 4 44 ·· skloněný úhel zobrazený na obr.5. Ve skutečnosti mohou být holografické optické prvky vhodné pro použití v rámci vynálezu programovány tak, aby měly široké rozmezí různých aktivujících úhlů, které je v souladu s programujícími postupy známými v holografickém oboru. V souladu s tím, může být míra pohybu nezbytná k tomu, aby došlo k přechodu aktivní čočky z jedné optidké mohutnosti do druhé optické mohutnosti, snadno měněna, v závislosti na konstrukčních kritériích a potřebách každého konkrétního nositele, čočky.

± když aktivní čočka podle vynálezu poskytuje více než jednu optickou’ mohutnost, tvoří tato aktivní čočka viditelné obrazy, které jsou zaostřeny v každém časovém okamžiku pouze jednou optickou mohutností. V důsledku toho tato aktivní čočka neprodukuje na rozdíl od konvenčních bifokálních čoček, jakými jsou například koncentrické simultánní bifokální čočky, rozmazané a zamlžené obrazy. Obrátíme pozornost znovu k obr.5. Když je aktivní čočka 25 polohována k pozorování blízkého předmětu 29 (t.j. když je úhel dopadu světla pocházejícího od blízkého předmětu 29 v rozsahu aktivujícího úhlu holografického optického prvku 2 6), potom je světlo pocházející od blízkého předmětu 2 9 zaostřeno holografickým optickým prvkem 26 společně s první optickou čočkou 27 a krystalickou čočkou oka na sítnici do místa 30 nejostřejšího vidění. V témže časovém okamžiku není úhel dopadu světla pocházejícího od vzdálených předmětů v rozmezí aktivujícího úhlu aktivní čočky 25. V souladu s tím není dráha světla přicházejícího od vzdálených předmětů modifikována holografickým optickým prvkem 2 6, zatímco dráha světla přicházejícího od blízkých předmětů je modifikována, t.j. -ohnuta, první optickou čočkou 27 a krystalickou čočkou oka. Světlo přicházející od vzdálených předmětů je proto zaostřeno tak, že tvoří obraz v oblasti 31, která se nachází mimo oblast sítnice s nej ostřejším viděním (mimo foveu) .V důsledku toho nejsou • · • ·*· « 0 • · ·· • 0 • 0

0·0· ··

Β 0 0 4

0· zaostřené obrazy blízkých a vzdálených předmětů koncentricky nebo axiálně vyrovnané. Bylo zjištěno, že obraz, který je vytvořen mimo oblast 31, není jasně vnímán nositelem aktivní čočky 25 a je , snadno neregistrován nositelem aktivní čočky 25 a zahrnut takto do oblasti periferního vidění. V důsledku toho je nositel aktivní čočky. 25 schopen jasně pozorovat blízký předmět 29, aniž by tento obraz blízkého předmětu byl rozmazán v důsledku interference se světlem pocházejícím od vzdálených předmětů. ,

Obdobně, když je aktivní čočka polohována pro pozorování vzdáleného předmětu, například jak je tomu v situaci zobrazené na obr.4, vstupuje světlo 22 pocházející od vzdálených předmětů do čočky pod úhlem, .který je mimo. rozsah aktivujícího úhlu holografického optického prvku 21. Proto není dráha tohoto světla ovlivněna holografickým optickým prvkem 21, přičemž je - pouze - .ovlivněna prvním optickým prvkem 23 a krystalickou čočkou oka, v důsledku čehož' se vytvoří obraz vzdáleného předmětu v ohnisku '24, t.j. v oblasti sítnice s nejostřejším viděním. Ve stejném časovém okamžiku je světlo pocházející od blízkého předmětu ohnuto a zaostřeno- holografickým optickým prvkem . 21 a promítnuto do oblasti sítnice, která je mimo oblast s nejostřejším viděním. V souladu s tím, pozoruje nositel čočky jasný· obraz vzdáleného předmětu bez významnějších rušivých interferencí.

Výhoda nerozmazaného obrazu poskytovaného aktivní čočkou podle vynálezu je důsledkem konstrukce této aktivní čočky, která využívá inherentní anatomii oka.Je známo, 'že koncentrace sítnicových receptorů mimo oblast fovei je drasticky nižší . než koncentrace sítnicových receptorů v oblasti fovei. V důsledku toho není každý obraz zaostřený v • * • ··· • 9 • ··* > ··········· u ···· ·· ·* »· ·· ·· podstatě mimo oblast fovei jasně vnímán, vzhledem k tomu, že tento obraz je sítnicí opticky poddimenzován pokud jde o počet sítnicových receptorů, které tento obraz zachycují, a mozek nositele čočky vnímá takový obraz jako obraz zahrnutý do periferního vidění'. Ve skutečnosti bylo zjištěno, že vizuální ostrost lidského oka klesne asi na 20/100 v případě předmětů, které se nacházejí již pouze 8^C mimo linii pohledu. Při výše popsané koncepci aktivní regulace, poskytuje aktivní čočka podle.vynálezu jasné-obrazy v rámci jedné' optické mohutnosti za současného využití inherentní anatomie oka.- Při využití inherentní anatomie sítnicových receptorů a schopnosti programovat různé rozsahy aktivujících úhlů v holografickém optickém prvku čočky poskytuje aktivní čočka podle vynálezu ' jasné obrazy předmětů, které se nachází v různých vzdálenostech. Na rozdíl, od různých simultánních bifokálních čoček poskytuje aktivní čočka podle vynálezu nerušené jasné obrazy a na rozdíl od traň-slačních bifokálních čoček může být aktivní čočka podle vynálezu snadno koncipována tak, aby byl k selektivnímu pozorování obrazů z . různých vzdáleností zapotřebí pouze malý pohyb čočky.

Holografické optické prvky podle vynálezu mohou být vyrobeny například z polymerovatelných nebo zesíťovatelných materiálů, zejména z tekutého optického -materiálu. Vhodné polymerovatelné a zesíťovatelné materiály pro holografický optický prvek jsou popsány níže. V dalším textu bude pro zjednodušení použit pouze výraz polymerovatelný materiál, přičemž tento výraz bude zahrnovat jak polymerovatelný, tak i zesíťovatelný materiál, pokud nebude výslovně uvedeno jinak.

Příkladný způsob výroby holografického optického prvku podle vynálezu je ilustrován na Obr.6. Světlo 33 z bodového zdroje je promítáno na světlem-polymerovatelný optický -materiál 33 (t.j. světlem polymerovatelný holografičký optický prvek), přičemž je na světlem-polymerovatelný optický materiál 33 současně promítáno kolimované referenční světlo 34 tak, že elektromagnetické vlny světla 32 a referenčního světla 34 tvoří interferenční rozptylové struktury, které jsou zaznamenány v polymerovatelném materiálu po jeho polymeraci, čímž se ve. světlempolymerovatelném optickém materiálu 33 vytvoří objemová mřížková struktura. Světlem-po-lymerovatelným optickým materiálem 33 je světlem-polymerovatelný materiál, který-je polymerován jak světlem 32, tak i referenčním světlem 34. Výhodně pochází světlo 32 a referenční světlo 34 z jediného světelného zdroje, jehož světlo je rozštěpeno děličem světelného paprsku. . Obě rozštěpené části světla se promítají směrem ke světlem-polymerovatelnému optickému materiálu 3 3, přičemž dráha světla 32 je modifikována' s cílem vytvořit světlo 32 bodového zdroje. Světlo 32 bodového zdroje . může ' být například generováno umístěním konvenční konvexní optické čočky' do určité vzdálenosti od světlem-polymerovatelného optického- materiálu' 33 tak, že toto světlo je zaostřeno do požadované vzdálenosti od světlem-polymerovatelného optického materiálu 33. Výhodným světelným zdrojem je laserový zdroj nebo výhodněji zdroj ultrafialového -zářeni. I když vhodná vlnová . délka světelného zdroje závisí na typu použitého světlem-polymerovatelného optického materiálu, výhodně se používají -vlnové délky od 300 . do 600nm. Když je světlem-polymerovatelný optický materiál 33 plně exponován a polymerován, potom rezultující'holografický optický prvek obsahuje strukturu modulovaného indexu lomu, t.j. objemovou mřížkovou strukturu 35. Kromě toho , když se k výrobě holografického optického prvku použije tekutý polymerovatelný optický materiál, převede, světelný zdroj tekutý optický materiál na pevný holografičký optický » · · prvek, přičemž v průběhu této. konverze, se tvoří uvedená objemová mřížková struktura 35.

Z obr.7 je patrné, že polymerovaný holografický optický prvek 36 má ohnisko 38, které odpovídá poloze bodového zdroje světla 32 z obr.6, když světlo 39 vstupuje do hologřafického optického prvku 36 z opačné strany, než na jaké se nachází uvedené ohnislo, přičemž toto světlo kopíruje nebo v ' podstatě kopíruje obrácenou dráhu kolimovaného referenčního světla 34 z obr.6. Obr.6 a obr.-7 ilustrují příkladný způsob výroby hologřafického optického prvku majícího kladnou korekční mohutnost. Je samozřejmé, že při aplikaci malých modifikací může být výše popsaný způsob rovněž použit pro výrobu hologřafických optických prvků majících zápornou korekční mohutnost. Tak například pro výrobu hologřafického optického prvku majícího zápornou korekční mohutnost může být namísto světla bodovéhozdroje použit konvergentní světelný zdroj, který tvoří ohnisko na druhé straně hologřafického optického prvku, než na které se nachází světelný zdroj. V rámci vynálezu mohou být snadno a jednoduše vyrobeny aktivní multifokální čočky mající různé korekční mohutnosti a určené pro korekci různých ametropních stavů, jakými jsou například myopie, hyperopie, prebyopie, regulérní astigmatismus, neregulérní stígmatismus a jejich vzájemné kombinace.

Tak například 'korekční mohutnosti hologřafických optických prvků mohou být měněny změnou vzdálenosti, polohy nebo/a dráhy bodového zdroje světla, zatímco aktivující úhel hologřafických optických, prvků může být měněn změnou polohy bodového zdroje světla a referenčního světla.

4444 44 •4 44 44

V rámci vynálezu mohou být vhodné holografické optické prvky vyrobeny z polymerovatelných a zesíťovatelných optických materiálů, které mohou být relativně rychle polymerovány nebo. zesítěny světlem. Rychle polymerovatelný optický materiál umožňuje to, že v optickém materiálu může být vytvořena periodická změna indexu lomu, v důsledku čehož se vytvoří v průběhu polymerace tohoto optického materiálu s cílem jeho konverze na pevný optický materiál objemová'mřížková struktura.

Příkladná skupina biokompatibilních polymerovatelných optických materiálů vhodných pro použití v rámci vynálezu je . popsána v patentu OS 5,508,317. Výhodnou skupinou polymerovatelných optických .materiálů popsaných v uvedeném patentu US 5,508,317 jsou materiály, které mají

1.3- diolovou základní strukturu, ve které byl určitý procentický podíl 1,3-diolových jednotek modifikován na

1.3- dioxan mající v poloze 2 radikál, který je polymerovatelný avšak nepolymerován. Tímto polymerovatelným optickým materiálem je .výhodně derivát polyvinylalkoholu mající hmotnostní střední - molekulovou hmotnost M... rovnou alespoň asi 2 000, který má asi 0,5 až asi 80 %, vztaženo .na počet hydróxy-skupin pólyvinylalkoholu, jednotek obecného vzorce I

R ve kterém (i) • · • · · · • · • · ···· ·· ·· »· *·***··*

R znamená nižší aikynenovou skupinu obsahující až 8 uhlíkových atomů,

R- znamená atom vodíku nebo nižší alkylovou skupinu a R² znamená olefinicky nenasycenou, elektrony-přitahůjící kopolymerovatelnou skupinu mající výhodně až 25 uhlíkových atomů, přičemž R² například znamená olefinicky nenasycenou acylovou skupinu obecnéhb vzorce R³-CO-, ve kterém

R’ znamená olefinicky nenasycenou kopolymerovatelnou skupinu mající 2 až 24 uhlíkových atomů, zejména výhodně 2 až 4 uhlíkové atomy.

Příkladné olefinicky nenasycené kopolymerovatelné skupiny zahrnují ethenylovou skupinu, 2-propenylovou skupinu, 3-propenylovou skupinu, 2-butenylovou skupinu, hexenylovou skupinu, oktenylovoji skupinu, a dodekanylovou skupinu.

V rámci žádoucího provedení skupina R^z znamená' skupinu obecného vzorce II [ -CO-NH-(R⁴-NH-CO-O) -R⁵-0] ,-CO-R³ (II) ve kterém p znamená 0 nebo 1, výhodně 0, q, znamená 0 nebo 1, výhodně 0,

R’ a R° každý nezávisle znamená nižší alkylovou skupinu • fc· ♦· · · '· ·· « • ·,· · · · · · · fcfcfcfc • •••••fcfcfcfc fcfc fc ···· ·· ·· ·. *··**·»* · mající 2 až 8 uhlíkových atomů, arylenovou skupinu mající 6 až, 12 uhlíkových atomů, nasycenou dvouvalenční cykloalifatickou skupinu mající 6 až 10 uhlíkových atomů, aryfenalkylenovou nebo alkyleríarylenovou skupinu mající 7 až 14 uhlíkových atomů nebo arylenálkylenarylenovou skupinu mající 13 až 16 uhlíkových atomů, a

R⁵ má výše uvedený význam.

Nižší alkylenová . skupina . R výhodně obsahuje až 8 uhlíkových atomů, přičemž tato skupina může být přímou nebo rozvětvenou skupinou. Vhodné příklady této skupiny zahrnují oktylenovou skupinu, hexylenovou skupinu, pentylenovou skupinu, butylenovou skupinu, propylenovou skupinu, ethylenovou skupinu, methylenovou .skupinu, 2-propylenovou skupinu, 2-butylenovou skupinu a 3-pentylenovou skupinu. Výhodně nižší alkylenová skupina R má až 6 a zejména výhodně až 4 uhlíkové atomy. Výhodnými nižšími alkylenovými skupinami R jsou zejména methylenová skupina a butylenová skupina.

R^: výhodně znamená atom vodíku nebo nižší alkylovou skupinu' mající až 7, zejména až 4 uhlíkové atomy, přičemž R zejména znamená atom vodíku.

Pokud jde o R’ a. R', potom nižší alkylenová . skupina R⁴ nebo R⁵ výhodně obsahuje 2 až ' 6 uhlíkových atomů, přičemž tato skupina je výhodně skupinou s přímým uhlíkatým řetězcem.. Vhodné příklady této skupiny zahrnují propylenovou skupinu, butylenovou skupinu, hexylenovou

Q ···· ·· ·· ·· ·· ·« skupinu, dimethylethylenovou skupinu a obzvláště výhodně ethylenovou skupinu. ' ..

Arylenová skupina R’ nebo R' výhodně znamená fenylenovou skupinu, která je nesubstituovaná nebo substituovaná nižší alkylovou skupinou nebo nižší alkoxy-skupinou' á která zejména znamená 1,3-fenylenovou skupinu nebo

1,4-fenylenovou .skupinu nebo methyi-l,4-fenylenovou skupinu.

Nasycenou dvouvalenční cykloalifatickou skupinou R’ nebo R° je výhodně cyklohexylenová skupina nebo cyklohexylen(nižší alkyl)enová skupina, například cyklohexyienmethylenová skupina, která je nesubstituovaná nebo substituovaná jednou nebo více methylovými skupinami, jako například trimethylcyklohexylenmethyienová skupina, například dvouvalenční - isoforonová skupina. Arylenovou jednotkou alkylarylenové. skupiny nebo arylenalkylenové skupiny R⁴ nebo R' je výhodně fenylenová skupina, která je nesubstituovaná nebo substituovaná nižší alkylovou skupinou nebo nižší alkoxy-skupinou, přičemž její alkylenovou jednotkou je výhodně nižší alkylenová skupina, jako například methylenová skupina nebo ethylenová skupina, zejména methylenová ' skupina. Takovými skupinami R⁴ nebo R⁵ jsou proto výhodně fenylenmethylenová skupina nebo methylenfenylenová skupina.

Arylenalkylenarylenovou skupinou . R’ nebo R⁵ je výhodně fenylen(nižší alkyl)enfenylenová skupina obsahující až 4 uhlíkové atomy v alkylenové jednotce, například fenylenethylenfenylenová skupina. Skupiny R⁴ a R~ ; každá nezávisle výhodně znamená nižší alkylenovou skupinu obsahující 2 až 6 uhlíkových atomů, fenylenovou skupinu, • ·' • · • · · • · · ·· ···· ·· která je nesubstituované nebo substituovaná nižší alkylovou skupinou, cyklohexylenovou skupinu nebo cyklohexylen(nižší alkyl)enovou skupinu, která je nesubstituované nebo substituovaná nižší alkylovou skupinou, fenylen (nižší alkyl)enovou skupinu, (nižší alkyl)enfenylenovou skupinu nebo fenylen(nižší alkyl)enfenylenovou skupinu.

Polymerovatelné optické materiály obecného vzorce I se například připraví reakcí polyvinylalkoholu se sloučeninou obecného vzorce III

R

I

O \h

I

R—N (ΙΠ) ^kR ve. kterém R, R^; a R² mají· výše uvedené významy a Rl a R každý nezávisle znamená atom vodíku, nižší alkylovou skupinu nebo nižší alkanoylovou skupinu, jakou je acetylová skupina nebo propionylová skupina. Výhodně je asi .0,5 až asi 80 %, výhodněji asi 1 až asi 50 % a nejvýhodněji asi 2 až. asi 15 % hydroxylových skupin rezultujícího polymerovatelného optického materiálu nahrazeno sloučeninou obecného vzorce III.

Vhodné polyvinylalkoholy pro derivatizovaný polyvinylalkohol podle vynálezu mají střední hmotnostní molekulovou hmotnost asi 2 000 až asi 1 000 000, výhodně 10 000 až 300 000, výhodněji 10 000 až 100 000 a nejvýhodněji 10 000 až 50 000. Tyto polyvinylalkoholy obsahují méně než asi 50 %, výhodně méně než asi 2 0 %, nehydrolyzovaných vinylacetátových jednotek. Navíc. mohou . tyto • · · · · · · · · · • ··· · · ··· · · · · ··/··· · · · · · * · · • · · · ·· · · ·· · ···· ·· ·· ·· ·· ·· polyvinylalkoholy obsahovat až asi 20 %, výhodně až asi 5 %, jedné nebo více kopolymerních jednotek, jakými jsou například ethylenové jednotky, propylenové jednotky, akrylamidové jednotky, methakrylamidové jednotky, dimethakrylamidové jednotky, hydroxyethylmethakrylátové jednotky, methylmethakrylátové jednotky, methylakrylátové jednotky, vinylpyrrolidonové jednotky, hydroxyethylakrylátové jednotky, allylalkoholové. jednotky a styrenové jednotky.

Polyvinylalkoholové deriváty polymerují v rozpouštědle mechanismem zesítění působením světla, například za. použiti ultrafialového laseru, za vzniku holografického optického prvku. Vhodným rozpouštědlem je zde libovolné rozpouštědlo, které rozpouští polyvinylalkohol a vinylové. komonomery. Příkladnými rozpouštědly jsou voda, ethanol, methanol, propanol, dimethylformamid, dimethylsulfoxid a ' jejich vzájemné směsi. Za účelem usnadnění průběhu světlem-zesíťujícího polyme.račního procesu je žádoucí přidat fotoiniciátor, který je schopen iniciovat radikálové zesítění. Příklady fotoiniciátorů, které mohou být vhodně použity v rámci vynálezu, jsou benzoinmethylether, 1-hydroxycyklohexylfenylketon, fotoiniciátor Durocure 1173 a fotoiniciátor Irgacure. Výhodně se použije asi- 0,3 až ási 2,0 % fotoiniciátorů, vztaženo na celkovou hmotnost polymerovatelné formulace.

V rámci vynálezu se vhodné koncentrace polyvinylalkoholového derivátu v rozpouštědle při výrobě holografického optického prvku výhodně pohybují mezi asi 3 až 'asi 90 .% hmotnosti, výhodněji mezi asi 5 a 60 % hmotnosti a nejvýhodněji mezi asi 10 a 50 % hmotnosti, a to zejména v případě, kdy se předpokládá použití holografického optického prvku jako oční čočky.

9999 99

Jiná skupina příkladných biokompatibilních pólymerovatelných optických materiálů vhodných.pro použití v patentové přihlášce US patentová přihláška optické materiály zahrnují nebo které počet v rámci vynálezu, je popsána 08/875,340 (mezinárodní

PCT/EP96/00246) . Takové vhodné deriváty polyvinylalkoholu, - p.olyethyleniminu polyvinylaminu obsahující azalaktonový zbytek, obsahují asi 0,5 až asi 80 %, vztaženo na hydroxylových skupin v polyvinylalkoholu nebo na iminových nebo aminových skupin v polyethyleniminu polyvinylaminu, jednotek obecného vzorce IV a V počet resp.

•ch₂-ch₂

R4 v° _R C—R (IV)

-ch-ch₂-n

C=O

I

R—C“R.

(V)

Q R.

NH—C—G—CH ve kterém R, a

H

NH—C—C—CH

R₂ nezávisle jeden na druhém znamenají atom vodíku, alkylovou skupinu atomů, arylovou skupinu přičemž tyto skupiny jsou substituované; R₃ znamená atom skupinu obsahující 1 až 8 uhlíkových methylovou skupinu; a R₄ znamená můstek obsahující 1 až 8 uhlíkových nebo cyklohexylovou skupinu, nesubstituované nebo vodíku nebo alkylovou atomů, výhodně -O- nebo -NH-, • : « · • · · « · • · • · • ·«·

O O · · · ··· · 9 9 9 9

ZJ 9999 ·· 99 99 99 99 výhodně můstek -0-. Polyvinylalkoholy, polyethyleniminy a polyvinylaminy vhodné pro použití v rámci vynálezu mají střední číselnou molekulovou hmotnost asi 2 000 až asi 1 000 000, výhodně asi 10 000 až 300 000, výhodněji 10 000 až 100 000 a nejvýhodněji 10 000 až 50 000.

Obzvláště vhodným polymerovatelným optickým materiálem je ve vodě rozpustný derivát polyvinylalkoholu mající asi 0,5 až asi 80 %, výhodně asi 1 až asi 25 %, výhodněji asi 1,5 až asi 12 %, vztaženo na počet hydroxylových skupin v polyvinylalkoholu, jednotek obecného vzorce IV, ve kterém R, a R₂znamenají methylenové skupiny, R, znamená atom vodíku a R. znamená můstek -O- (což je esterová vazba).

Polymerovatelné optické materiály obecných- vzorců IV a V mohou’být například připraveny reakcí azalaktonu obecného vzorce VI R, '3 N—C—R.

Z'

CH=C—C ² \ o—c=o (VI) ve kterém R₂, Rý a R, mají výše uvedené významy, s polyvinylalkoholem, polyethyleniminem nebo polyvinylaminem při zvýšené teplotě pohybující se od asi 55 do 75 °C, ve vhodném organickém rozpouštědle a případně v přítomnosti vhodného katalyzátoru. Vhodnými rozpouštědly jsou zde ta rozpouštědla, která rozpouštějí základní polymerní řetězec, přičemž tato rozpouštědla zahrnují aprotická polární rozpouštědla, například formamid, dimethylformamid, triamid kyseliny, hexamethylfosforečné, dimethylsulfoxid, pyridin, i · · • ··· • 9 • ··· www··· » v « «. 9 9 0/1 · ·· 9 4 9 9 9 9 9 9 ~ ···· ·· ·· ·· ·· ·· nitromethan, acetonitril, nitrobenzen,' chlorbenzen, trichlormethan a dioxan. Vhodné katalyzátory zahrnují terciární aminy, například triethylamin, a organocínové soli, například dibutylcíndilaurát.

Další skupina holografických optických prvků pro použití v rámci vynálezu může být Vyrobena z konvenčního záznamového média pro, objemové transmisní holografické optické prvky. Stejně, jak to již- bylo uvedeno v souvislosti s polymerovatelnými materiály pro holografické optické prvky, se světlo bodového zdroje a kolimované referenční světlo promítají na záznamové médium pro holografické optické prvky tak, že elektromagnetické vlny světla bodového zdroje a koiimovaného referenčního světla vytvoří v uvedeném médiu interferenční mřížkové struktury. Tyto interferenční rozptylové struktury, tvořící objemovou mřížkovou strukturu, jsou takto zaznamenány v médiu pro holografické optické prvky. Když je záznamové médium, pro holografické. optické prvky plně exponováno, záznamové médium pro holografické optické prvky se vyvolá v souladu s o sobě známou vyvíjecí metodou holografických optických prvků. Vhodná záznamová média pro transmisní .holografické optické' . prvky zahrnují komerčně dostupné záznamové materiály nebo desky pro holografickou fotografii, jakými jsou například bichromatické želatiny. Tyto záznamové materiály pro holografickou fotografii jsou komerčně dostupné u různých výrobců, mezi které například patří Polaroid Corporation. V případě, že jsou pro holografické optické prvky použity fotografické záznamové materiály, je třeba zvážit případný toxický účinek těchto materiálů na prostředí oka. Když je tedy pro holografický optický prvek použit konvenční holografický fotografický materiál, je výhodné, aby takto získaný holografický optický prvek byl zapouzdřen do biokompatibilního optického materiálu. Vhodné biokompatibilní optické materiály, pro zapouzdření takových holografických optických prvků zahrnují optické materiály, které jsou vhodně pro první optický prvek aktivní čočky podle vynálezu, přičemž takové materiály budou popsány ní že.

Jak je známo v oblasti očních čoček, měla by oční čočka mít malou tloušťku, která by takto zvyšovala úroveň pohodli nositele této čočky. V souladu s. tím je v rámci vynálezu výhodný rozměrově tenký holografický optický prvek. Avšak za účelem poskytnutí holografického optického prvku majícího vysokou difrakční .účinnost musí být holografický optický prvek opticky ' silný, což znamená, že světlo je ohýbáno více než jednou rovinou interferenční rozptylové struktury. Jedním ze způsobů', jak získat opticky silný a současně rozměrově tenký holografický optický prvek je programování interferenční rozptylové struktury ve směru, který je skloněn vzhledem k délce holografického optického prvku. Taková skloněná objemová mřížková struktura způsobí, že holografický optický prvek má velkou úhlovou odchylku mezi úhlem dopadu přicházejícího světla a .výstupním úhlem vystupujícího světla. Avšak holografický optický prvek mající velkou úhlovou deviaci nemusí být obzvláště vhodný pro optickou čočku. Tak například, když je takový holografický optický prvek použit v oční čočce a když je holografíckž. optický prvek aktivován, je aktivní - linie pohledu významně odkloněna od normální přímé linie pohledu.

V rámci výhodného provedení vynálezu je toto. úhlové omezení při konstrukci holografického optického prvku vyřešeno použitím vícevrstvého holografického optického prvku, zejména dvouvrstvého'holografického optického prvku.

♦ · • ··· « *9 · • 9 · · ·« eo

Na obr. 8 j.e zobrazen příkladný vícevrstvý holografický optický prvek 40 podle vynálezu. Dva rozměrově tenké holografické optické prvky mající velkou úhlovou deviaci jsou spojeny do vzájemné kombinace za účelem získání rozměrově tenkého holografického optického prvku, který má malou úhlovou deviaci. Uvedený vícevrstvý holografický optický prvek 40 obsahuje rozměrově tenký první holografický optický prvek 42 a rozměrově tenký druhý holografický optický prvek 44 . První holografický optický prvek 42 je programován pro ohnutí přicházejícího světla takovým způsobem, že když světlo vstoupí do tohoto holografického optického prvku pod aktivujícím úhlem dopadu a, .potom vystupující světlo opouští první holografický optický prvek pod výstupním úhlem β, který je větší než úhel dopadu a, jak je to patrné z obr.SA. Výhodně má první holografický optický prvek 42 tloušťku asi 10 až asi 10 pm, výhodněji asi 20 až asi 90 jam a nejvýhodněji asi 30 až asi 50 pm. Druhý holografický optický prvek - 44. je programován tak, aby měl aktivující úhel dopadu J3, který je shodný s výstupním úhlem J3 prvního holografického optického prvku 42. Kromě toho je druhý holografický optický prvek 44 programován tak, aby ' zaostřil přicházející světlo'· do ohniska 46 v případě, že světlo vstupuje, pod aktivujícím úhlem [3.

Obr.SB zobrazuje druhý holografický prvek 44. Výhodně má druhý holografický optický prvek 44 tloušťku rovnou asi 10 až asi 100 μπι, výhodněji asi 20 až asi 9.0 gm a nejvýhodněji asi 30 až asi 50 pm.

Když se první holografický optický prvek 42 umístí vedle druhého holografického prvku 44 a přicházející světlo se přivádí pod úhlem, který odpovídá aktivujícímu úhlu a_ prvního holograf ického prvku 42, potom je . světlo

9 99

99 • · · * • · · 4 • · 9 9 vystupujícího z vícevrstvého holografického optického prvku zaostřeno do ohniska 4 6. Použitím vícevrstvého holografického optického prvku může být získán rozměrově tenký holografický optický prvek mající vysokou difrakční účinnost a malou úhlovou odchylku. Kromě výhod vysoké difrakční účinnosti a malé úhlové deviace poskytuje použití vícevrstvého, holografického optického ještě další výhody, které zahrnují korekci disperzní aberace a chromatické aberace. Jediný holografický optický prvek může produkovat obrazy mající disperzní a chromatickou aberaci poněvadž viditelné světlo je tvořeno spektrem elektromagnetických vln majícím různé vlnové délky a rozdíly ve vlnových délkách mohou způsobit to, že tyto.elektromagnetické vlny jsou holografickým optickým prvkem ohýbány rozdílným způsobem. Bylo zjištěno, že vícevrstvý, zejména dvouvrstvý, holografický optický prvek je schopen korigovat uvedené aberace, které mohou být způsobeny jednovrstvým holografickým optickým prvkem. V souladu s tím, představuje vícevrstvý holografický optický prvek výhodnou, holografickou optickou složku aktivních čoček podle vynálezu.

Vícevrstvý kombinační .holografický optický prvek může být vyroben ze separátně vyrobených vrstev holografického optického prvku. Takto se nejdříve vyrobí vrstvy kombinačního holografického optického prvku a' tyto vrstvy se potom natrvalo spojí, a to buď pomocí aahezivního prostředku nebo tepelně, tak, aby měly koherentní kontakt. Alternativně může být kombinační holografický optický prvek vyroben záznamem více než jedné vrstvy holografického optického prvku na optický materiál... Výhodně se vrstvy holografického optického prvku zaznamenají současně.

e · · ♦ · · »' φ φ · φ φ • φ φ φ φ · φ « · ·

ΦΦΦΦ· φφφφ · · · * • · · · · ·· · ·· φ φ · • φ · φ φ φ · φ φ φ · ··«··· ·# ·»♦♦ ··

Na obr.10 je znázorněno příkladné, provedení způsobu současného, záznamu s cílem získat kombinační holografický prvek. Soustava 60 pro současný záznam obsahuje první světelnou sekci a druhou světelnou sekci. První světelný sekce má první světelný zdroj 62, dělič 64, první zrcadlo 66, druhé zrcadlo 68 a držák 70 optického materiálu, který drží polymerovatelný optický materiál. První světelný zdroj 62, kterým je výhodně laserový zdroj, poskytuje světelný svazek 63 vedený k děliči 64, , přičemž dělič 64 rozdělí světelný svazek 63 na dvě části, výhodně na dvě stejné části. Na opačných stranách děliče '64 jsou umístěny .první zrcadlo 66 a druhé zrcadlo 68, takže jedna část rozděleného světelného svazku, která pokračuje ' v původním směru světelného svazku 63, je, vedena . k prvnímu zrcadlu 66 a odražená část světelného svazku je vedena ke druhému zrcadlo 68. Obě zrcadla usměrňuji oba- světelné svazky tak, že .vstoupí do optického materiálu v příslušné fázi a zaznamenají zde objemovou mřížkovou strukturu, z jedné strany (t.j. . z prvního plochého, povrchu). držáku 70 optického materiálu.

Druhá světelná sekce má stejné komponenty jako první světelná sekce, což znamená, že obsahuje světelný zdroj 72, dělič 74, třetí zrcadlo 7 6, čtvrté zrcadlo 78 a držák 7 0 optického materiálu, který je společný pro první i druhou světelnou sekci. Komponenty druhé . světelné sekce jsou uspořádány tak, že rozdělené, světelné svazky vstoupí do optického masteriálu, který je držen držákem 70 optického materiálu, z opačné strany (t.j. z druhého povrchu držáku optického materiálu) než světelné svazky první světelné sekce. Získaný polymerovaný optický prvek má dvě holografické optické vrstvy. ' ti ti ti ti • ti ti ti ti* ti titi · titititi ti ·· ti titi «titi titi titi··· ti • titi titititi ti ti ti ti titi»· ·«» ·· <» · «· «,*

Na obr.11 je znázorněno.další výhodné provedení způsobu simultánního záznamu použité v rámci výroby kombinovaného hologřafického optického prvku. Druhá soustava 80 pro simultánní záznam má také první světelnou sekci a druhou světelnou sekci. Dvousměrový světelný zdroj 81 poskytuje koherentní světelné svazky pro obě světelné sekce. V první světelné sekci je světelný svazek 83 ze světelného zdroje 81 odražen zrcadlem 82 do děliče 84/..· Zde je světelný svazek 83 rozdělen do dvou svazků, výhodně do dvou stejných částí 85 a 8/7. První světelný svazek 85 pokračuje ve dráze původního nerozděleného, světelného paprsku 83 a druhý světelný paprsek 87 je veden v opačném směru než první světelný paprsek 85. Oba světelné svazky 85 a 8.7 jsou odraženy zrcadly 86 resp. 88 a vedeny k držáku optického materiálu. Držák 90 optického, materiálu, který je tvořen formou obsahující polymerovatelný optický materiál a mající dva ploché nebo relativně ploché povrchy, je umístěn tak, že oba světelné, svazky 85 a 87 vstupují do držáku 90 optického ' materiálu optického materiálu ze . dvou protilehlých plochých povrchů. Při zachování orientace soustavy zobrazené.na obr.11, je zřejmé, že první světelný svazek 85 vstupuje do držáku 90 optického materiálu pravým plochým povrchem, zatímco druhý.světelný svazek 87 vstupuje do držáku 90 optického materiálu levým plochým povrchem.

Druhá světelná sekce má stejné složky jako první světelná sekce, t.j. zrcadlo 92, dělič 94, pár zrcadel 96 a 98 a držák 90 optického materiálu, který je společný pro první i druhou světelnou sekci. Dělič 94 druhé světelné sekce poskytuje dva světelné svazky, t.j. třetí světelný svazek 95 á čtvrtý světelný svazek 97 a pár zrcadel 96a 98 usměrňují tyto světelné svazky do držáku 90 optického materiálu tak, aby vstoupily -do tohoto držáku dvěmi protilehlými povrchy. První světelný svazek U85U a třetí světelný svazek 95 jsou koherentní a vstupují do držáku 90 • 9

9

9 9 9 9 9

9 9 9 9 9 9 9 '♦« 9 · ♦ 9

9999 9 999

999 99 9

9 9 9 9 9 9 ♦ « · · 99 «9 optického, materiálu v příslušné fázi a' zaznamenáváji objemovou mřížkovou strukturu v optickém materiálu drženém držákem 90 a to , počínaje od optického materiálu nacházejícího se v blízkosti vstupního plochého povrchu. Druhý světelný svazek 87 a čtvrtý světelný svazek 97 jsou rovněž koherentní a vstupují do držáku' 9p optického materiálu z opačného plochého povrchu. Oba světelné svazky jsou v příslušné fázi pro záznam objemové mřížkové struktury v optickém materiálu a to počínaje od optického materiálu nacházejícího se v blízkosti vstupního plochého povrchu.· Výhodně soustava 80 dodatečně obsahuje polarizátor, který polarizuje první a třetí světelný svazek do jednoho a polarizovaného směru a druhý a čtvrtý světelný svazek do jiného koherentního a polarizovaného směru, takže oba páry světelných svazků vzájemně neinterferuji. ' Kromě toho je v případě obou uvedených simultánních záznamových, způsobů výhodné, aby každý pár světelných svazků měl dostatečný polymerující účinek pouze na jednu polovinu optického materiálu v držáku··optického materiálu, která se, nachází blíže ke vstupnímu plochému povrchu, čímž se dosáhne vyšší účinnosti při tvorbě dvou distinktních holografických optických vrstev. Je třeba uvést, že i když je vynález výše popsán v souvislosti s držákem optického materiálu nebo s formou mající dva ploché povrchy pro příjem záznamových světelných paprsků, mohou mít uvedené povrchy i jiné konfigurace zahrnující například .konkávní nebo konvexní povrchy a jejich kombinace.

Uvedené simultánní záznamové, postupy jsou obzvláště vhodné pro výrobu holografických optických prvků -z výše popsaných polymerovatelných nebo zesíťovatelných optických materiálů. Polymerovatelný nebo zesíťóvatelný optický materiál se uloží, do pro světlo prostupného uzavřeného držáku optického materiálu, kterým je například forma. Vhodné formy pro simultánní záznamové soustavy zahrnují • 4 ·· *· 44 ·· ··' • 4 · 4 »4 4 ·· ·

4444 · 4444 « 44 4

4 44 4 44 4 4 4 44 4 »·««·· ·· ·· * · »» konvenční formy pro výrobu kontakčních čoček. Typická forma pro výrobu čoček je vytvořena z transparentního, nebo pro ultrafialové záření propustného termoplastického materiálu a má dvě poloviny, t.j. jednu polovinu tvarující první povrch čočky a druhou polovinu tvarující druhý povrch čočky.

Když je optický materiál uložen do formy, je záznamová soustava uvedena v činnost za účelem polymerace optického materiálu a současného záznamu dvou objemových mřížkových struktur v optickém materiálu ze dvou protilehlých povrchů definovaných oběmi polovinami formy. Případně po vytvoření objemových, mřížkových struktur v optickém prvku se záznamová soustavy vypne a optický prvek se vystaví dodatečného vytvrzovacímU stupni, který zajišťuje, že skutečně došlo k úplné polymeraci veškerého tekutého materiálu ve formě. Tak například na optický materiál se může - zaměřit samotný referenční světelný zdroj s cílem dosáhnout uvedené dopolymerování optického materiálu.

Za použití uvedeného simultánního záznamového způsobu může být kombinační holografickž.optický prvek vyrobí relativně jednoduše, přičemž muže být takto získán velký počet holografických optických prvků majících různé aktivující úhly, čehož může být dosaženo změnou poloh a úhlů zrcadel a děličů světelných svazků v uvedené záznamové soustavě.

Výhodně se do polymerovatelného optického materiálu ve formě přidá účinné množství světlo-absorbující sloučeniny (například, absorbéru ultrafialového záření v případě, kdy se jako zdroj použije .ulrafialový laser), takže světelný svazek vstupující z 'jedné strany formy (t.j. prvním povrchem definovaným formou) nemá silný polymerační účinek * * fc · fc « fc · » fc fcfcfcfc · fcfcfcfc fc fcfc · • · fcfcfc fcfc fcfcfc fcfc · • fc · · fcfc · · ·«'· • fcfcfc fcfc -fcfc . fcfc fcfc fcfc na optický materiál, který se nachází blíže ke druhé straně formy. Uvedený přídavek absorbéru světla zajistí, že se vytvoří distinktní vrstvy v holografickém optickém materiálu a že polymerující světlo vstupující z jedné strany formy nebude interferovat s polymerujícím světlem vstupujícím z opačné strany. Uvedené účinné množství absorbéru světla se mění v závislosti na účinnosti absorbéru světla, přičemž množství absorbéru světla by nemělo být, zase tak velké, aby významnější měrou interferovalo s vlastním polymeračním procesem optického materiálu. I když výhodnými absorbéry světla jsou biokompatibilní absorbéry světla, a to zejména v případě, kdy je vynález využit pro výrobu, očních čoček, mohou být použity také nebiokompatibilní absorbéry světla. V případě, že'se použijí nebiokompatibilní absorbéry světla, může být rezultující holografický optický prvek potom, co, byl vytvořen, extrahován s cílem odstranění absorbéru světla z holografického optického prvku.

Příklady absorbérů vhodné pro použití v o-hydroxybenzofenonu, ultrafialového světla, které jsou rámci vynálezu, zahrnují deriváty o-hydroxyfenylsalicylátů a

2-(o-hydroxyfenyl)benzotriazolů, kyselinu benzensulfonovou a stericky bráněná amin. Obzvláště vhodné absorbéry ultrafialového světla zahrnují topicky přijatelné absorbéry ultrafialového světla, například 2,4-dihydroxybenzofenon, 2,2'-dihydroxy-4,4-dimethoxybenzofenon,

2-hydroxy-4-methoxybenzofenon a podobně. V rámci příkladného provedení se použije 0,05 až 0,2 % hmotn.

absorbéru ultrafialového' světla, výhodně derivátu kyseliny benzensulfonové, například

2,2'- ([ 1,1'-bifenyl] -4,4'-diyldi-2,1-ethendiyl)bis-dvojsodné soli kyseliny benzensulfonové.

4. · ·· '· 4 » 9

V rámci jiného, provedení vynálezu může být kombinační holografický optický prvek vyroben, sekvenčním záznamovým způsobem. V rámci tohoto způsobu se uzavřená sestava formy, která je tvořena dvěmi polovinami formy, a která obsahuje tekutý polymerovatelný nebo zesíťovátelný optický materiál, podrobí procesu zaznamenání objemové mřížkové struktury, načež se sestava formy otevře, přičemž vytvořená vrstva holografického optického prvku lpí k optickému povrchu jedné poloviny formy.. Přes první vrstvu holografického optického prvku se potom uloží další množství polymerovatelného optického materiálu nebo kompatibilního druhého polymerovatelného materiálu. Potom- Se k- první polovině formy obsahující optický materiál přiloží nová druhá polovina formy, která má větší dutinu než původně použitá druhá polovina formy, a forma, se takto uzavře. Tato nová sestava -formy se potom podrobí druhému procesu zaznamenání objemové struktury s cílem získat druhou holografickou chemicky optického mřížkové optickou vrstvu'- holograf ického . prvku. Rezultující holograf ický optický prvek je kombinačním holografickým optickým prvkem majícím dvě následně vytvořené a spojené vrstvy holografického optického materiálu.

V rámci vynálezu mají holografické optické prvky podle vynálezu výhodně difrakční účinnost rovnou alespoň 70 %, výhodněji rovnou alespoň 80 % a nejvýhodněji rovnou alespoň 95 % pro všechny nebo v podstatě všechny vlnové délky viditelné oblasti světla. Zejména vhodné holografické optické prvky pro použití v rámci vynálezu mají difrakční účinnost 100 % pro všechny vlnové délky viditelné oblasti světla. V rámci vynálezu však mohou být použity i holografické optické prvky mající difrakční účinnost nižší, než byla stanovena výše. .Kromě toho mají výhodné holografické optické prvky podle vynálezu ostrý přechodový úhel mezi aktivivaným a neaktivovaným stavem a nikoliv

0 *

0· ·0 00 0· <00 ··« »

0000 · 0000 0 0 0 0 0 0 « 0 000

0 0 0 0 0 . 0 » · · postupné přechodové úhly, v důsledku čehož mohou být aktivace a deaktivace dosaženy pouze malým pohybem aktivní čočky, přičemž v průběhu pohybu mezi aktivovaným a deaktivovaným stavem nedochází k vytvoření přechodových obrazů anebo dochází pouze k minimální tvorbě přechodových obrazů.

Pokud jde o první optický materiál aktivní čočky, může být použit optický materiál vhodný pro tvrdé.čočky, pro čočky prostupné pro plyn nebo pro hydrogelové čočky. Vhodné polymerní 'materiály pro první optický prvek aktivních očních čoček zahrnují-hydrogelové materiály, tuhé pro plyn propustné materiály a tuhé materiály, o kterých je.známo, že jsou použitelné pro výrobu očních čoček, například kontaktních čoček. Vhodné -hydrogelové materiály mají typicky zesíťovanou hydrofilní síť a obsahují asi 35 až asi 75 % hmotnosti vody, vztaženo ' na celkovou hmotnost hydrogelového materiálu·. Příklady vhodných hydrogelových materiálů jsou kopolymery

2-hydroxyethylmethakrylátový a alespoň komonomer, jako například 2-hydroxyakrylát, methylmethakřylát, vinylpyrrolidon, N-vinylakrylamid, hydroxypropylmethakrylát, isobutylmethakrylát, styren, ethoxyethylmethaktrylát, methoxytriethylenglykolmethakrylát,, glycidylmethakrylát, diacetonakrylamid, . vinylacetát, akrylamid, hydroxytrimethylenakrylát, methoxymethylmethakrylát, kyselina akrylová, kyselina methakrylová, glycerylethakrylát a dimethylaminoethylakrylát. Další vhodné hydrogelové materiály zahrnují kopolymery obsahující methylvinylkarbazol nebo dimethylaminoethylmethakrylát .· Další skupina vhodných hydrogelových materiálů zahrnuje polymerovatelné materiály, jakými jsou modifikované polyvinylalkoholy, polyethyleniminy a polyvinylaminy, které jsou například popsaně v patentovém dokumentu US 5,508,317 obsahuj ící jeden- další •ethylakrylát, « 9 • · · * * · ♦ 4» ' · « · · ♦ · « « ' * · » · • «*» « ·'··· · · · · * · · .·.» · · · · * · 9 · · ··.*··»· *.«’*««’ ·..·’«.* a v mezinárodní patentové přihlášce PCT/EP96/01265. Ještě další skupina velmi . vhodných hydrogelových materiálů zahrnuje silikonové kopolymery popsané v mezinárodní patentové přihlášce PCT/EP96/01265. Tuhé pro plyn propustné materiály, které jsou vhodné pro použití v rámci vynálezu, zahrnují zesíťované siloxanóvé polymery. Síť takových polymerů má v sobě. zabudovaná vhodná zesíťujicí činidla, jakými jsou zejména Ν,N'-dimethylbisakrylamid, ethylenglykoldiakrylát, trihydroxypropantriakrylát, pentaerythritoltetraakrylát a další obdobné polyfunkční akryláty'nebo methakryláty nebo vinylové. sloučeniny, jako například N-methylaminodivinylkarbazol.

Vhodné tuhé materiály zahrnují akryláty, například methakryláty, diakryláty . a dimethakryláty, pyrolidony, styreny, amidy, akrylamidy, karbonáty, vinily, akrylonitrily, sďlfony a podobné, sloučeniny. Z uvedených vhodných materiálů · jsou 'hydrogelové- materiály obzvláště vhodné pro použití v rámci vynálezu.

V rámci vynálezu mohou být první optický prvek a holografický optický prvek laminovány nebo holografický optický.prvek může být zapouzdřen v prvním optickém prvku za vzniku aktivní čočky v případě, kdy má být získána kompozitní aktivní čočka. Kromě toho v případě, kdy se vyrábí oční aktivní čočka za použití nebiokompatibilního holografického optického prvku, tento holografický optický prvek se výhodně zapouzdří do prvního optického prvku, takže uvedený nebiokompatibilní holografický optický prvek nepřichází do přímého .styku s .prostředím oka a nemůže tak nepříznivým způsobem dlouhodobě ovlivnit zdraví rohovky. Alternativně v souladu s tím, co již bylo uvedeno výše, může být aktivní čočka vyrobena z biokompatibilního holografického optického prvku, takže holografický optický

9 9 9 9 9

9999 9 9999

9 9 9 9-99

9 9 9 9 9 9

9999 99 '99 · 9

9 ♦ 9 9 9 9 9 prvek může zajistit jak difrakční, tak i refrakční funkci aktivní čočky.

Na obr.9 je zobrazeno další provedení podle vynálezu. Bifokální brýlová čočka 50 je zde vytvořena laminováním vrstvy prvního optického materiálu 52 majícího první optickou mohutnost, která poskytuje první optickou mohutnost, a vrstvy holografického optického prvku 54, která poskytuje, druhou optickou mohutnost.·. Obě uvedené vrstvy jsou vyrobeny odděleně a teprve potom spojeny, například tepelně nebo za použití adhezního prostředku. Takto získané kompozitní čočky mohou být potom strojně opracovány tak, aby je bylo možno zasadit do obrouček k získání páru bifokálních skel ve finální formě brýlí. Prvním optickým materiálem 52 je konvenční optický materiál, který je používán k výrobě očních skel, například sklo, polykarbonát, polymethylmethákrylát, zatímco holografický optický prvek 54 je vytvořen z libovolného holografického optického materiálu, který může být programován za účelem zaostření přicházejícího světla již výše popsaným způsobem. Alternativně mohou být bifokální brýlové čočky vyrobeny z tvarovaného holografického optického prvku, takže optický tvar holografického optického prvku, poskytuje refrakční mohutnost v .případě, kdy holografický optický prvek není aktivován a objemová mřížková struktura poskytuje difrakční mohutnost v případě, kdy je holografický optický prvek aktivován.

Multifokální optická čočka podle vynálezu může být aktivně,a selektivně regulována k dosažení jedné požadované optické mohutnosti v daný časový okamžik bez nebo v podstatě bez' optických interferencí z dalších optických mohutností čočky, což nelze realizovat u konvenčních bifokálních čoček. Kromě toho programovatelný charakter • · ·♦ í· * <

* ·*· • * ···» *· *· »* ·· «« » ♦ ♦ 4 4 + • · · · · 9 9 4

9 4 9 « ♦ « · • · · · · · · ·4 4 4 49 holografického optického prvku aktivní čočky činí tuto čočku velmi vhodnou pro korekci ametropních stavů, které nejsou snadno korigovány konvenčními korelčními optickými čočkami. Tak například, aktivní čočka může být naprogramována tak, aby měla schopnost korigovat nerovnoměrné nebo zkroucené zakřivení rohovky při nepravidelném astigmatismu, čehož se dosáhne specifickou úpravou konfigurace světla bodového, zdroje a. referenčního světla při vlastní výrobě holografického optického prvku.

Vynález bude v . následující části objasněn pomocí konkrétních příkladů jeho provedení, přičemž tyto příklady mají pouze ilustrativní charakter a nikterak neomezují rozsah vynálezu, který je jednoznačně definován patentovými nároky.

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1

Do střední části spodní poloviny formy se závede asi 0,06 ml monomerní kompozice pro výrobu čoček Nelfilcon A, načež se horní polovina formy uloží na spodní polovinu, čímž se vytvoří sestava formy pro výrobu čoček. Horní část formy se nedotýká spodní části formy, přičemž obě části formy jsou od sebe odsazeny ve vzdálenosti asi 0,1 mm. Obě poloviny formy jsou zhotoveny z křemene a jsou maskovány chromém s výjimkou střední kruhové čočkové části mající průměr asi .15 mm. Monomerní kompozice Nelficon je produkt tvořený zesíťovatelným modifikovaným polývinylálkoholem, který obsahuje asi 0,48 mmol/g zesíťovacího činidla tvořeného akrylamidem. Polyvinylalkohol obsahuje asi 7,5

4 * 4

4 4 4 4

9 «44

4 4 '4

444 4' «4

4 ♦ · 4

4444 4 44 • · 4 4 4 4 4 • 4 4 4 4 4

49 49 « mol.% acetátu,. Nelfilcon A má obsah pevného podílu asi 31 % a obsahuje asi 0,1 % fotoiniciátoru Durocure 1173. Uzavřená sestava formy se potom uloží pod laserovou soupravu. Tato laserová souprava poskytuje dva koherentní kolimované UV-laserové svazky mající vlnovou délku 351 nm, přičemž jeden z těchto, svazků prochází skrze optickou konvexní čočku tak, že se vytvoří ohnisko ve vzdálenosti 500 mm od uzavřené sestavy čočkové formy. Uvedené zaostřeně světlo slouží jako světlo bodového zdroje. Úhel sevřený mezi dráhami světla bodového zdroje a referenčního světla je asi 7°. Uvedená laserová sestava poskytne holografický optický prvek mající přidanou korekční mohutnost 2 dioptrií. Uvedená monomerní kompozice se exponuje' 0,2 W’ laserovými svazky po dobu asi 2 minut k dosažení úplné polymerace uvedené kompozice a přitom . k dosažení interfereních rozptylových struktur. Vzhledem k tomu, že celá forma, je kromě střední čočkové části . maskována, je monomerní kompozice ve střední kruhové části formy exponována světlem bodového zdroje a referenčním světlem a takto zpolymeruje.

Sestava formy se potom otevře, přičemž vyrobená čočka ulpívá na horní polovině formy. Do středové části spodní poloviny formy se znovu zavede asi 0,06 ml monomerní kompozice Nelfilcon A, načež se horní polovina formy s vytvořenou čočkou uloží na spodní polovinu formy. Horní a dolní polovina formy jsou od sebe odděleny 0,2 mm odsazením. Uzavřená sestava formy se opět exponuje uvedenou laserovou soupravou s výjmkou spočívající v tom, že se z výše popsané osvětlovací soupravy odstraní optická konvenční čočka. Takto je monomerní kompozice opětovně exponována laserovými svazky podobu asi 2 minut k dosažení úplné polymerace monomerní kompozice a vytvoření druhé vrstvy interferenčních struktur. Rezultující kompozitní čočka má optickou mohutnost odvozenou od tvaru čočky a indexu lomu materiálu, ze kterého je čočka vyrobena, a aktivovatelnou dodatkovou, korekční mohutnost +2 dioptrií.

♦ * • · 4 · • 4 44 • 4 * *

4 44 4 • 9 « 44 4 4 ‘4 4 ♦ 4 4 4

4 4 4 44 » 9 44 · «444 44 4» ·4 44 «4

Příklad 2

Opakuje se postup popsaný v příkladu 1 s výjimkou spočívající v tom, že se laserová soustava modifikuje i pro druhou vrstvu. Pro získání druhé, vrstvy se opakuje proces záznamu mřížkové struktury použitý pro získání první vrstvy. Rezultující holografický optický prvek je v tomto případě , kombinačním holografickým prvkem, který má dvě vrstvy objemových mřížkových' struktur. Když se studuje průřez holografického optického prvku pod elektronovým mikroskopem jsou zde jasně zřetelné dvě distihkní vrstvy objemových mřížkových struktur.

Příklad 3

Pro výrobu kombinačního holografického optického prvku se v tomto příkladu použije programující soustava popsaná v souvislosti s.obr.11. Tato programující soustava má stejně konfigurované sekce objektového a referenčního světla.. Světelný zdroj poskytuje kolimovaný UV-laserový svazek mající vlnovou délku 351 nm a poskytuje dostatečnou energii k dodání 1 až 2 mW/vm², když každý ze světelných svazků vstoupí do držáku optického materiálu. Jako držák optického materiálu jsou použity, dvě plochá křemenná sklíčka, která jsou od sebe odsazena o vzdálenost 50 μπι a mezi uvedená sklíčka se zavede dostatečné množství zesíťovatelného optického materiálu k vytvoření válečku majícího průměr. 14 mm. Použitým zesíťovatelným materiálem je produkt Nelfilcon A modifikovaný absorbérem ultrafialového záření. Nelfilcon A je modifikován přidáním 0,1 % hmotn. produktu Stilben 420, který je dostupný u firmy Exitron a který je 2,2' — ([ 1,1'-bifenyl] -4,4'-diyldi-2,1-ethendiyl)bis-dvojsodn ou solí kyseliny benzensulfonové. Optický materiál se ve • '4 • · ·» • · ♦ .4 4 4· formě ozáří ze dvou stran objektovým a referenčním laserovým svazkem po dobu 4 minut, přičemž se,do optického materiálu zaznamenají dvě vrstvy objemových mřížkových struktur skrze oba ploché povrchy formy.

Rezultující kombinační holografičký optický prvek je pružným hydrogelovým holografickým optickým prvkem, který má dvě distinktní· holografické optické vrstvy. Každá z obou holografických optických vrstev zaujímá polovinu tloušťky hydrogelového holografického optického prvku.

Claims (20)

1. Optická čočka, vyznačená tím, že obsahuje první optický prvek a transmisní objemový holografický optický prvek, přičemž uvedený první optický prvek poskytuje první optickou mohutnost v prvním ohnisku a uvedený holografický optický prvek poskytuje druhou optickou mohutnost ve druhém ohnisku auvedený holografický optický prvek je kombinačním holografickým optickým prvkem, a ohýbá až 100 % přicházejícího světla v případě, kdy je splněna Braggova podmínka.

2. Optická čočka podle nároku 1, vyz.načená tím, že uvedený kombinační holografický optický prvek má dvě vrstvy holografických prvků.

3. Optická čočka podle nároku 1, vyznačená tím, že uvedené dvě vrstvy holografických prvků jsou separátně vyrobenými vrstvami.·'

4. Optická čočka podle nároku 2, vyznačená t i m, že uvedené dvě vrstvy holografických prvků jsou současně zaznamenanými vrstvami.

5. Optická čočka podle nároku 1, vyznačená t i m, že je biokompatíbilní.

* 9

4 · ·· • · • · · · • 9 4 4 9 4 4 9 4 4 4 9 ·

4 4 9 4 4 4 9 9 4 4 4

9449 99 99 49 49 49

6. Optická čočka podle nároku 1, t i m, že je kontaktní čočkou.

vyznač

7. Optická čočka podle nároku 1, tím, že je brýlovou'čočkou.

8. Způsob výroby dvouvrstvého holografického prvku, vyznačený tím, že'

h) se vytvoří' první světelný svazek generovaný světelným zdrojem, ij načež se tento první světelný svazek rozdělí na první světelný, svazek a druhý světelný svazek, *

j) dále. se vytvoří záznamu-schopný holografický prvek mající první povrch a druhý povrch, přičemž tyto povrchy jsou vzájemně protilehlé a, jsou ploské, konkávní nebo konvexní,

k) a uvedený první světelný svazek se vede na první povrch a uvedený druhý svazek . se vede na druhý povrch záznamu-schopného holografického materiálu,

l) dále . se vytvoří druhý světelný svazek generovaný světelným zdrojem,

m) načež se uvedený druhý světelný svazek rozdělí na třetí světelný svazek a čtvrtý světelný svazek a

n) uvedený třetí světelný svazek se vede na uvedený první povrch a uvedený čtvrtý světelný svazek se vede na uvedený druhý povrch záznamu-schopného holografického prvku, přičemž první a třetí světelný svazek mají vhodný fázový vztah pro . zaznamenání mřížkové struktury ze strany uvedeného prvního povrchu záznamu-schopného holografického prvku a druhý a čtvrtý světelný svazek mají vhodný fázový vztah pro zaznamenání mřížkové struktury ze strany uvedeného druhého prvku záznamu-schopného prvku

4' 4 4 4 444 ' 4 4 4 * 4 444 . 4 4 4 4 4 4 • • • •

• 444 ·· 44 44 44 44

9. Způsob podle nároku 8, vyznače uvedený záznamu-schopný holografický zesíťovatelný nebo polymerovatelný optický n ý t i m, že prvek obsahuje materiál.

10. Způsob podle nároku 9, v y z n a č e n ý tím, že záznamu-schopným holografickým prvkem, je tekutý optický materiál, který tvoří po expozici uvedenými světelnými svazky netekutý'optický materiál.

11. Způsob podle nároku 9, v y z n a č ě n ý t i m, že uvedený záznamu-schopný holografický prvek dále obsahuje absorbér ultrafialového světla.

12. Způsob podle nároku 9, vyznačený tím, že .dále zahrnuje vytvrzení optického prvku, ve kterém již byl proveden záznam,- uvedenými referenčními svazky.

13. Optická čočka, vyznačená tím, že obsahuje transmisní objemový holografický optický prvek, který má programovaný aktivující úhel, přičemž uvedený optický prvek poskytuje první optickou mohutnost pro světlo vstupující do uvedeného optického prvku pod úhlem, který není aktivujícím úhlem,.a druhou optickou mohutnost pro světlo vstupující do uvedeného optického prvku pod aktivujícím uhlem, přičemž uvedený holografický optický prvek' je kombinačním holografickým optickým prvkem.

14. Optická čočka podle nároku 13, vyznačená t i m, že uvedená čočka je oční čočkou.

• · • * ·· • · ' • · ·· • · ' η Λ ··· ··· · ····

4 4 ···· ·· ·· ·· 4 9 9 9

15. Optická čočka podle nároku 13, vyznačená tím, že uvedená čočka je kontaktní čočkou.

16. Optická čočka podle nároku 13, vyznačená tím, že uvedený kombinační holografický optický prvek má alespoň dvě vrstvy holografíckých prvků.

17. Způsob výroby kompozitního holografického prvku, vyznačený t i m, že

q) se první polymerovatelný nebo zesíťovatelný tekutý optický materiál zavede do první formy,

r) načež se zaznamená první objemová mřížková struktura do uvedeného prvního optického materiálu za vzniku první netekuté vrstvy holografického optického, prvku,

s) dále se použije druhá forma, jejíž dutina má větší objem, než je objem uvedené první vrstvy holografického optického prvku, a jejíž jeden povrch drží uvedenou první vrstvu holografického optického prvku,

t) načež se přes uvedenou první vrstvu holografického optického ’ prvku, v uvedené druhé formě uloží druhý polymerovatelný nebo zesíťovatelný. tekutý optický prvek a

u) do uvedeného druhého optického materiálu se zaznamená druhá objemová mřížková struktura, čímž se vytvoří druhá netekutá vrstva holografického optického prvku, přičemž první a druhá vrstva holografického optického prvku jsou koherentně spojeny.

18. Způsob podle nároku 17, vyznačený tím, že uvedený první tekutý optický, materiál a uvedený druhý tekutý optický materiál jsou identickými tekutými optickými materiály.

• 4 · · · · · • · ·· · · · · · · • · · · ·- · · · · · · ·♦·© ·· ·’· ·· «4 ··

19-. Způsob podle nároku 17, vyznačený .tím, že uvedený první tekutý optický materiál a uvedený druhý tekutý optický . materiál jsou chemicky kompatibilními optickými materiály. .

20. Způsob výroby dvouvrstvého holografického prvku, v y značený tím, že

t) se vytvoří záznamu-schopný holografičký prvek mající první povrch a druhý povrch, které jsou vzájemně protilehlé,

u) a první světelný svazek generovaný světelným zdrojem,

v) načež se uvedený první, světelný svazek rozdělí na první a druhý světelný svazek,

w) a uvedený první světelný svazek a druhý světelný svazek se vedou na uvedený první povrch .uvedeného záznamu-schopného holografického prvku,

x) dále se vytvoří druhý světelný svazek generovaný světelným zdrojem',

y) načež se tento druhý .světelný svazek rozdělí na třetí a čtvrtý světelný svazek a.

z) uvedený třetí a čtvrtý světelný svazek se vedou na uvedený druhý povrch uvedeného záznamu-schopného holografického prvku,· přičemž uvedený- první a druhý světelný svazek mají vhodný fázový vztah pro 'zaznamenání. mřížkové struktury ze strany uvedeného prvního - povrchu uvedeného záznamu-schopného holografického prvku a- uvedený třetí a čtvrtý světelný svazek mají vhodný fázový vztah pro zaznamenání mřížkové struktury ze strany uvedeného druhého povrchu záznamu-schopného holografického prvku.