JP2015513691A - 電気駆動レンズのための導電性膜のレーザーパターニング - Google Patents

Abstract

周縁部と、個別の電気駆動領域と、少なくとも２つの基材とを含む、電気駆動レンズを製造するためのシステムおよび方法。少なくとも２つの基材は透明な導電材料の層を含み、透明な導電材料の層は、レンズの周縁部の間の電気的接続を確立するために必要とされる領域を、電気的接続を確立するために必要とされない領域から絶縁するためにレーザー切断される。電気的接続を確立するために必要とされる透明な導電材料の領域を絶縁するステップは、基材の各々の電極の周りのパターンを切断するステップを含み得る。電気的接続を確立するために必要とされない領域はさらに、実質的に帯状であり得る部分へと切断され得る。

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０１２年２月２７日に出願された米国仮特許出願第６１／５９５，７２０号の、米国特許法第１１９条（ｅ）による利益を主張し、その出願の開示全体が、すべての目的のために参照によって本明細書に組み込まれる。

本出願は、米国特許出願公開第２００９／０２５６９７７号として公開された、米国特許出願第１２／４０８，９７３号に関し、その出願の開示全体が、すべての目的のために参照によって本明細書に組み込まれる。

電気駆動レンズは一般に、１つまたは複数の固体の透明な光学材料によって密閉または封入された液体光学材料（たとえば、液晶）を含む。液体光学材料を封入するための従来の方法および構造は、レンズ上に、液体光学材料の位置を示す、可視のシールリングをもたらすことが多い。これらの可視のシールリングは、消費者にとって美観上望ましくない。

米国特許出願公開第２００９／０２５６９７７号 米国特許出願第１２／１１６６，５２６号 米国特許出願第１２／１１８，２２６号 米国特許出願第１２／２４６，５４３号 米国特許出願第１２／１３５，５８７号

従来の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）では、シーリング機構は通常、不透明なフレームまたはベゼルの後ろに隠され得る。しかしながら、そのような構造は特に、眼球用レンズおよび眼鏡用レンズに対しては使用できない。

従来、眼球用のレンズにおいてあらゆる液体光学材料のシーリングを見えにくくするように設計された方法および構造は、レンズの構造的な一体性を犠牲にすることが多い。したがって、そのようなレンズを加工するための従来の方法（たとえば、レンズを切断して縁取りするための従来の方法）は、液体光学材料の封入を妨げることがあり、また、液体光学材料の屈折率を電気的に変化させる能力を失わせることがある。その結果、多くの従来技術の電気駆動レンズは、商業的に利用可能な製品ではなかった。

前述の問題のいくつかに対処するために、発明者らは以前に、参照によって本明細書に組み込まれる、米国特許出願公開第２００９／０２５６９７７号などにおいて、電気駆動の半完成レンズ製品を製造するための方法を開示した。そのような方法は、眼科的品質の基材の上に透明で薄い導電性膜および電極を堆積させて、半完成レンズブランク内に封入される電気駆動光学材料の活性化を可能にすることを含み得る。

電気駆動の半完成レンズブランク（ＥＡＳＦＢ）を生成するために使用され得る薄膜コーティングの分解図が、図１および図２に示される。以下でさらなる詳細が論じられるそれらの例では、電極が薄い導電層（この場合は酸化インジウムスズ、ＩＴＯ）と物理的に接触しており、ＩＴＯが堆積／塗布される直前（図１）と直後（図２）のいずれかに、堆積／塗布され得る。

上で言及されたような従来の試みには、電極の反対側の基材の有限の領域にわたってＩＴＯの堆積物を覆って、電気的短絡の危険を減らすことがあった。この例が図３に示される。ＩＴＯの堆積物を覆うことは、電気的短絡を減らすという望みの目的を実現し得るが、これには、ＡＲコーティングされたものでは特に、コーティングの不均一性が完成したレンズにおいてよく見えることがあるという欠点があることを、発明者らは見出した。このようにレンズの不均一性が見えることは、商業用製品では受け入れられないであろう。

本発明の態様は、周縁部と、個別の電気駆動領域と、各々が透明な導電材料の層を含む少なくとも２つの基材とを含む、電気駆動光学素子と、電気駆動光学素子を製造するための方法とを提供する。実施形態では、説明される構造を含むレンズ、および／または開示される方法に従って形成されるレンズは、透明な導電層において切断部分を含んでよく、この切断部分は、１つまたは複数の導電層の領域を電気的に絶縁し、レンズを見る人、および／またはレンズを通して見る人が、実質的に気づかないものである。

本明細書で使用される場合、「電気的に絶縁される」とは、所与のデバイスの通常の動作における短絡を防ぐように、導電素子を実質的に絶縁するものとして理解され得る。

本明細書で使用される場合、電気駆動レンズ製品はレンズであってよく、このレンズはさらに、未完成のレンズブランク、半完成のレンズブランク、完成したレンズブランク、縁取りされたレンズ、コンタクトレンズ、眼球内レンズ、または角膜インレーであり得る。

本発明の第１の態様によれば、周縁部と、個別の電気駆動領域と、各々が透明な導電材料の層を含む少なくとも２つの基材とを含む、電気駆動レンズ製品を製造する方法は、周縁部と電気駆動領域との間の電気的接続を確立するために必要とされる透明な導電材料の領域を、透明な導電材料を切断することによって電気的接続を確立するために必要とされない透明な導電材料の領域から絶縁するステップ、および／または、周縁部と電気駆動領域との間の電気的接続を確立するために必要とされない領域を切断して、レンズの上側の周縁部とレンズの下側の周縁部との間の導電性を制限するステップとの、１つまたは複数を含み得る。

実施形態では、切断は、レーザー切断であってよい。切断部分は、たとえば、１ｍｍ未満、０．５ｍｍ未満、または０．１ｍｍ未満の幅を有し得る。切断部分は、たとえば、少なくとも０．１μｍという最小の幅を有し得る。切断部分は、たとえば、０．１μｍから１ｍｍ、０．１μｍから０．５ｍｍ、または０．１μｍから０．１ｍｍの範囲の幅を有し得る。

実施形態では、電気的接続を確立するために必要とされる透明な導電材料の領域の絶縁は、複数の交差する線を切断するステップを含み得る。複数の交差する線は、たとえば、少なくとも１つの実質的な直線、少なくとも１つの曲線、およびこれらの様々な組合せを含み得る。

実施形態では、電気的接続を確立するために必要とされない領域を切断するステップは、領域の少なくとも１つを複数の部分へと切断するステップを含み得る。実施形態では、複数の部分は、たとえば、実質的に帯状、または同様の形状であってよい。

実施形態はさらに、前記切断するステップの前に、透明な導電材料を実質的に均一に堆積させるステップを含み得る。

実施形態はさらに、表面レリーフ回折素子、または他の光学素子を備えるように、基材の少なくとも１つを形成するステップを含み得る。

実施形態では、レンズは、電気駆動の眼球用レンズ、未完成のレンズブランク、半完成のレンズブランク、完成したレンズブランク、縁取りされたレンズ、コンタクトレンズ、眼球内レンズ、または角膜インレーであり得る。

本発明のさらなる態様によれば、周縁部と、個別の電気駆動領域と、各々が透明な導電材料の層を含む少なくとも２つの基材とを含む、電気駆動レンズ製品が提供されてよく、電気駆動光学素子は、周縁部と電気駆動領域との間の電気的接続を確立するために必要とされる透明な導電材料の領域を、透明な導電材料をレーザー切断することによって電気的接続を確立するために必要とされない透明な導電材料の領域から絶縁するステップと、周縁部と電気駆動領域との間の電気的接続を確立するために必要とされない領域をレーザー切断して、レンズの上側の周縁部とレンズの下側の周縁部との間の導電性を制限するステップとのうちの少なくとも１つを含むプロセスによって形成され得る。

本発明のまたさらなる態様によれば、電気駆動レンズ製品は、周縁部と、個別の電気駆動領域と、各々が透明な導電材料の層を含む少なくとも２つの基材とを含んでよく、前記周縁部と前記電気駆動領域との間の電気的接続を確立するために必要とされる前記透明な導電材料の領域が、レーザー切断によって、電気的接続を確立するために必要とされない前記透明な導電材料の領域から絶縁され、かつ／または、前記周縁部と前記電気駆動領域との間の電気的接続を確立するために必要とされない領域がさらにレーザー切断されて、レンズの上側の周縁部とレンズの下側の周縁部との間の導電性を制限する。

実施形態では、レンズ製品はさらに、透明な導電材料のそれぞれの層と物理的に接触しており端部が前記周縁部に沿って露出している、各基材上の追加の電極構造を含み得る。

実施形態では、レンズ製品の基材の少なくとも１つは、表面レリーフ回折素子を含み得る。

実施形態では、切断は、レーザー切断であってよい。切断部分は、たとえば、１ｍｍ未満、０．５ｍｍ未満、または０．１ｍｍ未満の幅を有し得る。切断部分は、たとえば、少なくとも０．１μｍという最小の幅を有し得る。切断部分は、たとえば、０．１μｍから１ｍｍ、０．１μｍから０．５ｍｍ、または０．１μｍから０．１ｍｍの範囲の幅を有し得る。

本発明のまたさらなる態様によれば、周縁部と、電気駆動領域と、各々が透明な導電材料の層を含む少なくとも第１の基材および第２の基材とを含む、電気駆動レンズ製品を製造する方法は、第１の基材の透明な導電材料の層を、複数の部分を含む第１のパターンへとレーザー切断するステップと、第２の基材の透明な導電材料の層を、複数の部分を含む第２のパターンへとレーザー切断するステップとを含み得る。

実施形態では、複数の部分は、実質的に帯状、または他の同様の形状であってよい。

実施形態では、第１の基材は球平面基材であってよく、かつ／または、第２の基材は表面レリーフ回折素子を含んでよい。

本明細書で開示される発明は、適切なフォームファクタを有する小型の電池が、今日利用可能なファッショナブルな眼鏡フレームの美観を損ねることなく使用され得るように、多数の異なるスタイルの眼鏡フレーム、異なるサイズの眼鏡フレームに適合するように（縁取りすることによって）成形され、色透過率を切り替えることが可能な、多数の異なる患者の処方箋に対する眼鏡レンズのカスタマイズを可能にし得る。本明細書で開示される発明は、たとえば、患者の特有の眼鏡処方箋へと表面加工し、研磨し、または自由成形／デジタル的に表面加工することが可能な、電気駆動の半完成レンズブランクの製造を可能にし得る。

加えて、本発明の実施形態は、従来の利用可能な器具を使用する消費者／患者により選ばれた特定のファッショナブルな電気眼鏡フレームの形状へと縁取りされ得るレンズを提供することができる。例示的なレンズ製品は、眼鏡フレームの美観を損ねることのない方式で、特定のファッショナブルな電気眼鏡フレームへと装着され得る。例示的なレンズ製品はまた、ファッショナブルな眼鏡フレームの快適性または美観を損ねることなく、電気的なファッショナブルな眼鏡フレームへと組み込まれ得る、小型のバッテリーによって駆動され得る。

本発明の態様によるレンズ製品は、集積された電子機器および／またはモジュール式の電子機器を含む、クリップ式レンズシステムまたは他のレンズシステムに組み込まれ得る。そのような電子機器は、単なる例として、コントローラ、プロセッサ、電源、スイッチ、センサ、送信機、受信機、送受信機、照明、フィルタ、マイクロフォン、カメラ、ディスプレイ、透明な電極などを含み得る。電源は、単なる例として、太陽電池、燃料電池、バッテリーのうちの１つまたは複数であり得る。スイッチは、単なる例として、容量性スイッチ、タッチスイッチ、手動のオン／オフスイッチのスイッチであってよい。

実施形態では、レンズは、透明な電極層であり得る第１の電極および第２の電極、ならびに／または、平面図において実質的にレンズ製品の周辺からレンズ製品の中心に向かって延び得る第３の電極および第４の電極を含み得る。

実施形態では、レンズ製品に含まれる電子機器は、コントローラ、プロセッサ、電源、スイッチ、センサ、送信機、受信機、送受信機、照明、フィルタ、マイクロフォン、カメラ、ディスプレイ、透明な電極などのうちの１つまたは複数を含み得る。電源は、単なる例として、太陽電池、燃料電池、バッテリーのうちの１つまたは複数であり得る。スイッチは、単なる例として、容量性スイッチ、タッチスイッチ、手動のオン／オフスイッチのスイッチであってよい。

実施形態では、電気駆動セルの薄い電極への端部接続性を確立するために、太い電極の構成が使用され得る。

本発明のまたさらなる態様によれば、レンズブランクが処方箋のレンズへと加工され、フレームへと縁取りおよび装着されることが可能であり、眼鏡（ｅｙｅｇｌａｓｓｅｓ）または眼鏡（ｓｐｅｃｔａｃｌｅｓ）のフレーム中に存在する電子機器へ電気的に接触する能力を伴う、電気駆動セルを有する半完成レンズブランクが提供され得る。

本発明の追加の特徴、利点、および実施形態は、以下の詳細な説明、図面、および特許請求の範囲を考慮することで、明示され明らかとなり得る。その上、本発明の前述の概要と以下の詳細な説明の両方が例示的なものであり、特許請求の範囲における本発明の範囲を限定することなくさらなる説明を与えることが意図されることを、理解されたい。しかしながら、詳細な説明および具体的な例は、本発明の好ましい実施形態のみを示す。この詳細な説明から、本発明の趣旨および範囲内での様々な変更および修正が、当業者には明らかになるであろう。

本発明のさらなる理解をもたらすために含まれ、本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を構成する添付の図面は、本発明の実施形態を例示し、詳細な説明とともに、本発明の原理を説明するように機能する。本発明および本発明が実施され得る様々な方法の基本的な理解に必要であり得る程度よりも詳細に、本発明の構造的な詳細部分を示そうとはされていない。

本発明のある態様による、電気駆動の半完成レンズブランク（ＥＡＳＦＬＢ）の図である。 図１に示されるＥＡＳＦＬＢの分解断面図である。 別の例示的なＥＡＳＦＬＢの分解断面図である。 ＩＴＯが覆われた領域を含む、可変透過率レンズ製品の断面図である。 本発明のいくつかの実施形態による、例示的な組立式のレンズ製品の平面図である。 本発明の態様による、切断された線を含む図５の組立式のレンズ製品の基材の平面図である。 いくつかの実施形態による、レンズの端部に導電性突出部を含む例示的なレンズ製品の断面図である。 本発明のさらなる態様による、切断された線を含むレンズ製品の２つの基材の平面図である。 本発明のまたさらなる態様による、切断された線を含むレンズ製品の別の２つの基材の平面図である。

当業者が認識するように、本明細書で説明される特定の方法、プロトコルなどは変化し得るので、本発明はこれらに限定されないことを理解されたい。本明細書で使用される用語は、特定の実施形態の説明のみを目的に使用され、本発明の範囲を限定することは意図されないことも理解されたい。本明細書および添付の特許請求の範囲で使用される場合、単数形「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、文脈が別段明確に示さない限り、複数への言及を含むことも留意されたい。したがって、たとえば、「指」への言及は、１つまたは複数の指、および当業者に知られているその等価物への言及である。

別段定義されない限り、本明細書で使用されるすべての技術用語は、本発明が関係する技術分野の当業者によって一般に理解されるものと同じ意味を有する。本発明の実施形態および様々な特徴およびその有利な詳細部分は、添付の図面において説明および／または例示され、以下の説明において詳述される、非限定的な実施形態および例を参照してより完全に説明される。図面において示される特徴は必ずしも寸法通りに描かれておらず、１つの実施形態の特徴は、当業者が認識するように、本明細書で明示的に述べられていなくても、他の実施形態とともに利用され得ることに留意されたい。既知のコンポーネントおよび加工技法の説明は、本発明の実施形態を不必要に曖昧にしないように省略され得る。本明細書で使用される例は単に、本発明が実施され得る方法の理解を促し、当業者が本発明の実施形態を実施することをさらに可能にすることを目的とする。したがって、本明細書の例および実施形態は、本発明の範囲を限定するものとして解釈されるべきではなく、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲および適用可能な法律のみによって定義される。その上、同様の参照番号は、図面のいくつかの図の全体で同様の部分を参照することに留意されたい。

本明細書で使用されるいくつかの用語は、次のようにさらに詳細に説明される。

本明細書で使用される場合、「配列層」という用語は、外部場の不在下で液晶の配列を制御し、基材（電極、レンズ、レンズブランク、レンズウェハなどのような）の表面に接着することが多い、材料の層を指し得る。

本明細書で使用される場合、「約」という用語は、両端を含めてプラス１０％またはマイナス１０％を指し得る。したがって、「約１０ｍｍ」という語句は、両端を含めて９ｍｍから１１ｍｍを意味すると理解され得る。

本明細書で使用される場合、「備える」という用語は、限定的であることは意図されず、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「含む（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」、または「によって特徴付けられる」と同義の移行句であり得る。したがって、「備える」という用語は、包含的または非限定的であってよく、請求項において使用される場合、またはある実施形態を説明するために使用される場合、追加の記載されていない要素または方法のステップを除外しない。たとえば、方法を説明する際に、「備える」は、請求項が非限定的であり追加のステップを可能にすることを示す。デバイスを説明する際、「備える」は、名前を付けられた要素がある実施形態に対して必須であり得るが、他の要素が追加されてよく、それでも請求項の範囲内の構築物を形成し得ることを意味し得る。対照的に、「からなる」という移行句は、請求項において規定されない任意の要素、ステップ、または構成要素を除外する。これは、本明細書全体での用語の使用法と一致する。

本明細書で使用される場合、「導電性経路」は、電子（すなわち、電流）がある地点から別の地点に流れ得る連続的な経路を指す。導電経路は、１つのコンポーネント、または２つ以上のコンポーネントを備え得る。たとえば、導電性経路は、レンズハウジング、テンプル、ヒンジ、レンジ、および／または、コンポーネントの一部またはすべての間に（またはその中に）配置される導電材料の複数の部分を備え得る。

本明細書で使用される場合、「結合される」とは、単なる例として、取り付ける（たとえば、表面に取り付けられる）こと、その上に配置すること、その中に配置すること、実質的にその中に配置すること、その中に組み込むこと、実質的にその中に組み込まれることなどのような、任意の適切な方式で２つのコンポーネントを一緒に接続する任意の方式を指し得る。「結合される」はさらに、２つのコンポーネントを固定的に接着すること（ねじ、接着剤を使用すること、または、製造プロセスの間に第１のコンポーネントを第２のコンポーネントに組み込むことなどによって）を備え得るが、そうであることを要求しない。２つのコンポーネントは、単に互いに物理的に接触していることによって、一時的に結合され得る。２つのコンポーネントは、電流があるコンポーネントから別のコンポーネントに流れ得る場合、「電気的に結合」または「電気的に接続」される。すなわち、電流があるコンポーネントから他のコンポーネントに直接流れるように、２つのコンポーネントが直接接触している必要はない。電流が「電気的に結合された」２つのコンポーネントの間を流れ得る限り、それらのコンポーネントの間に電気的に配置される、任意の数の他の導電材料およびコンポーネントがあり得る。

本明細書で使用される場合、「回折素子」は、単なる例として、表面をエッチングすること、研削すること、成形することのような、基材の表面上に配置され得る回折パターンを指し得る。そのような光学材料は、表面レリーフ回折のトポロジー形状によって、一定の屈折力および／または収差補正を有するようにパターニングされる物理的構造を備え得る。

本明細書で使用される場合、「動的レンズ」は、電気エネルギー、機械エネルギー、または力マーク加によって変更可能な屈折力を伴うレンズを指し得る。レンズ全体が変更可能な屈折力を有し得るか、または、レンズの一部分、領域、またはゾーンのみが変更可能な屈折力を有し得る。そのようなレンズの屈折力は、屈折力が２つ以上の屈折力の間で切り替えられ得るように、動的または調整可能である。切り替えは、ある屈折力から別の屈折力への個別の変更（たとえば、「オフ」すなわち非アクティブ状態から「オン」すなわちアクティブ状態に移ること）を備えてよく、または、たとえば、動的な要素に対する電気エネルギーの量を変化させる（たとえば、調整可能である）ことによる、第１の屈折力から第２の屈折力への連続的な変更を備えてよい。屈折力の１つは、実質的に屈折力がないというものであり得る。動的レンズはまた、動的な光学材料、動的な光学素子、動的な光学ゾーン、動的屈折力ゾーン、または動的な光学領域と呼ばれ得る。

本明細書で使用される場合、「フレーム」は、両方の眼鏡用レンズを固定し、装着されたときに装着者の目に対して適切な位置にレンズを配列する、完全に装着可能なハウジングを指し得る。フレームは、第１のテンプルおよび第２のテンプル、眼鏡用レンズを支持するように構成されるレンズハウジング、１つまたは複数のヒンジ、および任意の他の関連するコンポーネントのような要素を備え得る。

本明細書で使用される場合、「層」という用語は、均一な厚さの材料を必要としない。たとえば、層は、層が意図される目的を実行する限り、何らかの不完全性または不均一な厚さを備えてよい。

本明細書で使用される場合、「レンズ」は、光を収束または発散させる、任意のデバイスまたはデバイスの一部分を指し得る。デバイスは、静的または動的であり得る。レンズは、屈折性または回折性であり得る。レンズは、１つまたは両方の表面において、凹面、凸面、または平面であり得る。レンズは、球状、円筒状、プリズム状、またはこれらの組合せであり得る。レンズは、光学ガラス、プラスチック、またはレジンで作られ得る。レンズはまた、光学素子、光学ゾーン、光学領域、屈折力領域、または光学材料と呼ばれ得る。光学業界では、レンズは、屈折力が０であったとしてもレンズと呼ばれ得ることに留意されたい。その上、レンズは、眼球内のコンポーネントと眼球外のコンポーネントの両方を指し得る。

本明細書で使用される場合、「レンズブランク」は、レンズへと成形され得る光学材料を指し得る。レンズブランクは完成していてよく、これは、両方の外部表面に屈折力を有するようにレンズブランクが成形されていることを意味する。レンズブランクは半完成であってよく、これは、一方の外部表面のみに屈折力を有するようにレンズブランクが成形されていることを意味する。レンズブランクは未完成であってよく、これは、いずれの外部表面も屈折力を有するようにレンズブランクが成形されていないことを意味する。未完成の、または半完成のレンズブランクの表面は、自由成形として知られている製造プロセスによって、または、より伝統的な表面加工および研磨によって完成し得る。

本明細書で使用される場合、「レンズハウジング」は、第１のレンズおよび第２のレンズを適所に（好ましくは適所に堅固に）支持または保持するように構成または適合される、フレームの部分を指し得る。レンズハウジングはまた、テンプルが取り付けられるフレームの部分を備え得る。レンズハウジングは、たとえば、ねじ、ナイロンモノフィラメント、アイワイヤなど、またはこれらの任意の組合せを含む、レンズを支持するように適合される任意のコンポーネントまたは材料を備え得る。レンズハウジングは、金属またはプラスチックを含む任意の材料を備え得る。レンズハウジングは、完全なリム付き、半リムレス、およびリムレスを含む、任意のタイプのフレーム設計において含まれ得る。いくつかの実施形態では、レンズハウジングはまた、たとえば、第１のレンズと第２のレンズの両方を支持する単一のコンポーネントまたは２つのコンポーネントをレンズハウジングが備える場合、ブリッジを含み得る。

本明細書で使用される場合、「多焦点レンズ」は、２つ以上の焦点または屈折力を有するレンズを指し得る。そのようなレンズは、静的または動的であり得る。静的な多焦点レンズの例には、二重焦点レンズ、三重焦点レンズ、または累進多焦点レンズがある。動的な多焦点レンズの例には電気駆動レンズがあり、電気駆動レンズによって、様々な屈折力が、使用される電極のタイプ、電極に印加される電圧、および、液晶の薄い層の中で変化する屈折率に応じて、レンズの中で生成され得る。多焦点レンズはまた、静的レンズまたは動的レンズの組合せであり得る。たとえば、電気駆動素子は、静的な球面レンズ、静的な単焦点レンズ、および、単なる例として累進多焦点レンズのような静的な多焦点レンズとの光学的な連絡において使用され得る。

本明細書で使用される場合、「光学的な連絡」とは、配列された光学材料を通過する光が個々の素子の屈折力の合計に等しい組み合わされた屈折力を経験するような方式で、所与の屈折力の２つ以上の光学材料が配列されるような、条件を指し得る。

本明細書で使用される場合、「眼球用レンズ」は、像の修正に適したレンズを指してよく、そのレンズは、眼鏡用レンズ、コンタクトレンズ、眼球内レンズ、角膜インレー、および角膜オンレーを含み得る。

本明細書で使用される場合、「累積多焦点領域」または「累積多焦点ゾーン」は、領域の第１の部分で第１の屈折力を有し領域の第２の部分で第２の屈折力を有するレンズを指してよく、第１の部分と第２の部分との間に屈折力の連続的な変化が存在する。たとえば、レンズのある領域は、領域の一端において、遠視距離の屈折力を有し得る。屈折力は、中間的な視距離の屈折力へ、次いで、領域の反対側における近視距離の屈折力へと、領域にわたって連続的に屈折力が増大し得る。屈折力が近視距離の屈折力に到達した後で、屈折力は、この累進多焦点領域の屈折力が遠視距離の屈折力へと戻るような方式で低下し得る。累進多焦点領域は、レンズの表面上にあってよく、またはレンズ内に組み込まれてよい。累進多焦点領域が表面上にあり、ある表面トポロジーを備える場合、それは、累進多焦点表面として知られ得る。

本明細書で使用される場合、「基材」は、光学の分野で一般によく知られているコンポーネントである。基材は通常、最初に製造または提供され、追加の層または材料がその上に堆積され得る、レンズのコンポーネントを指す。基材は、ミリメートルのオーダー、またはミリメートルの分数のオーダーの寸法を有し得るが、基材上のコーティングおよび他の堆積される層は通常、ミクロンのオーダーの寸法（すなわち、厚さ）を有する。基材の例は、たとえば、レンズブランク、半完成レンズブランク、またはレンズウェハを含み得る。

一般に、複合レンズは、基材の間に配置される１つまたは複数の要素または材料の層を含み得る、２つ以上の基材を備える（または、いくつかの例では、複合レンズは、通常は異なる光学特性（屈折率のような）または物理的特性（密度、硬度などのような）を伴う、基本的に２つの基材からなっていてよい）。複合レンズの例は、電気駆動の半完成レンズブランクおよび／またはエレクトロクロミックの半完成レンズブランク（ＳＦＢ）を含み、これは、上側の基材（たとえば、「ふた」）と下側の基材（回折素子または画素化された電極を備え得る）とを含み得る。基材は通常、いくつかの他の層の間で、接着剤（レジン材料のような）によって一緒に保持される（たとえば、接着剤は、基材の上に直接配置されてよく、または、同様に基材の上に配置される材料の１つまたは複数の層にわたって配置されてよい）。電気駆動レンズの形態の複合レンズの例が、図１に示される。

図１は、本発明のある態様による、電気駆動の半完成レンズブランク（ＥＡＳＦＬＢ）１００を示す。ＥＡＳＦＬＢ １００は、第１の基材（たとえば、上側の基材）と第２の基材（たとえば、下側の基材）とを備え得る。図１は、ＥＡＳＦＬＢ １００の上面図を示す。したがって、図１は、ＥＡＳＦＬＢ １００の上側の基材の図を示す。

図１に示されるように、ＥＡＳＦＬＢ １００は、動的な電気駆動の回折屈折力領域１０２と光学的に連絡している、累進多焦点屈折力領域１０１を備え得る。動的な電気駆動の回折屈折力領域１０２は、たとえば、コレステリック液晶（ＣＬＣ）材料のような、電気駆動材料を備え得る。電気駆動材料は、２つの隣接する基材（すなわち、ＥＡＳＦＬＢ １００の上側の基材および下側の基材）および電気駆動材料シーリング機構１０３によって、ある容積内に密閉され得る。

動的な電気駆動の回折屈折力領域１０２は、楕円形であるものとして示されるが、そのようには限定されない。動的な電気駆動の回折屈折力領域１０２は、任意の形状（たとえば、円、上側が平ら、半円など）であってよく、全体が参照によって本明細書に組み込まれる、２００８年７月２日に出願された米国特許出願第１２／１１６６，５２６号において説明されるように、混合され得る。

図１は、例示のみを目的に、動的な電気駆動の回折屈折力領域１０２によって画定される境界と重複する、または境界内に位置する、累進多焦点屈折力領域１０１を示す。しかしながら、累進多焦点屈折力領域１０１の配置は、そのように限定されない。全体的に、累進多焦点屈折力領域１０１および動的な電気駆動の回折屈折力領域１０２は、互いに対して任意の方向に配置され得る。そのため、累進多焦点屈折力領域１０１の任意の部分またはすべての部分は、動的な電気駆動の回折屈折力領域１０２の任意の部分またはすべての部分と重複し得る。これにより、累進多焦点屈折力領域１０１が、動的な電気駆動の回折屈折力領域１０２によって画定される境界を超えて広がりつつ、それでも動的な電気駆動の回折屈折力領域１０２のかなりの部分と重複することが可能になる。

接着剤は、ＥＡＳＦＬＢ １００の２つの基材を一緒に接着することができ、たとえば、コーティングとして、または、１つまたは複数の任意選択の注入口１０４を介して塗布され得る。接着剤は、ＥＡＳＦＬＢ １００の隣接する基材（すなわち、上側の基材および下側の基材）、および電気駆動材料シーリング機構１０３によって決定される容積に封入され得る。接着剤の屈折率は、ＥＡＳＦＬＢ １００の隣接する基材の１つまたは複数の屈折率と実質的に等しくてよい。電気駆動材料シーリング機構１０３は、電気駆動材料シーリング構造１０３であると見なされ得る。

電気的コンタクト１０６および１０７は、動的な電気駆動の回折屈折力領域１０２の活性化を可能にするように、動的な電気駆動の回折屈折力領域１０２に電圧が印加されることを可能にし得る。電気的接触が、透明な導体（図示せず）を介して、電気的コンタクト１０６および１０７と、動的な電気駆動の回折屈折力領域１０２との間で行われ得る。電気的コンタクト１０６および１０７は、２つの隣接する基材の内側の表面に設けられてよく、したがって、ＥＡＳＦＬＢ １００内に組み込まれてよい。しかしながら、以下でさらに説明されるような様々な実施形態は、図１に示されるものとは異なる電極構造を含み得ることに留意されたい。

半可視の基準マーク１０８および１０９が、ＥＡＳＦＬＢ １００の製造の間に案内マークまたは配列マークとして機能するように（すなわち、ＥＡＳＦＬＢ １００を製造するのを支援するように）、ＥＡＳＦＬＢ １００の上に、かつ／またはＥＡＳＦＬＢ １００の中に含まれ得る。半可視の基準マーク１０８および１０９は、たとえば、隣接する基材の前方の表面に位置し得る。

ＥＡＳＦＬＢ １００の分解断面図（縮尺通りではない）は図２に示される。ＥＡＳＦＬＢ １００は、前述の隣接する基材、具体的には、後側の基材２０１および前側の基材２０２から構築され得る。後側の基材２０１は、前側の基材２０２よりも厚くてよい。後側の基材２０１は、任意のレンズ材料を備え得る。

ある例として、後側の基材２０１は、Ｍｉｔｓｕｉ ＭＲ−１０のような、１．６７の屈折率を有する材料を備え得る。前側の基材２０２も、任意のレンズ材料を備え得る。ある例として、前側の基材２０２は、後側の基材２０１と同じレンズ材料を備え得る（たとえば、前側の基材２０２はＭＲ−１０材料を備え得る）。あるいは、前側の基材２０２は、異なるレンズ材料を備え得る（たとえば、後側の基材２０１は、１．５３の屈折率を有するＴｒｉｖｅｘ（登録商標）を備え得る）。関連する技術分野の当業者により諒解されるように、前側の基材２０２および後側の基材２０１の特徴および特性は、本発明の態様に従って相互に交換され得る。

前側の基材２０２および後側の基材２０１は、任意の所望の厚さを有し得る。ある例として、後側の基材２０１の厚さは５．０ｍｍと１０．０ｍｍの間にあってよく、一方、前側の基材２０２の厚さは０．５ｍｍと２．０ｍｍの間にあってよい。後側の基材２０１の前側の凸面は、電気駆動材料シーリング機構１０３および表面レリーフ回折構造２１３を含み得る。

表面レリーフ回折構造２１３は、電気駆動材料と物理的または光学的に連絡している場合、ｍ２という位相遅れを生成するように設計されてよく、ここでｍは整数である。本発明のある態様によれば、ｍは１に等しくてよい。

大きい値のｍ（たとえば、ｍ＞５）では、収差補正が減ることがあり、表面レリーフ回折構造２１３は、多次の表面レリーフ回折構造として特徴付けられ得る。したがって、表面レリーフ回折構造２１３は、全体が参照によって本明細書に組み込まれる、２００８年５月９日に出願された米国特許出願第１２／１１８，２２６号において説明されるような、多次の表面レリーフ回折構造として実装され得る。

後側の基材２０１の前側の凸面はまた、製造プロセスを支援する目的で、追加の半可視の基準マーク（図１に示される）を備え得る。

後側の基材２０１の後側の凹面は、実質的に特徴体がなくてよい。ＥＡＳＦＬＢ １００の組立の後、後側の基材２０１の後側の凹面はさらに、患者のための最終的な眼球用レンズを形成するように加工され得る。たとえば、後側の基材２０１の後側の凹面は、患者の視力の処方箋に従って、縁取りされ、切断され、かつ／または自由成形され得る。具体的には、累進多焦点屈折力領域は、後側の基材２０１の後側の凹面上に自由成形され得る。これは、前側の基材２０２の上での累進多焦点屈折力領域１０１の生成（たとえば、モールド成形と自由成形のいずれかによる）を防ぐことができる。あるいは、累進多焦点屈折力領域は、前側の基材２０２と後側の基材２０１の両方の上に（たとえば、モールド成形と自由成形のいずれかによって）形成され得る。これにより、累進多焦点屈折力領域１０１が、より低電力の設計になることが可能になり得るので、ＥＡＳＦＬＢ １００の累進多焦点屈折力領域によってもたらされる望まれない非点収差の総量が下がる。

前側の基材２０２の前側の凸面は、累進多焦点屈折力領域１０１および半可視の基準マーク（両方とも図１に示される）を備えてよく、一方、前側の基材２０２の凹面は実質的に特徴体がなくてよい。前側の基材２０２はまた、任意選択の接着剤の注入口１０４を備え得る。接着剤の注入口１０４は、直径が１．０ｍｍから２．０ｍｍの間である貫通穴であってよい。接着剤の注入口１０４は、前側の基材２０２に空けられ、もしくは機械加工されてよく、または、他の適切な手段によって（たとえば、モールド成形によって）形成されてよい。これの代わりに、またはこれに加えて、後側の基材２０１は、接着剤の注入口１０４を備え得る。

後側の基材２０１の端部は、ＥＡＳＦＬＢ １００の製造および組立の間に、後側の基材２０１を扱うのを支援するための、べベル２１５を含み得る。前側の基材２０２の端部はまた、ＥＡＳＦＬＢ １００の製造および組立の間に、前側の基材２０２を扱うのを支援するための、べベル２１４を含み得る。

動的な電気駆動の回折屈折力領域１０２の動作を可能にするために、追加の層および構造が、後側の基材２０１の凸面および前側の基材２０２の凹面に設けられ得る。第１の層２０３および２０４は、電気的に絶縁する任意の透明な材料であり得る。ある例として、層２０３および２０４はＳｉＯｘ（たとえば、ＳｉＯ２またはＳｉＯ３）を備え得る。層２０３および２０４の各々は、たとえば、２０ｎｍという厚さを有し得る。

層２０３および２０４の各々に隣接して、導電材料は、電気的コンタクト１０６および１０７を形成するための微細な配線へとパターニングされ得る。しかしながら、本発明のいくつかの実施形態では、以下でさらに論じられるように、１０６および１０７のような電気的コンタクトがなくてもよいことに留意されたい。透明な導体層２０５および２０６は、層２０３、２０４と接触して堆積され得る。透明な導体層２０５および２０６の各々は、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）または酸化亜鉛（ＺｎＯ）のような透明な導電材料を備え得る。透明な導体層２０５および２０６は、たとえば、２０ｎｍという厚さを有してよい。透明な導体層２０５および２０６は、対応する電気的コンタクト１０６および１０７と電気的に接触していてよい。電気的コンタクト１０６および１０７は、ＥＡＳＦＬＢ １００の端部を通じて、動的な電気駆動の回折屈折力領域１０２に対する電気的接触を提供し得る。

透明な導体層１０６および１０７の１つまたは複数は、２００８年１０月７日に出願された米国特許出願第１２／２４６，５４３号および２００８年６月９日に出願された米国特許出願第１２／１３５，５８７号において説明されるような、パターニングされた電極構造（または画素化された構造）となるように堆積または形成されてよく、これらの出願の両方の全体が、参照によって本明細書に組み込まれる。そのようなパターニングされた電極構造は、ある体積の電気駆動材料（たとえば、回折レリーフ構造の上部に存在する必要のない空間に含まれる電気駆動材料２１１）を使用して、所望の回折パターンを形成するために使用され得る。

透明な導電層２０５および２０６と、それぞれの基材との間に、ハードコート層２０７および２０８が堆積され得る。堆積される最後の層は、ＥＡＳＦＬＢ １００内に密閉されるある体積の電気駆動材料２１１を配列するように動作する、液晶配列材料層２０９および２１０を備え得る。層２０３〜２１０の構成および厚さは、ＥＡＳＦＬＢ １００を通る光の透過率を最大化しつつ、動的な電気駆動の回折屈折力領域１０２の電力消費を最小化する。

表面レリーフ回折構造２１３、電気駆動材料シーリング機構１０３、ならびに層および要素２０３〜２１１は、ＥＡＳＦＬＢ １００の電気駆動要素（たとえば、動的な電気駆動の回折屈折力領域１０２）であると見なされ得る。層および要素２０３〜２１１のいずれもが、ＥＡＳＦＬＢ １００の領域全体にわたって堆積されてよく（たとえば、絶縁層２０３および２０４）、または、ＥＡＳＦＬＢ １００の領域全体よりも小さい部分にわたって、もしくは、ＥＡＳＦＬＢ １００の領域全体の一部分にわたって堆積されてよい（たとえば、配列層２０９および２１０）。以下でさらに説明されるように、好ましい実施形態では、ＩＴＯ層は、レンズにわたって実質的に均一に堆積され得る。

さらに、表面レリーフ回折構造２１３および電気駆動材料シーリング機構１０３は、後側の基材２０１の前側の凸面の任意の部分を占め得る。加えて、関連する技術の当業者により諒解されるように、ＥＡＳＦＬＢ １００の表面レリーフ回折構造（および、たとえば、関連する電気駆動材料シーリング機構および接着剤シーリング機構）は、代替的に、前側の基材２０２上に配置され得る。本明細書で説明される技法は、表面レリーフ回折構造を含むもの以外の他の光学素子に適用可能であり得ることも理解されたい。たとえば、レンズの端部と電気駆動素子との間の電気的接触を必要とする、様々な電気駆動光学素子がレンズに含まれてよい。そのような要素に対する接続も、本明細書で説明されるように実現され得る。

図２に示されるように、動的な電気駆動の回折屈折力領域１０２は、ＥＡＳＦＬＢ １００の複数の層および素子を備えるものとして示される。さらに、動的な電気駆動の回折屈折力領域１０２は、ＥＡＳＦＬＢ １００の全体の水平方向の幅の一部を占めるものとして示される。以下でさらに説明されるように、ＥＡＳＦＬＢ １００はさらに、完成したレンズブランクまたは縁取りされたレンズを形成するように処理されてよい（眼鏡フレームへ装着される準備ができていてよい）。全体として、ＥＡＳＦＬＢ １００の層の構成は、関連する技術の当業者によって理解されるように、かつ、２００８年３月３日に出願された米国特許出願第１２／０４２，６４３号において説明されるように変更されてよく、この出願は、全体が参照によって本明細書に組み込まれる。

加えて、図１〜図３に示されるように、電気駆動材料シーリング構造１０３は、表面レリーフ回折構造２１３の周りに配置され得る。すなわち、電気駆動材料シーリング構造１０３は、表面レリーフ回折構造２１３を囲み、または包囲し得る。

さらに、電気駆動材料シーリング構造１０３は、表面レリーフ回折構造２１３よりも高い位置に存在するように形成され得る。電気駆動材料シーリング構造１０３は、後側の基材２０１を形成するのと同時に形成されてよく、または、表面レリーフ回折構造２１３の形成の後で、後側の基材２０１に追加されてよい。

図１〜図３に示されるように、電気駆動材料シーリング構造１０３は、電気駆動材料２１１を（たとえば、表面レリーフ回折構造２１３にわたって）含み、または密閉することができる。さらに、電気駆動材料シーリング構造１０３は、電気駆動材料２１１が電気駆動材料シーリング構造１０３を超えて配置される任意の接着剤から絶縁されたままであることを確実にし得る。最後に、電気駆動材料シーリング構造１０３は、電気駆動材料２１１の封入の妨害（たとえば、電気駆動材料２１１の漏洩）を伴わずに、ＥＡＳＦＬＢ １００の部分（たとえば、電気駆動材料シーリング構造１０３とＥＡＳＦＬＢ １００の周辺との間の部分）が後で除去され得るように、配置され得る。

本発明のある態様によれば、様々な層が、順番に堆積および／または配置されてよく、または、１つまたは複数の層の組立体が一緒に接合されてよい。実施形態では、絶縁層２０７および２０８、さらには導電層２０５および２０６は、基材の領域または表面全体にわたって堆積され得る。具体的には、絶縁層２０７および２０８、ならびに導電層２０５および２０６は、あらゆる境界または端部を見えにくくするためのパターニングを伴わずに、実質的に均一に堆積され得る。しかしながら、前側の基材２０２と後側の基材２０１との間の電気的短絡の可能性を減らすために、導電層２０５および２０６は、レーザー切断を使用するなどして切断され、絶縁された領域を形成することができる。

図２および図３の層は寸法通りに描かれていないことに留意されたい。その上、示される層は例示のみが目的であり、実施形態はそのように限定されず、材料の追加の層（液晶を備え得る電気駆動材料に対する１つまたは複数の配列層のような）を含んでよく、かつ／または、図２および図３に示される層の１つまたは複数を省略してよい。その上、好ましい実施形態は電気駆動レンズ（たとえば、電気駆動素子を備える）を備え得るが、上で述べられたように、実施形態はそのように限定されない。

前に言及されたように、電極が薄い導電層（この場合は酸化インジウムスズ、ＩＴＯ）と物理的に接触して配置される、電気駆動の半完成レンズブランクを製造するための方法は、電極、たとえば１０６、１０７を、（図２のように）絶縁層の反対側に、または、（図３のように）ＩＴＯと絶縁層の間に設けるステップを含み得る。しかしながら、ＥＡＳＦＬＢから作られた完成したレンズがフレーム中に装着される準備ができている場合、ＩＴＯ層間の電気的短絡の危険を減らすために、対策が行われなければならない。

図４は、ＩＴＯが存在しない覆われた領域３０１、３０２を含むようにＩＴＯ層が堆積されている、関連技術のレンズ構造を示す。図１〜図３に示されるようなレンズは、図４に示されるように、電気的短絡の危険を減らすために、電極の反対側の基材の有限の領域にわたってＩＴＯの堆積物を覆うことによって製造され得るが、これは、ＡＲコーティングされている場合には特に、コーティングの不均一性が完成したレンズにおいてよく見えるという点で、欠点がある。

したがって、本発明の態様によれば、基材の表面にわたって均一に層およびコーティングを堆積し、次いで、電気的短絡の危険を減らすための対策を行うことが好ましい。この目的を達成するための１つの手段は、有限な寸法の電極を保ち、２つの基材の表面にわたって均一にＩＴＯおよび電気的に絶縁するＳｉＯｘを堆積し、次いで、レーザー（または他の微細な切断手段）を使用して、導電性が必要とされる領域を絶縁するようにＩＴＯを切断することである。

たとえば、周縁部と電気駆動領域との間の電気的接続を確立するために必要とされる透明な導電材料の領域は、透明な導電材料を切断することによって、電気的接続を確立するために必要とされない透明な導電材料の領域から絶縁され得る。

実施形態はまた、周縁部と電気駆動領域との間の電気的接続を確立するために必要とされない領域を切断して、たとえば、レンズの上側の周縁部とレンズの下側の周縁部などの、レンズの端部の間の導電性を制限するステップを含み得る。

発明者らは、たとえば、１ｍｍ未満、０．５ｍｍ未満、または０．１ｍｍ未満の幅を有する切断部分が、これらの目的のために有効であることを見出した。切断部分は、たとえば、少なくとも０．１μｍという最小の幅を有してよく、それでも所望の絶縁を達成し得る。したがって、切断部分は、たとえば、０．１μｍから１ｍｍ、０．１μｍから０．５ｍｍ、または０．１μｍから０．１ｍｍの範囲の幅を有し得る。例示的な切断パターンに関するさらなる詳細が、以下でさらに説明される。

図５は、ＥＡ領域４１０および２つの電極４１１、４１２を伴うＥＡ−ＳＦＢ ４００の平面図を示し、上側の電極４１１は、球平面基材の凹面上にあり、下側の電極４１２は、回折基材の凸面上にある。電極４１１、４１２は、様々な形態であってよいが、この実施形態では、電極４１１、４１２は、概ねレンズの中央に向かって延び、またはＥＡ領域４１０に向かって延びる。層および電極構造は、蒸着、直接印刷などを含む様々な手段によって形成され得る。

図６は、第１の（回折）基材６１５および第２の（球平面）基材６１４を示し、各基材に対する、ＩＴＯに切り込まれたレーザートリミングパターンが示されている。図６に示される実施形態では、第１の基材６１５は、下側の電極４１２および表面レリーフ回折６１３の周りに切断パターン６２２を含む。パターンのこの部分と境界を接する領域は、周縁部と電気駆動領域との間の電気的接続を確立するために必要とされる透明な導電材料の領域として理解され得る。切断パターン６２２はまた、上側の電極４１１により覆われる領域の周りの追加のパターンを含み得る。切断パターン６２２は、多数の実質的に直線の切断部分、さらには、表面レリーフ回折６１３の周りの曲線の切断部分を含む。切断部分の一部またはすべての交差部分は、より簡単な加工（たとえば、切断パターンに対する許容誤差の向上）を可能にするための重複部分を含み得る。

第２の基材６１４は、上側の電極４１１の周りの切断パターン６２１と、表面レリーフ回折６１３を覆う領域とを含む。パターンのこの部分と境界を接する領域は、周縁部と電気駆動領域との間の電気的接続を確立するために必要とされる透明な導電材料の領域として理解され得る。切断パターン６２１はまた、下側の電極４１２を覆う領域の周りの追加のパターンを含み得る。切断パターン６２１は、多数の実質的に直線の切断部分、さらには、表面レリーフ回折６１３を覆う領域の周りの曲線の切断部分を含む。曲線の切断部分は、たとえば、楕円形、円形、または少なくとも１つの曲線状の境界を含む他の形状であってよい。切断部分の一部またはすべての交差部分は、より簡単な加工（たとえば、切断パターンに対する許容誤差の向上、急な曲がりまたは方向の変化の低減など）を可能にするための、（たとえば、０．１ｍｍ、０．５ｍｍ、１ｍｍ、２ｍｍ、およびその間の距離の）重複部分を含み得る。

図６に示される切断パターンにおける曲線部分と直線部分の重複は意図的なものであり、マーキングレーザー（または他の切断手段）が、ＩＴＯの完全には絶縁されていない領域がもたらされる可能性がある急な角に対応する必要がないことを確実にするのを助けることができることに留意されたい。

図６に示される実施形態では、幅が減らされた領域（「チャネル」と呼ばれ得る）が、電気的接続を確立するために必要とされる透明な導電材料の領域を絶縁するパターンの少なくとも一部に存在する。たとえば、切断パターン６２１は、上側の電極４１１に隣接する比較的広い領域と、表面レリーフ回折６１３を覆う領域との間に、チャネル６２３を含む。切断パターン６２２は、下側の電極４１２に隣接する比較的広い領域と、表面レリーフ回折６１３との間に、チャネル６２４を含む。これらの比較的狭いチャネルは、たとえば、第１の基材および第２の基材がレンズの中央に向かって近づくにしたがって、第１の基材および第２の基材の導電経路の望ましい分離を保つのに有用であり得る。

上で説明されたようなパターンは、たとえば、各基材の中において導通に必要とされる領域のみを絶縁すること、さらには、基材の間に短絡がないことを確実にすることに、有用であり得る。

好ましい実施形態では、図６に示されるような切断パターン、さらには以下でさらに論じられる他のパターンは、レーザー切断によって実現され得る。レーザーは、直径１ｍｍを大きく下回る点に集束され得るので、レーザートリミングパターンは、非常に離散的であり、基本的に装着者には見えないことがある。発明者らは、キーエンス社のＭＤ−Ｖ９９００シリーズのような市販のレーザーマーキングシステムを使用して、ＩＴＯの薄膜を切断することに成功した。

いくつかの状況のもとでは、図６に示されるようなパターニング技法は、十分な電気的絶縁を提供することができるが、他の状況では、発明者らは、追加の対策が必要とされ得ることを見出した。図７に示される、フルリムの金属の電気駆動レンズフレームの断面を考える。このフレームでは、レンズ７００の端部の導電性塗装７１０と、フレームのアイワイヤ７１４内の適合した導電性突出部７１２との間で、基本的な電気的接続が行われる。レンズがそのようなフレームに装着される場合、たとえば、溝７１６による圧縮力は、レンズが半リムレスフレームまたはアセテートフレーム（やはり発明者らにより説明される）に装着される場合よりもはるかに大きく、適合した導電性突出部７１２は、レンズの端部上のＩＴＯの層、さらには導電性塗装７１０に対する電気的接続を行い得る。接続がＩＴＯ層の絶縁された領域に対して行われる場合でも、その接続は依然として、レンズの上部と下部との間に導電性のブリッジを形成する可能性があり、これは、駆動する電子機器に対する短絡を引き起こし、機能しないレンズをもたらす可能性がある。

この問題を解決するための１つの手段は、これらの領域への接続が行われる場合でも、電気的短絡が生成され得ないように、絶縁された領域を（たとえば、水平方向への帯へと）切断するように切断パターンを拡大することであることを、発明者らは見出した。例示的なパターンが図８に示される。

図６に示されるパターンのように、図８に示される例も、周縁部と電気駆動領域との間に電気的接続を確立するために必要とされる透明な導電材料の領域を絶縁する切断パターン８２１、８２２を、電極８１１、８１２の周りに（それぞれ）含む。しかしながら、基材８１５、８１４はさらに、電気的接続を確立するために必要とされない領域に、ＩＴＯを貫通する切断パターンを含む。図８に示される例では、これらのパターンは、電気的接続を確立するために必要とされない領域を複数の帯状の部分８４０〜８４２など、および８３０〜８３２などへと分離する、実質的に平行な線であってよい。

前に論じられたように、電気的接続を確立するために必要とされない領域のＩＴＯを貫通する切断パターンは、他の曲線の切断部分および直線の切断部分と（たとえば、０．１ｍｍ、０．５ｍｍ、１ｍｍ、２ｍｍ、およびこれらの間の距離だけ）重複し得る。

発明者らはさらに、適合した導電性突出部とＩＴＯの層との間のこの「望まれない」電気的接続を利用することも可能であり得ることを見出した。たとえば、ＩＴＯが十分導電性である（たとえば、シート抵抗＜１０００Ω／μｍまたは他の適切な値）場合、図７に示されるように、電極をすべて省略し、ＩＴＯ層と適合した導電性突出部との間に直接電気的接続を確立することが可能であり得る。

これを達成するために、図９に示されるようなものと同様の切断パターンが採用され得る。このパターンでは、基材８１４、８１５の上部および下部における小さな領域のみが、ＥＡ領域（表面レリーフ回折８１３の周りの）への電気的接続を可能にし、他の箇所は完全に絶縁される。図９に示される例では、第１の基材８１４の「上側」の領域の（大部分であり得る）一部分は切断されず、レンズの上端からの導電性を可能にし、一方、「下側」の領域の大部分は、フレームの下端から第１の基材を絶縁するために（帯へと）切断される。

第２の基材８１５上では、「下側」の領域の（大部分であり得る）一部分は切断されず、レンズの下端からの導電性を可能にし、一方、「上側」の領域の大部分は、フレームの下端から第２の基材を絶縁するために（帯へと）切断される。

この「電極レス」設計のＥＡＳＦＢは、製造プロセスから少なくとも１つのステップ（すなわち、追加の電極の形成）をなくし、美観上の利益および製品の全体的な美観を向上させ、卸売業者の製造所において導電性のプライマーおよび塗料をレンズに塗布する必要をなくし、電極が有限のサイズであるという事実により強いられるレンズのフィッティングに対する制約を緩めるので、極めて望ましい。したがって、実施形態では、レンズは、透明な導電層の「切断されない」部分の範囲全体でレンズフレームに電気的に接続するように構成され得る。たとえば、１つの基材が個別の電極を含み１つの基材が個別の電極を含まないなどの組合せを含む、説明された切断パターンの様々な組合せが可能であることも留意されたい。

したがって、本発明の態様は、周縁部と電気駆動領域との間の電気的接続を確立するために必要とされない透明な導電材料の領域を切断するステップを伴い、電極１０６、１０７を形成することに関するステップを伴わない、図１〜図３に示されるようなレンズを形成する方法を含み得る。

本発明の態様に従ってレンズを形成するための動作ステップは、第１の基材を提供するステップ、基材の上にハードコーティングを施すステップ、第１の基材の上に第１の透明な導電層および第１の絶縁層を設けるステップ、および、レンズの周縁部とレンズの電気駆動領域との間に電気的接続を確立するために必要とされる領域と、レンズの周縁部とレンズの電気駆動領域との間の電気的接続を確立するために必要とされない領域とを形成するように、第１の透明な導電層を切断するステップの、１つまたは複数を含み得る。電気的接続を確立するために必要とされない領域を切断するステップ（たとえば、領域を複数の帯状の部分へと切断するステップ）も含まれ得る。この方法は、第１の透明な導電層と接触する別個の電極構造を形成するステップを伴って、または伴わずに実行され得る。

さらなるステップは、第１の絶縁層および第１の透明な導電層の上に電気駆動素子を形成するステップ、電気駆動素子の上に第２の絶縁層と第２の透明な導電層とを形成するステップ、および、レンズの周縁部とレンズの電気駆動領域との間に電気的接続を確立するために必要とされる領域と、レンズの周縁部とレンズの電気駆動領域との間の電気的接続を確立するために必要とされない領域とを形成するように、第２の透明な導電層を切断するステップの、１つまたは複数を含み得る。電気的接続を確立するために必要とされない領域を切断するステップ（たとえば、領域を複数の帯状の部分へと切断するステップ）も含まれ得る。この方法は、第２の透明な導電層と接触する別個の電極構造を形成するステップを伴って、または伴わずに実行され得る。

さらなるステップは、第２の絶縁層および第２の透明な導電層の上に第２のハードコーティングを形成するステップ、および第２のハードコーティングの上に第２の基材を形成するステップの、１つまたは複数を含み得る。

参照および説明を簡単にするために、場合によっては「上の」および「下の」を含む、順番の用語で説明されたが、説明される方法は、そのような順番および相対的な関係のみに限定されず、当業者に明らかとなるであろう変形を含み得る。たとえば、様々な上の層は、接着剤によって、および当業者に知られている他の方法などによって、後で一緒に接合される「サブアセンブリ」へと別々に形成されてよい。１つの特定の実施形態では、第１の基材、事前に切断された第１の透明な導電層、および第１の絶縁層を少なくとも含む第１のサブアセンブリは、第２の基材、事前に切断された第２の透明な導電層、および第２の絶縁層を少なくとも含む第２のサブアセンブリへと接合され得る。他の変形も可能である。

本明細書で説明されたようなＥＡＳＦＬＢは、完成した眼鏡用レンズへとさらに加工され得る。具体的には、ＥＡＳＦＬＢは、特定のユーザの屈折力の要件を満たすように修正されてよく、眼鏡用フレームに装着するのに適切な方式で縁取りされてよい。眼鏡フレームは、動的な電気駆動の回折屈折力領域の動作を制御するための対応する電子機器を装備し得る。

第１のステップとして、特定のユーザの眼鏡処方箋が、ＥＡＳＦＬＢの背面へと形成され得る。ユーザの眼鏡処方箋は、従来の研削および研磨、またはデジタル表面加工および研磨（すなわち、自由成形）を含む、既知の方法を使用して背面へと形成され得る。ユーザの眼鏡処方箋がＥＡＳＦＬＢの背面へと形成されると、ＥＡＳＦＬＢは、本発明の態様によれば、電気駆動の完成したレンズブランクまたはＥＡＦＬＢであると見なされ得る。

本発明の態様によれば、ＥＡＳＦＬＢの前側の基材の凸面は、累進屈折力領域を備えなくてよい。代わりに、関連技術の当業者により諒解されるように、累進屈折力領域は、（たとえば、ユーザの眼鏡処方箋とともに）自由成形を介してＥＡＳＦＬＢの背面に導入され得る。さらに、本発明のある態様によれば、ＥＡＳＦＬＢは、（たとえば、モールド成形または自由成形によって形成される）ＥＡＳＦＬＢの前面の第１の累進屈折力領域と、（たとえば、モールド成形または自由成形によって形成される）ＥＡＳＦＬＢの背面に形成される第２の累進屈折力領域とを含み得る。

本発明に従ってＥＡＳＦＬＢの後側の面を表面加工し研磨してＥＡＦＬＢを形成した後で、ＥＡＦＬＢの両方の面が、限定はされないが、たとえば、耐傷性コーティング、反射防止コーティング、汚損防止コーティング、およびクッションコーティングを含む、一連のコーティングを受けることができる。

ＥＡＦＬＢとして、表面加工され、研磨され、コーティングされたＥＡＳＦＬＢは、続いて、眼鏡フレームに適合するように縁取りされ得る。

前に言及されたように、本発明によるレンズは、周縁部を含み得る。いくつかの実施形態では、導電性の塗料、インク、または接着剤がレンズの周縁部に塗布されてよく、これは、動的な電気駆動の回折屈折力領域の活性化のために、先端が丸いコンタクトピンまたは導電性エラストマーパッドを介して、レンズの端部における電気的接続を容易にし得る。

本発明のある態様によれば、レンズの透明な導体は、個別に形成された電極を介して、かつ／または導電層を介して、コントローラ（図示せず）に電気的に接続され得る。コントローラは、フレームに適合するように加工されたＥＡＳＦＬＢ（たとえば、完成したレンズ）を保持または収容するフレーム上に位置し得る。コントローラは、電気駆動材料、さらには配列層にわたって電場を形成させるための所定の電圧を、透明な導体に加えることができる。この電場は、電気駆動材料の分子の方向を変化させ、それによって、電気駆動材料の屈折率を変化させることができる。

本明細書で説明された様々な実施形態は例示のみを目的とし、本発明の範囲を限定することは意図されないことを理解されたい。たとえば、本明細書で説明される材料および構造の多くが、本発明の趣旨から逸脱することなく、他の材料および構造と置き換えられ得る。したがって、特許請求の範囲に記載の本発明は、当業者に明らかなように、本明細書で説明される特定の例および好ましい実施形態からの変形を含み得る。本発明がなぜ機能するかについての様々な理論は、限定的であることを意図されないことを理解されたい。

上の説明は例示的であり、限定的ではない。本発明の多くの変形が、本開示を検討すれば当業者に明らかとなるであろう。したがって、本発明の範囲は、上の説明を参照して決定されるべきではなく、代わりに、係属中の請求項およびそれらの完全な範囲または等価物を参照して決定されるべきである。

多くの実施形態が、異なる特徴および／または特徴の組合せを備えるものとして上で説明されたが、当業者は、本開示を読んだ後、いくつかの例では、これらのコンポーネントの１つまたは複数が上述されたコンポーネントまたは特徴のいずれかと組み合わされ得ることを、理解することができる。すなわち、任意の実施形態からの１つまたは複数の特徴は、本発明の範囲から逸脱することなく、任意の他の実施形態の１つまたは複数の特徴と組み合わされ得る。

前に述べられたように、明細書の中または図面の中で与えられるすべての測定、寸法、および材料は単なる例である。

「ａ」、「ａｎ」、または「ｔｈｅ」の記載は、別段特に示されていない限り、「１つまたは複数」を意味することが意図される。

本明細書で使用される場合、「第１の」または「第２の」への言及は、明示的に述べられていない限り、言及されるコンポーネントを特定の位置へと限定しない。たとえば、「第１のテンプル」への言及は、装着者の頭の左側と右側のいずれかに位置するテンプルを備え得る。

本明細書で言及されるすべての文献は、その文献の引用に関係する方法および／または材料を開示し説明するために、参照によって本明細書に組み込まれる。本明細書で論じられる文献は、本発明の出願日よりも前の、それらの文献の開示のためのみに与えられる。従来の発明によるそのような文献に本発明が先立つ資格が与えられないことを認めるものとして解釈されるべきものは、本発明の中にはない。さらに、与えられる公開日は、実際の公開日とは異なる可能性があり、実際の公開日は独立に確認される必要があり得る。

１００ ＥＡＳＦＬＢ
１０１ 累進多焦点屈折力領域
１０２ 回折屈折力領域
１０３ 電気駆動材料シーリング機構、電気駆動材料シーリング構造
１０４ 注入口
１０６ 電極
１０７ 電極
１０８ 基準マーク
１０９ 基準マーク
２０１ 回折基材
２０２ 球平面基材
２０３ ＳｉＯｘ
２０４ ＳｉＯｘ
２０５ ＩＴＯ
２０６ ＩＴＯ
２０７ ハードコーティング
２０８ ハードコーティング
２０９ 配列層
２１０ 配列層
２１１ コレステリック液晶
２１３ 表面レリーフ回折構造
２１４ べベル
２１５ べベル
３０１ 覆われた領域
３０２ 覆われた領域
４００ ＥＡ半完成ブランク
４１０ ＥＡ領域
４１１ 上側の電極
４１２ 下側の電極
６１３ 表面レリーフ回折
６１４ 球平面基材
６１５ 回折基材
６２１ レーザーマーキングパターン
６２２ レーザーマーキングパターン
６２３ チャネル
６２４ チャネル
７００ レンズ
７１０ 導電性塗料
７１２ 導電性突出部
７１４ 導電性アイワイヤ
７１６ 溝
８１１ 上側の電極
８１２ 下側の電極
８１３ 表面レリーフ回折
８１４ 球平面基材
８１５ 回折基材

Claims (20)

1. 周縁部と、個別の電気駆動領域と、各々が透明な導電材料の層を含む少なくとも２つの基材とを含む、電気駆動レンズを製造する方法であって、
   前記周縁部と前記電気駆動領域との間の電気的接続を確立するために必要とされる前記透明な導電材料の領域を、前記透明な導電材料を切断することによって電気的接続を確立するために必要とされない前記透明な導電材料の領域から絶縁するステップと、
   前記周縁部と前記電気駆動領域との間の電気的接続を確立するために必要とされない領域を切断して、前記レンズの上側の周縁部と前記レンズの下側の周縁部との間の導電性を制限するステップとを備える、方法。
2. 電気的接続を確立するために必要とされる前記透明な導電材料の前記領域を絶縁するステップが、前記基材の各々の電極の周りのパターンを切断するステップを含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記切断がレーザー切断である、請求項１に記載の方法。
4. 前記切断が１ｍｍ未満の幅である、請求項１に記載の方法。
5. 前記切断が０．５ｍｍ未満の幅である、請求項１に記載の方法。
6. 電気的接続を確立するために必要とされる前記透明な導電材料の領域を絶縁する前記ステップが、複数の交差する線を切断するステップを含む、請求項１に記載の方法。
7. 前記複数の交差する線が、少なくとも１つの実質的な直線および少なくとも１つの曲線を含む、請求項５に記載の方法。
8. 電気的接続を確立するために必要とされない領域を切断する前記ステップが、前記領域の少なくとも１つを複数の部分へと切断するステップを含む、請求項１に記載の方法。
9. 前記複数の部分が実質的に帯状である、請求項８に記載の方法。
10. 前記切断するステップの前に、前記透明な導電材料を実質的に均一に堆積させるステップをさらに備える、請求項１に記載の方法。
11. 表面レリーフ回折素子を備えるように、前記基材の少なくとも１つを形成するステップをさらに備える、請求項１に記載の方法。
12. 前記レンズが電気駆動の眼球用レンズである、請求項１に記載の方法。
13. 周縁部と、個別の電気駆動領域と、各々が透明な導電材料の層を含む少なくとも２つの基材とを備える、電気駆動光学素子であって、
    前記周縁部と前記電気駆動領域との間の電気的接続を確立するために必要とされる前記透明な導電材料の領域を、前記透明な導電材料をレーザー切断することによって、電気的接続を確立するために必要とされない前記透明な導電材料の領域から絶縁するステップと、
    前記周縁部と前記電気駆動領域との間の電気的接続を確立するために必要とされない領域をレーザー切断して、レンズの上側の周縁部と前記レンズの下側の周縁部との間の導電性を制限するステップとを含むプロセスによって形成される、電気駆動光学素子。
14. 周縁部と、
    個別の電気駆動領域と、
    各々が透明な導電材料の層を含む少なくとも２つの基材とを備え、
    前記周縁部と前記電気駆動領域との間の電気的接続を確立するために必要とされる前記透明な導電材料の領域が、レーザー切断によって、電気的接続を確立するために必要とされない前記透明な導電材料の領域から絶縁され、
    前記周縁部と前記電気駆動領域との間の電気的接続を確立するために必要とされない領域が、レンズの上側の周縁部と前記レンズの下側の周縁部との間の導電性を制限するためにさらにレーザー切断される、電気駆動レンズ。
15. 透明な導電材料のそれぞれの層と物理的に接触しており端部が前記周縁部に沿って露出している、各基材上の追加の電極構造をさらに備える、請求項１４に記載のレンズ。
16. 前記基材の少なくとも１つが表面レリーフ回折素子を備える、請求項１４に記載のレンズ。
17. 前記レーザー切断が１ｍｍ未満の幅を有する、請求項１４に記載のレンズ。
18. 周縁部と、個別の電気駆動領域と、各々が透明な導電材料の層を含む少なくとも第１の基材および第２の基材とを含む、電気駆動レンズを製造する方法であって、
    前記第１の基材の透明な導電材料の前記層を、複数の部分を含む第１のパターンへとレーザー切断するステップと、
    前記第２の基材の透明な導電材料の前記層を、複数の部分を含む第２のパターンへとレーザー切断するステップとを備える、方法。
19. 前記第１の基材が球平面基材であり、前記第２の基材が表面レリーフ回折素子を含む、請求項１８に記載の方法。
20. 前記複数の部分が実質的に帯状である、請求項１８に記載の方法。