JP2018036634A - Variable optic ophthalmic device including liquid crystal elements - Google Patents

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R Beaton Stephen
ルチアーノ・デ・シオ
De Sio Luciano
フレデリック・エイ・フリッチュ
A Flitsch Frederick
プラビーン・パンドジラオ
Pandojirao Praveen
ランドール・ブラクストン・ピュー
Braxton Pugh Randall
ジェームズ・ダニエル・リオール
Daniel Riall James
スベトラーナ・セラク
Serak Svetlana
ネルソン・ブイ・タビリアン
Nelson V Tabirian
アダム・トナー
Toner Adam
オレナ・ウスコワ
Uskova Olena
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide methods and apparatuses for providing a variable optic insert into an ophthalmic lens as set forth.SOLUTION: An energy source is capable of powering a variable optic insert 104 included within an ophthalmic lens. An ophthalmic lens is cast-molded from a silicone hydrogel. The various ophthalmic lens entities may include electroactive liquid crystal layers 109, 110 to electrically control refractive characteristics.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

(関連出願の相互参照)
本特許出願は、2013年9月17日に出願された米国仮特許出願第61/878,723号の利益を主張する。
(Cross-reference of related applications)
This patent application claims the benefit of US Provisional Patent Application No. 61 / 878,723, filed September 17, 2013.

(発明の分野)
本発明は、可変光学性能を有する眼用レンズ器具、より詳しくは、いくつかの実施形態において、液晶素子を利用する可変光学挿入物を有する眼用レンズの製造について記載する。
(Field of Invention)
The present invention describes the production of an ophthalmic lens device having variable optical performance, and more particularly, in some embodiments, an ophthalmic lens having a variable optical insert that utilizes a liquid crystal element.

従来的に、眼科用レンズ、例えば、コンタクトレンズ、又は眼内レンズは、規定の光学品質を提供した。コンタクトレンズは、例えば、一連の視力補正機能だけでなく、視力補正機能、美容増進、及び治療効果のうちの1つ又は2つ以上を提供し得る。それぞれの機能は、レンズの物理的特性によってもたらされる。基本的に、屈折品質をレンズに組み込む設計が、視覚補正機能性を提供する。レンズに組み込まれた色素は、美容増進効果をもたらし得る。レンズに組み込まれた活性剤は、治療的機能を提供し得る。   Traditionally, ophthalmic lenses, such as contact lenses or intraocular lenses, provided a defined optical quality. Contact lenses may provide, for example, one or more of a series of vision correction functions, as well as vision correction functions, cosmetic enhancements, and therapeutic effects. Each function comes from the physical properties of the lens. Basically, a design that incorporates refractive quality into the lens provides visual correction functionality. The pigment incorporated in the lens can have a cosmetic enhancement effect. An active agent incorporated into the lens may provide a therapeutic function.

これまでのところ、眼用レンズにおける光学品質はレンズの物理的特性によっていた。一般的に、光学設計が決定され、次に、例えば、鋳造成形、又は旋盤などにより、レンズの製作中にレンズに付与されてきた。レンズの光学品質は、一度レンズが形成されると変化しないままであった。しかしながら、着用者らは時折、視力の調節を提供するために、着用者らが利用できる1つを超える焦点屈折力を有することが有益であるとみなすことがある。光学補正を変更するために眼鏡を変えることができる眼鏡の着用者らとは異なり、コンタクトレンズの着用者、又は眼内レンズを有するものは、かなりの労力なくしてその視力補正の光学特性を変えることができなかった。   So far, the optical quality of ophthalmic lenses has depended on the physical properties of the lens. In general, the optical design has been determined and then applied to the lens during lens fabrication, for example, by casting or turning. The optical quality of the lens remained unchanged once the lens was formed. However, wearers sometimes find it beneficial to have more than one focal power available to them in order to provide vision adjustment. Unlike eyeglass wearers who can change their glasses to change the optical correction, contact lens wearers or those with intraocular lenses change the optical properties of their vision correction without significant effort. I couldn't.

したがって、本発明は、電圧を印加できかつ眼用器具に組み込むことができる液晶素子であって、レンズの光学品質を変化できる液晶素子を有する可変光学挿入物に関する技術革新を包含する。かかる眼用器具の例としては、コンタクトレンズ又は眼内レンズが挙げられる。更に、液晶素子を有する可変光学挿入物を有する眼用レンズを形成するための方法及び装置が提示される。いくつかの実施形態にはまた、可変光学部分を更に含む、堅く、又は形成可能な印加された挿入物を有する、注型成形シリコーンハイドロゲルコンタクトレンズも含まれてよく、ここで挿入物は、生物適合性様式にて、眼用レンズ内に含まれる。   Accordingly, the present invention encompasses technical innovations relating to variable optical inserts that have a liquid crystal element that can be energized and can be incorporated into an ophthalmic device that can change the optical quality of the lens. Examples of such ophthalmic devices include contact lenses or intraocular lenses. In addition, a method and apparatus for forming an ophthalmic lens having a variable optical insert with a liquid crystal element is presented. Some embodiments may also include a cast-molded silicone hydrogel contact lens having a rigid or formable applied insert that further includes a variable optical portion, wherein the insert is Included in ophthalmic lenses in a biocompatible manner.

したがって、本発明は、可変光学挿入物を有する眼用レンズ、可変光学挿入物を含む眼用レンズを形成する装置、及びその製造方法の開示を含む。エネルギー源は、可変光学挿入物上に沈着されてもよく、挿入物は、第1鋳型部分及び第2鋳型部分の一方又は両方の近位に配置されてもよい。反応性モノマー混合物は、第1鋳型部分と第2鋳型部分との間に配置される。第1鋳型部分を第2鋳型部分に隣接して配置することによって、レンズ空洞が形成され、印加媒体挿入物と少なくとも一部の反応性モノマー混合物とがレンズ空洞内に存在する。反応性モノマー混合物を化学線に曝露して眼用レンズを形成する。レンズは、反応性モノマー混合物が曝露する化学線の制御を介して形成される。いくつかの実施形態において、眼用レンズスカート又は挿入物封入層は、標準ハイドロゲル眼用レンズ処方物から構成され得る。多くの挿入物材料に対して許容可能な適合を提供し得る特性を有する例示的な材料としては、例えば、Narafilconファミリー(Narafilcon A及びNarafilcon Bなど)、Etafilconファミリー(Etafilcon Aなど)、Galyfilcon A及びSenofilcon Aが挙げられる。   Accordingly, the present invention includes disclosure of an ophthalmic lens having a variable optical insert, an apparatus for forming an ophthalmic lens including a variable optical insert, and a method for manufacturing the same. The energy source may be deposited on the variable optical insert, and the insert may be located proximal to one or both of the first mold portion and the second mold portion. The reactive monomer mixture is disposed between the first template portion and the second template portion. By positioning the first mold part adjacent to the second mold part, a lens cavity is formed, and the applied medium insert and at least a portion of the reactive monomer mixture are present in the lens cavity. The reactive monomer mixture is exposed to actinic radiation to form an ophthalmic lens. The lens is formed through control of the actinic radiation to which the reactive monomer mixture is exposed. In some embodiments, the ophthalmic lens skirt or insert encapsulation layer may be composed of a standard hydrogel ophthalmic lens formulation. Exemplary materials having properties that can provide acceptable fit for many insert materials include, for example, the Narafilcon family (such as Narafilcon A and Narafilcon B), the Etafilcon family (such as Etafilcon A), Garyfilcon A and Senofilcon A is mentioned.

液晶素子を有する可変光学挿入物を形成する方法と、得られる挿入物は、様々な実施形態の重要な様態である。いくつかの実施形態において、液晶は、液晶に静止配向を設定し得る2つのアライメント層の間に配置され得る。これら2つのアライメント層は、可変光学部分を含む基質層上に沈着される電極を通して、エネルギー源と電気的に導通され得る。電極は、エネルギー源への中間相互連結を通して、又は挿入物中に埋め込まれた成分を通して直接、印加され得る。   The method of forming a variable optical insert having a liquid crystal element and the resulting insert is an important aspect of various embodiments. In some embodiments, the liquid crystal can be disposed between two alignment layers that can set a static alignment to the liquid crystal. These two alignment layers can be in electrical communication with an energy source through electrodes deposited on a substrate layer that includes a variable optical portion. The electrode can be applied directly through an intermediate interconnect to an energy source or through a component embedded in the insert.

アライメント層の印加によって、液晶中で静止配向から印加された配向にシフトが生じ得る。2つの印加レベル、オン又はオフによって作動する実施形態において、液晶は、1つの印加された配向のみを有し得る。印加が、エネルギーレベルのスケールに沿って起こる、他の代替の実施形態において、液晶は、複数の印加された配向を有し得る。   Application of the alignment layer may cause a shift in the applied orientation from the stationary orientation in the liquid crystal. In embodiments that operate with two applied levels, on or off, the liquid crystal may have only one applied orientation. In other alternative embodiments, where the application occurs along a scale of energy levels, the liquid crystal may have multiple applied orientations.

得られた分子のアライメント及び配向は、液晶層を通過する光に影響を与え、それによって、可変光学挿入物中の変化が引き起こされ得る。例えば、アライメント及び配向は、入射光において、屈折特性を伴って作動し得る。更には、この効果には、光の偏光の変更が含まれ得る。いくつかの実施形態には、印加がレンズの焦点特性を変更する、可変光学挿入物が含まれ得る。   The resulting molecular alignment and orientation affects the light passing through the liquid crystal layer, which can cause changes in the variable optical insert. For example, alignment and orientation can work with refractive properties in incident light. Furthermore, this effect can include changing the polarization of light. Some embodiments may include a variable optical insert where application changes the focal characteristics of the lens.

いくつかの実施形態では、誘電材料は、アライメント層と電極との間に沈着され得る。かかる実施形態は、例えば、予め形成された形状などの、三次元の特性を有する誘電材料を含むことができる。他の実施形態は、誘電材料の第2層を含むことができ、誘電材料の第1層は、光学ゾーン内の領域にわたって厚さが変化し、結果として液晶材料層にわたって変化する電界が得られる。代替的な実施形態では、眼用レンズ器具は、類似の光学特性及び非類似の低周波誘電特性を有する2つの材料の複合体であってもよい、誘電材料の第1層を含むことができる。   In some embodiments, a dielectric material can be deposited between the alignment layer and the electrode. Such embodiments can include a dielectric material having three-dimensional properties, such as, for example, a preformed shape. Other embodiments can include a second layer of dielectric material, where the first layer of dielectric material varies in thickness across a region in the optical zone, resulting in an electric field that varies across the liquid crystal material layer. . In an alternative embodiment, the ophthalmic lens device can include a first layer of dielectric material, which can be a composite of two materials having similar optical properties and dissimilar low frequency dielectric properties. .

本発明の上述及び他の特徴と利点は、添付図面に例証されるような、本発明の好ましい実施形態の以下のより詳しい記載から明白となるであろう。
本発明のいくつかの実施形態を実施するのに有用であり得る、例示的な鋳型アセンブリ装置構成成分を図示している。 可変光学挿入物の実施形態を有する、例示的な印加された眼用レンズを図示している。 可変光学挿入物の実施形態を有する、例示的な印加された眼用レンズを図示している。 可変光学挿入物の断面図を図示しており、ここで、可変光学挿入物の前方及び後方湾曲部品は異なる曲率を有し、可変光学部分は液晶から構成され得る。 可変光学部分が液晶から構成され得る可変光学挿入物を備える、眼用レンズ器具の断面図を示す。 可変光学部分が液晶から構成され得る、例示的な実施形態又は可変光学挿入物を図示している。 可変光学部分が液晶から構成され得る可変光学挿入物の別の例示的な実施形態を示す。 液晶から構成され得る可変光学挿入物を有する眼用レンズを形成するための方法の工程を図示している。 液晶から構成される可変光学挿入物を、眼用レンズ鋳型部分に配置する装置要素の一例を図示している。 本発明のいくつかの実施形態を実施するために使用され得るプロセッサを図示している。 可変光学部分が液晶から構成され得る可変光学挿入物の別の例示的な実施形態を示す。 可変光学部分が液晶から構成され得る可変光学挿入物の別の例示的な実施形態を示す。 可変光学部分が液晶から構成され得る可変光学挿入物の別の例示的な実施形態を示す。 可変光学部分が液晶から構成され得る可変光学挿入物の別の例示的な実施形態を示す。 可変光学部分が液晶から構成され得る可変光学挿入物の別の例示的な実施形態を示す。 可変光学部分が液晶から構成され得る可変光学挿入物の別の例示的な実施形態を示す。 可変光学部分が液晶から構成され得る可変光学挿入物の別の例示的な実施形態を示す。 可変光学部分が液晶から構成され得る可変光学挿入物の別の例示的な実施形態を示す。 可変光学部分が液晶から構成され得る可変光学挿入物の別の例示的な実施形態を示す。 可変光学部分が液晶から構成され得る可変光学挿入物の別の例示的な実施形態を示す。 可変光学部分が液晶から構成され得る可変光学挿入物の別の例示的な実施形態を示す。 可変光学部分が液晶から構成され得る可変光学挿入物の別の例示的な実施形態を示す。 可変光学部分が液晶から構成され得る可変光学挿入物の別の例示的な実施形態を示す。 可変光学部分が液晶から構成され得る可変光学挿入物の別の例示的な実施形態を示す。 可変光学部分が液晶から構成され得る可変光学挿入物の例示的な実施形態のためのアライメント層の別の例示的な実施形態を示す。 可変光学部分が液晶から構成され得る可変光学挿入物の例示的な実施形態のためのアライメント層の別の例示的な実施形態を示す。 可変光学部分が液晶から構成され得る可変光学挿入物の例示的な実施形態のためのアライメント層の別の例示的な実施形態を示す。 可変光学部分が液晶から構成され得る可変光学挿入物の別の例示的な実施形態と、その種類の実施形態の利点の式とを示す。 液晶のパターニングの例示的な実施形態と、前記種類の器具から得られる例示的な光学的結果とを示す。 液晶のパターニングの例示的な実施形態と、前記種類の器具から得られる例示的な光学的結果とを示す。 可変光学挿入物に組み込まれ得る液晶のパターニングの別の例示的な実施形態を示す。 可変光学挿入物に組み込まれ得る液晶のパターニングの別の例示的な実施形態を示す。 図19に示す種類の実施形態の拡大図を示す。 可変光学部分が液晶から構成され得る可変光学挿入物の別の例示的な実施形態を示す。 可変光学部分が液晶から構成され得る可変光学挿入物の別の例示的な実施形態を示す。 可変光学部分が液晶から構成され得る可変光学挿入物の別の例示的な実施形態を示す。 可変光学部分が液晶から構成され得る可変光学挿入物の別の例示的な実施形態を示す。 可変光学部分が液晶から構成され得る可変光学挿入物の別の例示的な実施形態を示す。 可変光学部分が液晶から構成され得る可変光学挿入物の別の例示的な実施形態を示す。 可変光学部分が液晶から構成され得る可変光学挿入物の別の例示的な実施形態を示す。 可変光学部分が液晶から構成され得る可変光学挿入物の別の例示的な実施形態を示す。 可変光学部分が液晶から構成され得る可変光学挿入物の別の例示的な実施形態と、偏光成分が実施形態を横切る際に影響を受け得る様式とを示す。
The foregoing and other features and advantages of the present invention will become apparent from the following more detailed description of preferred embodiments of the invention, as illustrated in the accompanying drawings.
FIG. 3 illustrates exemplary mold assembly device components that may be useful in practicing some embodiments of the present invention. FIG. 4 illustrates an exemplary applied ophthalmic lens having an embodiment of a variable optical insert. FIG. 4 illustrates an exemplary applied ophthalmic lens having an embodiment of a variable optical insert. FIG. 4 illustrates a cross-sectional view of a variable optical insert, where the front and back curved parts of the variable optical insert have different curvatures, and the variable optical portion can be composed of liquid crystals. FIG. 6 shows a cross-sectional view of an ophthalmic lens device comprising a variable optical insert, where the variable optical portion can be composed of liquid crystals. FIG. 6 illustrates an exemplary embodiment or variable optical insert where the variable optical portion may be composed of liquid crystals. Fig. 4 shows another exemplary embodiment of a variable optical insert in which the variable optical part may be composed of liquid crystals. Fig. 4 illustrates the steps of a method for forming an ophthalmic lens having a variable optical insert that can be composed of liquid crystals. 1 illustrates an example of a device element that places a variable optical insert made of liquid crystal in an ophthalmic lens mold part. FIG. 4 illustrates a processor that may be used to implement some embodiments of the invention. Fig. 4 shows another exemplary embodiment of a variable optical insert in which the variable optical part may be composed of liquid crystals. Fig. 4 shows another exemplary embodiment of a variable optical insert in which the variable optical part may be composed of liquid crystals. Fig. 4 shows another exemplary embodiment of a variable optical insert in which the variable optical part may be composed of liquid crystals. Fig. 4 shows another exemplary embodiment of a variable optical insert in which the variable optical part may be composed of liquid crystals. Fig. 4 shows another exemplary embodiment of a variable optical insert in which the variable optical part may be composed of liquid crystals. Fig. 4 shows another exemplary embodiment of a variable optical insert in which the variable optical part may be composed of liquid crystals. Fig. 4 shows another exemplary embodiment of a variable optical insert in which the variable optical part may be composed of liquid crystals. Fig. 4 shows another exemplary embodiment of a variable optical insert in which the variable optical part may be composed of liquid crystals. Fig. 4 shows another exemplary embodiment of a variable optical insert in which the variable optical part may be composed of liquid crystals. Fig. 4 shows another exemplary embodiment of a variable optical insert in which the variable optical part may be composed of liquid crystals. Fig. 4 shows another exemplary embodiment of a variable optical insert in which the variable optical part may be composed of liquid crystals. Fig. 4 shows another exemplary embodiment of a variable optical insert in which the variable optical part may be composed of liquid crystals. Fig. 4 shows another exemplary embodiment of a variable optical insert in which the variable optical part may be composed of liquid crystals. Fig. 4 shows another exemplary embodiment of a variable optical insert in which the variable optical part may be composed of liquid crystals. Fig. 4 shows another exemplary embodiment of an alignment layer for an exemplary embodiment of a variable optical insert in which the variable optical portion may be composed of liquid crystals. Fig. 4 shows another exemplary embodiment of an alignment layer for an exemplary embodiment of a variable optical insert in which the variable optical portion may be composed of liquid crystals. Fig. 4 shows another exemplary embodiment of an alignment layer for an exemplary embodiment of a variable optical insert in which the variable optical portion may be composed of liquid crystals. Figure 4 shows another exemplary embodiment of a variable optical insert in which the variable optical portion can be composed of liquid crystals, and an equation of the advantages of that type of embodiment. 2 illustrates an exemplary embodiment of liquid crystal patterning and exemplary optical results obtained from an instrument of the kind described above. 2 illustrates an exemplary embodiment of liquid crystal patterning and exemplary optical results obtained from an instrument of the kind described above. FIG. 6 illustrates another exemplary embodiment of liquid crystal patterning that can be incorporated into a variable optical insert. FIG. FIG. 6 illustrates another exemplary embodiment of liquid crystal patterning that can be incorporated into a variable optical insert. FIG. FIG. 20 shows an enlarged view of an embodiment of the type shown in FIG. Fig. 4 shows another exemplary embodiment of a variable optical insert in which the variable optical part may be composed of liquid crystals. Fig. 4 shows another exemplary embodiment of a variable optical insert in which the variable optical part may be composed of liquid crystals. Fig. 4 shows another exemplary embodiment of a variable optical insert in which the variable optical part may be composed of liquid crystals. Fig. 4 shows another exemplary embodiment of a variable optical insert in which the variable optical part may be composed of liquid crystals. Fig. 4 shows another exemplary embodiment of a variable optical insert in which the variable optical part may be composed of liquid crystals. Fig. 4 shows another exemplary embodiment of a variable optical insert in which the variable optical part may be composed of liquid crystals. Fig. 4 shows another exemplary embodiment of a variable optical insert in which the variable optical part may be composed of liquid crystals. Fig. 4 shows another exemplary embodiment of a variable optical insert in which the variable optical part may be composed of liquid crystals. Fig. 4 illustrates another exemplary embodiment of a variable optical insert in which the variable optical portion can be composed of liquid crystals and the manner in which the polarization component can be affected when traversing the embodiment.

本発明は、可変光学部分が液晶から構成される可変光学挿入物を有する眼用レンズを製造するための方法及び装置を含む。更に、本発明は、眼用レンズに組み込まれた液晶から構成される可変光学挿入物を有する眼用レンズを含む。   The present invention includes a method and apparatus for manufacturing an ophthalmic lens having a variable optical insert in which the variable optical portion is comprised of a liquid crystal. The present invention further includes an ophthalmic lens having a variable optical insert composed of a liquid crystal incorporated in the ophthalmic lens.

本発明によると、眼用レンズは、埋め込まれた挿入物、及びエネルギーの保存手段としての電気化学セル又は電池のようなエネルギー源で形成される。いくつかの例示的な実施形態において、エネルギー源を含む材料は封入され、眼用レンズがその中に配置される環境から単離され得る。   According to the present invention, the ophthalmic lens is formed with an implanted source and an energy source such as an electrochemical cell or battery as a means of energy storage. In some exemplary embodiments, the material comprising the energy source can be encapsulated and isolated from the environment in which the ophthalmic lens is placed.

装着している者によって制御される調節器具を用いて、光学部分を変えることも可能である。調節デバイスには、例えば、電圧出力を増加若しくは低減するための、電子デバイス又は受動デバイスが含まれてもよい。いくつかの例示的な実施形態はまた、測定したパラメータ又は着用者入力に従って、自動化装置を介して、可変光学部分を変更するための自動化調節器具を含み得る。着用者入力としては、例えば、ワイヤレス装置によって制御されるスイッチが挙げられる。ワイヤレスは、例えば、無線周波数制御、磁気スイッチ、及びインダクタンススイッチを含んでもよい。他の例示的な実施形態において、活性化が、生物学機能に対する応答にて、又は眼用レンズ内の検出素子の測定に対する応答にて、発生し得る。他の例示的な実施形態は、非限定的な例として、周囲照明条件中の変化によって誘引される活性化からの結果であり得る。   It is also possible to change the optical part using an adjustment device controlled by the wearer. The regulating device may include, for example, an electronic device or a passive device for increasing or decreasing the voltage output. Some exemplary embodiments may also include an automated adjustment tool for changing the variable optical portion via an automated device in accordance with measured parameters or wearer input. The wearer input includes, for example, a switch controlled by a wireless device. Wireless may include, for example, radio frequency control, magnetic switches, and inductance switches. In other exemplary embodiments, activation may occur in response to a biological function or in response to measurement of a sensing element in an ophthalmic lens. Other exemplary embodiments may be the result from activation induced by changes in ambient lighting conditions, as a non-limiting example.

いくつかの例示的な実施形態では、挿入物は、液晶層から構成される可変光学部分も含む。電極のエネルギー印加によって作り出された電界が、液晶層内の再配列を発生させ、それによって分子を静止配向からエネルギー印加された配向へとシフトさせると、屈折力の変動が生じることができる。他の例示的な実施形態では、電極のエネルギー印加による液晶層の変更によって生じる異なる効果、例えば偏光角の回転などを開発することができる。   In some exemplary embodiments, the insert also includes a variable optical portion comprised of a liquid crystal layer. Refractive power fluctuations can occur when the electric field created by the energization of the electrodes causes a rearrangement in the liquid crystal layer, thereby shifting the molecules from a static alignment to an energized alignment. In other exemplary embodiments, different effects caused by changing the liquid crystal layer by applying energy to the electrodes can be developed, such as rotation of the polarization angle.

液晶層を有するいくつかの例示的な実施形態において、印加され得る眼用レンズの非光学ゾーン部分中に素子が存在し得る一方、他の例示的な実施形態では、印加を必要しないであろう。印加なしの実施形態において、液晶は、いくつかのエクステリア因子、例えば周囲温度、又は周辺光に基づいて受動的に変化しうる。   In some exemplary embodiments having a liquid crystal layer, elements may be present in the non-optical zone portion of the ophthalmic lens that may be applied, while in other exemplary embodiments, no application will be required. . In embodiments without application, the liquid crystal can passively change based on several exterior factors, such as ambient temperature or ambient light.

液晶レンズは、その本体上に偏光入射に対する電気的に可変の屈折率を提供し得る。第2レンズの偏光の軸が、第1レンズに対して回転している、2つのレンズの組み合わせにより、周囲の偏光していない光に対して屈折率が変動することができるレンズ素子が可能になる。   A liquid crystal lens can provide an electrically variable refractive index for polarized light incidence on its body. The combination of the two lenses in which the axis of polarization of the second lens is rotating with respect to the first lens enables a lens element whose refractive index can vary with respect to the surrounding unpolarized light. Become.

電気的に活性の液晶層を電極と組み合わせることによって、電極間にわたる電界を印加することによって制御することができる物理的な存在を実現しても良い。液晶層の周辺上に存在する誘電体層が存在する場合、誘電体層にわたる場と、液晶層にわたる場が、電極間にわたる場内に組み込まれ得る。三次元形状において、層にわたる場の組み合わせの特性は、電気力学原理及び誘電体層と液晶層の形状に基づいて推定され得る。誘電体層の効果的な電気厚は、不均一様式で作製され、電極にわたる場の効果は、誘電体の効果的な形状によって「成形」されてよく、液晶層内の屈折率における立体的に生成された変化を作り出し得る。いくつかの例示的な実施形態において、そのような成形は結果として、可変焦点特性を選定する能力を有するレンズとなり得る。   A physical presence that can be controlled by applying an electric field across the electrodes may be realized by combining an electrically active liquid crystal layer with the electrodes. If there is a dielectric layer present on the periphery of the liquid crystal layer, the field across the dielectric layer and the field across the liquid crystal layer can be incorporated into the field across the electrodes. In a three-dimensional shape, the characteristics of the field combination across the layers can be estimated based on the electrodynamic principles and the shapes of the dielectric and liquid crystal layers. The effective electrical thickness of the dielectric layer is made in a non-uniform manner, and the field effect across the electrodes can be “shaped” by the effective shape of the dielectric, and sterically in the refractive index within the liquid crystal layer. It can create changes that are generated. In some exemplary embodiments, such shaping can result in a lens having the ability to select variable focus characteristics.

他の例示的な実施形態は、液晶層を含む物理的レンズ素子が、異なる焦点特性を有するようにそれら自身が成形されるときに、誘導され得る。液晶層の電気的に可変の屈折率を次いで、電極の利用を通して、液晶層にわたる電界の適用に基づいて、レンズの焦点特性に変化を導入するために使用し得る。前方収容表面が液晶層と作製する形状と、後方収容表面が液晶層と作製する形状は、最初の順番に対して、システムの焦点特性を決定し得る。   Other exemplary embodiments may be induced when physical lens elements including liquid crystal layers are themselves molded to have different focus characteristics. The electrically variable refractive index of the liquid crystal layer can then be used to introduce changes in the focal characteristics of the lens based on the application of an electric field across the liquid crystal layer through the use of electrodes. The shape created by the front containing surface with the liquid crystal layer and the shape produced by the rear containing surface with the liquid crystal layer can determine the focal characteristics of the system relative to the initial order.

以下の項において、本発明の例示的な実施形態がより詳細に説明される。好ましい実施形態及び代替的な実施形態の説明は共に、例示的な実施形態に過ぎず、当業者には、変化例、修正例、及び変更例が明らかであると理解される。したがって、例示的実施形態は、基礎となる発明の範囲を限定するものではないと理解されるべきである。   In the following sections, exemplary embodiments of the invention are described in more detail. It will be understood that both the preferred and alternative embodiments are described by way of example only, and that variations, modifications, and variations will be apparent to those skilled in the art. Accordingly, it is to be understood that the exemplary embodiments do not limit the scope of the underlying invention.

用語集
本発明を対象としたこの説明及び特許請求の範囲においては、以下の定義が適用される様々な用語が使用され得る。
Glossary In this description and claims directed to the present invention, various terms may be used to which the following definitions apply.

アライメント層:本明細書で使用するとき、液晶層内の分子の配向に影響を与え、整列させる液晶層に隣接する層を指す。生じた分子のアライメント及び配向は、液晶層を通過する光に影響を与え得る。例えば、アライメント及び配向は、入射光において、屈折特性を伴って作動し得る。更には、この効果には、光の偏光の変更が含まれ得る。   Alignment layer: As used herein, refers to a layer adjacent to a liquid crystal layer that affects and aligns the orientation of molecules within the liquid crystal layer. The resulting molecular alignment and orientation can affect the light passing through the liquid crystal layer. For example, alignment and orientation can work with refractive properties in incident light. Furthermore, this effect can include changing the polarization of light.

電気的連通:本明細書で使用するとき、電界によって影響を受けていることを指す。導電材料の場合、影響は電流の流れによってもたらされることもあり、又はその影響によって電流の流れが生じることもある。他の材料では、例えば、永久双極子及び誘導された分子双極子を磁力線に沿って配向する傾向などの影響をもたらす、電位場であってもよい。   Electrical communication: As used herein, refers to being affected by an electric field. In the case of a conductive material, the effect may be caused by a current flow, or the effect may cause a current flow. In other materials, it may be an electric field that produces effects such as, for example, a tendency to orient the permanent and induced molecular dipoles along the magnetic field lines.

エネルギー印加された:本明細書で使用する場合、電流を供給することが可能である、又は電気エネルギーを内部に蓄積させることが可能である状態を意味する。   Energized: As used herein, means a state in which current can be supplied or electrical energy can be stored internally.

印加された配向:本明細書で使用するとき、エネルギー源によって駆動された電位場の効果によって影響を受ける際の液晶の分子の配向を指す。例えば、液晶を含む器具は、エネルギー源がオン又はオフのいずれかで動作する場合に、1つの印加された配向を有し得る。他の実施形態において、印加された配向は、適用されたエネルギーの量による影響が及んだ規模に合わせて変化し得る。   Applied orientation: As used herein, refers to the orientation of molecules of a liquid crystal as affected by the effect of a potential field driven by an energy source. For example, an instrument that includes a liquid crystal can have one applied orientation when the energy source operates either on or off. In other embodiments, the applied orientation can vary to a scale affected by the amount of energy applied.

エネルギー:本明細書で用いる場合、物理システムの仕事をする能力を指す。本発明内の多くの用途が、仕事をする際に電気的作用を実行する前述の能力に関するものであり得る。   Energy: As used herein, refers to the ability of a physical system to do work. Many applications within the present invention may relate to the aforementioned ability to perform electrical actions when working.

エネルギー源:本明細書で使用するとき、エネルギーを供給するか、又は生物医学的デバイスを励起状態とすることが可能なデバイスを指す。   Energy source: As used herein, refers to a device capable of supplying energy or energizing a biomedical device.

エネルギーハ−ベスタ:本明細書で使用するとき、環境からエネルギーを抽出することが可能であり、それを電気的エネルギーに変換するデバイスを指す。   Energy harvester: As used herein, refers to a device capable of extracting energy from the environment and converting it into electrical energy.

眼内レンズ:本明細書で使用するとき、眼内に埋め込まれる眼用レンズを指す。   Intraocular lens: As used herein, refers to an ophthalmic lens that is implanted in the eye.

レンズ形成混合物又は反応性混合物又は反応性モノマー混合物(RMM):本明細書で用いる場合、眼用レンズを形成するために硬化及び架橋するか又は架橋することができるモノマー又はプレポリマ材料を指す。種々の実施形態は、レンズ形成混合物に1つ以上の添加剤(例えば、UVブロッカー、ティント、光開始剤、又は触媒)及び他の添加剤であって、眼用レンズ(例えば、コンタクト又は眼内レンズ)内で希望する場合があるものを伴うものを含んでいてもよい。   Lens-forming mixture or reactive mixture or reactive monomer mixture (RMM): As used herein, refers to a monomer or prepolymer material that can be cured and cross-linked or cross-linked to form an ophthalmic lens. Various embodiments include one or more additives (eg, UV blockers, tints, photoinitiators, or catalysts) and other additives to the lens-forming mixture, such as ophthalmic lenses (eg, contacts or intraocular). Lenses) may be included with what may be desired.

レンズ形成表面:本明細書で使用するとき、レンズを成型するのに使用される表面を指す。いくつかの実施形態において、任意のかかる表面は、光学品質表面仕上げを有してよく、これは、十分に滑らかであり、鋳造表面との接触において、レンズ形成混合物の重合化によって製造されるレンズ表面が、光学的に許容可能であるように形成されることを示唆している。更に、いくつかの実施形態において、レンズ形成表面は、レンズ表面に、例えば、球面状、非球面状及び円柱状電力、波面収差補正、及び角膜トポグラフィー補正などの所望の光学特性を付与するために必要である形状を有し得る。   Lens forming surface: As used herein, refers to the surface used to mold the lens. In some embodiments, any such surface may have an optical quality surface finish that is sufficiently smooth and produced by polymerization of the lens-forming mixture in contact with the cast surface. It suggests that the surface be formed to be optically acceptable. Further, in some embodiments, the lens forming surface provides the lens surface with desired optical properties such as spherical, aspherical and cylindrical power, wavefront aberration correction, and corneal topography correction, for example. May have the shape required for

液晶:本明細書で使用するとき、従来の液体と固体結晶との間の性質を有する物質の状態を指す。液晶は、固体として特徴付けられ得ないが、その分子が、若干のアライメントを示す。本明細書で使用するとき、液晶は、特定の相又は構造に限定されないが、液晶は特定の静止配向を有し得る。液晶の配向及び相は、液晶の部類に応じて、外部力(例えば、温度、磁気、又は電気)によって操作され得る。   Liquid crystal: As used herein, refers to the state of a substance having properties between conventional liquids and solid crystals. Liquid crystals cannot be characterized as solids, but their molecules show some alignment. As used herein, a liquid crystal is not limited to a particular phase or structure, but a liquid crystal can have a particular static alignment. The alignment and phase of the liquid crystal can be manipulated by external forces (eg, temperature, magnetism, or electricity) depending on the type of liquid crystal.

リチウムイオンセル:本明細書で使用する場合、セル内を移動するリチウムイオンが電気エネルギーを生成する、電気化学セルを指す。通常電池と呼ばれるこの電気化学セルは、その通常の形態で再エネルギー印加又は再充電され得る。   Lithium ion cell: As used herein, refers to an electrochemical cell in which lithium ions moving within the cell generate electrical energy. This electrochemical cell, usually called a battery, can be re-energized or recharged in its normal form.

媒体挿入物又は挿入物:本明細書で使用するとき、眼用レンズ内で、エネルギー源を支持することが可能な成形可能又は剛性の基質を指す。いくつかの例示的な実施形態において、媒体挿入物はまた、1つ又は複数の可変光学部分を含む。   Media insert or insert: As used herein, refers to a moldable or rigid substrate capable of supporting an energy source within an ophthalmic lens. In some exemplary embodiments, the media insert also includes one or more variable optical portions.

鋳型:本明細書で使用される場合、未硬化配合物からレンズを形成するために使用され得る、剛性又は半剛性の物体を指す。いくつかの好ましい鋳型は、前方湾曲鋳型部分及び後方湾曲鋳型部分を形成する2つの鋳型部分を含む。   Mold: As used herein, refers to a rigid or semi-rigid object that can be used to form a lens from an uncured formulation. Some preferred molds include two mold parts that form a front curve mold part and a back curve mold part.

眼用レンズ又はレンズ:本明細書で使用されるとき、眼内又は眼上に存在する任意の眼用器具を指す。これらのデバイスは、光学補正を提供してもよく、又は美容用であってもよい。例えば、用語「レンズ」は、コンタクトレンズ、眼内レンズ、オーバーレイレンズ、眼用挿入物、光学挿入物又はそれを通して視覚が補正されるか改変される、又はそれを通して、視覚が損なわれることなく眼の生理学が化粧的に増強される(例えば虹彩色)他の同様の器具を意味し得る。いくつかの例示的な実施形態において、本発明の好ましいレンズは、例えばシリコーンハイドロゲル及びフルオロハイドロゲルを含む、シリコーンエラストマー又はハイドロゲルから作成されるソフトコンタクトレンズである。   Ophthalmic lens or lens: As used herein, refers to any ophthalmic device that resides in or on the eye. These devices may provide optical correction or may be cosmetic. For example, the term “lens” includes contact lenses, intraocular lenses, overlay lenses, ophthalmic inserts, optical inserts or through which vision is corrected or altered, or through which the eye is not impaired. May mean other similar devices whose physiology is cosmetically enhanced (eg, iris color). In some exemplary embodiments, preferred lenses of the invention are soft contact lenses made from silicone elastomers or hydrogels, including, for example, silicone hydrogels and fluorohydrogels.

光学ゾーン:本明細書で使用するとき、眼科用レンズの着用者がそこを通して見ることになる、眼科用レンズの領域を指す。   Optical zone: As used herein, refers to the area of an ophthalmic lens through which an ophthalmic lens wearer will see.

電力:本明細書で使用する場合、単位時間当たりに行われる作業又は伝達するエネルギーを意味する。   Electric power: As used herein, means work performed or transmitted energy per unit time.

再充電可能又はエネルギーの再印可可能:本明細書で使用するとき、仕事を行うためのより高い能力を有する状態へと回復するための能力を指す。本発明内の多くの使用は、特定の再開された時間期間電流を特定の割合で流すことができる状態に回復できる能力と関連付けられる。   Rechargeable or energy reapplicable: As used herein, refers to the ability to recover to a state with a higher ability to do work. Many uses within the present invention are associated with the ability to recover to a state where current can flow at a specific rate for a specific resumed time period.

再印加、又は再充電:本明細書で使用するとき、仕事をするためのより高い能力を有する状態までエネルギー源を回復することを指す。本明細書内の多くの用途は、再確定された時間において、一定の速度で電流を流す能力まで装置を回復させることに関連し得る。   Re-apply, or recharge: As used herein, refers to restoring an energy source to a state that has a higher ability to do work. Many applications within this specification may relate to restoring the device to the ability to conduct current at a constant rate in a reconfirmed time.

鋳型から離型された:本明細書で使用するとき、鋳型から完全に分離されているか、又は軽く揺動することによって取り外すか若しくはスワブによって押し出すことができるようにごく緩く結合しているレンズを指す。   Demolded from the mold: as used herein, a lens that is either completely separated from the mold or is loosely coupled so that it can be removed by swirling lightly or pushed out by a swab. Point to.

静止配向:本明細書で使用するとき、その静止した、非印加状態における、液晶器具の分子の配向を指す。   Stationary orientation: As used herein, refers to the orientation of molecules of a liquid crystal device in its stationary, unapplied state.

可変光学部品:本明細書で使用するとき、例えばレンズの屈折力又は偏光角など、光学品質を変更する能力を指す。   Variable optical component: As used herein, refers to the ability to change optical quality, such as the refractive power or polarization angle of a lens.

眼科用レンズ
図1を参照すると、密封及び封入された挿入物を含む眼用器具を形成するための装置100が描写されている。この装置は、例示的な前方湾曲鋳型102及び適合する後方湾曲鋳型101を含む。眼用器具の可変光学挿入物104及び本体103は、前方湾曲鋳型102と後方湾曲鋳型101内部に配置され得る。いくつかの例示的な実施形態において、ハイドロゲル本体103の材料はハイドロゲル材料であってよく、可変光学挿入物104は本材料によって全表面が囲まれてよい。
Ophthalmic Lens Referring to FIG. 1, a device 100 for forming an ophthalmic device including a sealed and encapsulated insert is depicted. The apparatus includes an exemplary front curve mold 102 and a matching back curve mold 101. The variable optical insert 104 and the body 103 of the ophthalmic device can be placed inside the front curve mold 102 and the back curve mold 101. In some exemplary embodiments, the material of the hydrogel body 103 may be a hydrogel material, and the variable optical insert 104 may be surrounded on all surfaces by the material.

可変光学挿入物104は、複数の液晶層109及び110を含み得る。他の例示的な実施形態には、単一の液晶層が含まれてよく、そのいくつかは、後の項にて議論される。装置100の使用によって、多くの密封された領域を有する要素の組み合わせから構成される新規の眼用器具が作製され得る。   The variable optical insert 104 can include a plurality of liquid crystal layers 109 and 110. Other exemplary embodiments may include a single liquid crystal layer, some of which are discussed in later sections. Use of the device 100 can create a new ophthalmic device that is composed of a combination of elements having many sealed areas.

いくつかの例示的な実施形態において、可変光学挿入物104を有するレンズは、剛性中心ソフトスカート設計を含んでよく、ここで、液晶層109及び110を含む中心剛性光学素子は、大気、及び前側及び後側表面上のそれぞれに角膜表面と直接接触する。レンズ材料(典型的にはハイドロゲル材料)のソフトスカートが、剛性光学素子の周辺に結合し、剛性光学素子がまた、得られる眼用レンズにエネルギーと機能性を追加し得る。   In some exemplary embodiments, the lens with the variable optical insert 104 may include a rigid center soft skirt design, where the central rigid optical elements including the liquid crystal layers 109 and 110 are atmospheric and anterior And each on the posterior surface is in direct contact with the corneal surface. A soft skirt of lens material (typically a hydrogel material) bonds to the periphery of the rigid optical element, which can also add energy and functionality to the resulting ophthalmic lens.

図2Aを参照すると、可変光学挿入物の例示的な実施形態の200にて上下、図2B、250にて断面描写が示されている。この描写では、エネルギー源210は、可変光学挿入物200の周辺部分211内に図示されている。エネルギー源210としては、例えば薄膜、再充電可能リチウムイオン電池、又はアルカリセル系電池が挙げられる。エネルギー源210は、相互連結形体214に連結して、相互連結を許容し得る。更なる相互接続子225及び230は、例えば、エネルギー源210を要素205などの回路に接続されていてよい。他の例示的な実施形態において、挿入物は、その表面上に沈着した相互連結形体を有し得る。   Referring to FIG. 2A, a top and bottom view at 200 of an exemplary embodiment of a variable optical insert, and a cross-sectional depiction at FIGS. 2B and 250 are shown. In this depiction, the energy source 210 is illustrated in the peripheral portion 211 of the variable optical insert 200. Examples of the energy source 210 include a thin film, a rechargeable lithium ion battery, and an alkaline cell battery. The energy source 210 may be coupled to the interconnect feature 214 to allow interconnection. Additional interconnects 225 and 230 may connect the energy source 210 to a circuit such as element 205, for example. In other exemplary embodiments, the insert may have interconnected features deposited on its surface.

いくつかの例示的な実施形態において、可変光学挿入物200は、可撓性基質を含み得る。この可撓性基質は、既に議論されたのと同様の様式で、又は他の手段によって、典型的なレンズ形状に近似する形状に形成され得る。しかしながら、更に可撓性を追加するために、可変光学挿入物200は、放射状の切断部などの追加的な形状形体をその長さに沿って含み得る。集積回路、分離要素、受動部品などの205によって示唆されるような複数の電子要素が存在してよく、またそのような器具を含み得る。   In some exemplary embodiments, the variable optical insert 200 can include a flexible substrate. This flexible substrate can be formed into a shape approximating a typical lens shape in a manner similar to that already discussed, or by other means. However, to add more flexibility, the variable optical insert 200 may include additional shape features along its length, such as radial cuts. There may be multiple electronic elements as suggested by 205, such as integrated circuits, isolation elements, passive components, and may include such instruments.

可変光学部分220もまた図示される。可変光学部分は、可変光学挿入物を通した電流の印加を介した命令によって変動することができる。いくつかの例示的な実施形態では、可変光学部分220は、2つの透明基質層の間の薄い液晶層から構成される。典型的には、電子回路205の作動を通して、可変光学要素を電子的に活性化及び制御する多くの様式が存在し得る。電子回路は、様々な様式でシグナルを受信してよく、アイテム215などの挿入物中にも存在し得る検出素子と連結され得る。いくつかの実施形態において、可変光学挿入物は、眼用レンズを形成するためのハイドロゲル材料又は他の好適な材料から構成され得るレンズスカート255内に封入され得る。これら例示的実施形態では、眼用レンズは、眼科用スカート255と封入された眼用レンズ挿入物200とから構成されていてよく、前記挿入物自体は、液晶材料の層若しくは領域又は液晶材料を含む層若しくは領域から構成されていてよい。   A variable optical portion 220 is also illustrated. The variable optical portion can be varied by command through the application of current through the variable optical insert. In some exemplary embodiments, the variable optical portion 220 is comprised of a thin liquid crystal layer between two transparent substrate layers. There may be many ways to electronically activate and control the variable optical element, typically through operation of the electronic circuit 205. The electronic circuit may receive a signal in various ways and may be coupled to a detection element that may also be present in an insert such as item 215. In some embodiments, the variable optical insert may be encapsulated within a lens skirt 255 that may be constructed from a hydrogel material or other suitable material to form an ophthalmic lens. In these exemplary embodiments, the ophthalmic lens may be comprised of an ophthalmic skirt 255 and an encapsulated ophthalmic lens insert 200, the insert itself comprising a layer or region of liquid crystal material or a liquid crystal material. It may be composed of layers or regions that contain it.

液晶素子を含む可変光学挿入物
図3を参照すると、アイテム300である、2つの異なる成形されたレンズ部品のレンズ効果の図示が見られ得る。既に言及したように、本発明分野の可変光学挿入物は、2つの異なって成形されたレンズ部品内に、電極及び液晶層システムを封入することによって形成され得る。電極及び液晶層システムは、350にて図示するように、レンズ部品間の空間を占有し得る。320にて前方湾曲部品が見られ、310にて後方湾曲部品が見られ得る。
Variable Optical Insert Including Liquid Crystal Element Referring to FIG. 3, an illustration of the lens effect of two different molded lens components, item 300, can be seen. As already mentioned, the variable optical insert of the field of the invention can be formed by encapsulating the electrode and liquid crystal layer system in two differently molded lens parts. The electrode and liquid crystal layer system may occupy the space between the lens components, as illustrated at 350. A forward curved part can be seen at 320 and a backward curved part can be seen at 310.

非限定的な例において、前方湾曲部品320は、空間350と相互作用する湾曲成形表面を有し得る。この形状は、いくつかの実施形態において、330として描写される曲率半径及び焦点335を有するものとして更に特徴付けられ得る。種々のパラメータ特性を伴う他のより複雑な形状を本発明の技術の範囲内で形成してもよい。しかし説明上、単純な球状を示す場合がある。   In a non-limiting example, the forward curved component 320 can have a curved shaped surface that interacts with the space 350. This shape may be further characterized as having a radius of curvature and a focal point 335, depicted as 330, in some embodiments. Other more complex shapes with various parameter characteristics may be formed within the scope of the present technique. However, for the sake of explanation, a simple spherical shape may be shown.

同様の非限定的な様式にて、後方湾曲部品310は、空間350と相互作用する凹凸成形された表面を有し得る。この形状は、いくつかの実施形態において、340として描写される曲率半径及び焦点345を有するものとして更に特徴付けられ得る。種々のパラメータ特性を伴う他のより複雑な形状を本発明の技術の範囲内で形成してもよい。しかし説明上、単純な球状を示す場合がある。   In a similar non-limiting manner, the back curve component 310 can have a concavo-convex shaped surface that interacts with the space 350. This shape may be further characterized as having a radius of curvature and a focal point 345 depicted as 340 in some embodiments. Other more complex shapes with various parameter characteristics may be formed within the scope of the present technique. However, for the sake of explanation, a simple spherical shape may be shown.

300のタイプのレンズがどのように動作するかを例示するために、アイテム310及び320を含む材料は、所定値の固有屈折率を有していてもよく、空間350内で、液晶層は、非限定的な例において、屈折率がその所定値と一致するように選択されてもよい。したがって、光線が、レンズ部品310及び320、及び空間350を横断するとき、これらは焦点特性を調節し得る様式で、様々な境界に対して反応しないであろう。その機能において、示していないレンズの部分が、入射光線に対する異なる屈折率が推定される、空間350内の液晶層となり得る様々な要素の印加を活性化し得る。非限定的な例において、得られた屈折率が低下し得る。ここで、各材料境界にて、光の経路が、表面の焦点特性と、屈折率の変化に基づいて変更されるように、成形され得る。   To illustrate how 300 types of lenses work, the material comprising items 310 and 320 may have a predetermined value of the intrinsic refractive index, and within space 350, the liquid crystal layer is In a non-limiting example, the refractive index may be selected to match that predetermined value. Thus, as light rays traverse lens components 310 and 320 and space 350, they will not respond to various boundaries in a manner that can adjust the focal characteristics. In that function, portions of the lens not shown can activate the application of various elements that can be liquid crystal layers in space 350 where different refractive indices for incident light are estimated. In a non-limiting example, the resulting refractive index can be reduced. Here, at each material boundary, the light path can be shaped to change based on the focal characteristics of the surface and the change in refractive index.

モデルは、スネルの法則:sin(θ)/sin(θ)=n/nに基づいてもよい。例えば、部品320及び空間350によって境界を形成してもよい。θは、境界において入射光線が面法線となす角度であり得る。θは、光線が境界を出る際に面法線となすモデル化された角度であり得る。nは、空間350の屈折率を表し、nは、部品320の屈折率を表し得る。nがnと等しくないとき、角度θ及びθもまた異なる。したがって、空間350中の液晶層の電子的に可変の屈折率が変化する場合、光線が境界にてとる経路も変化するであろう。 The model may be based on Snell's law: sin (θ 1 ) / sin (θ 2 ) = n 2 / n 1 . For example, the boundary may be formed by the part 320 and the space 350. θ 1 may be the angle that the incident ray makes with the surface normal at the boundary. θ 2 can be a modeled angle that makes the surface normal as the ray exits the boundary. n 2 may represent the refractive index of the space 350, and n 1 may represent the refractive index of the part 320. When n 1 is not equal to n 2 , the angles θ 1 and θ 2 are also different. Thus, if the electronically variable refractive index of the liquid crystal layer in space 350 changes, the path taken by the rays at the boundary will also change.

図4を参照すると、眼用レンズ400は、埋め込まれた可変光学挿入物410を有して示される。眼用レンズ400は、前方湾曲表面401と後方湾曲表面402とを有し得る。挿入物410は、液晶層404を有する可変光学部分403を有し得る。いくつかの例示的な実施形態において、挿入物410は、複数の液晶層404及び405を有し得る。挿入物410の部分は、眼科用レンズ400の光学ゾーンと重なり合ってよい。   Referring to FIG. 4, an ophthalmic lens 400 is shown having an embedded variable optical insert 410. The ophthalmic lens 400 may have a front curved surface 401 and a back curved surface 402. The insert 410 can have a variable optical portion 403 with a liquid crystal layer 404. In some exemplary embodiments, the insert 410 can have a plurality of liquid crystal layers 404 and 405. The portion of the insert 410 may overlap the optical zone of the ophthalmic lens 400.

図5を参照すると、眼用レンズ内に挿入され得る可変光学部分500が、液晶層530を有して図示される。可変光学部分500は、本明細書の他の項にて議論されたように、材料及び構造関連の同様の多様性を有し得る。いくつかの典型的な実施形態では、透明電極545を第1透明基質550上に配置しても良い。第1レンズ表面540は、誘電体フィルムと、いくつかの例示的な実施形態においては、第1透明電極545上に配置され得るアライメント層から構成され得る。このような典型的な実施形態では、第1レンズ表面540の誘電体層の形状は、図示したように局部的に変化する形状を誘電体厚さ内に形成しても良い。そのような局所的に多様な形状は、図3を参照して議論した幾何学的効果上、レンズ素子の焦点合わせ電力を導入し得る。例えば、いくつかの実施形態では、形作られた層は、第1透明電極545と基質550の組み合わせの上に射出成形によって形成することができる。   Referring to FIG. 5, a variable optical portion 500 that can be inserted into an ophthalmic lens is illustrated having a liquid crystal layer 530. The variable optical portion 500 may have similar material and structure related diversity, as discussed elsewhere herein. In some exemplary embodiments, the transparent electrode 545 may be disposed on the first transparent substrate 550. The first lens surface 540 can be comprised of a dielectric film and, in some exemplary embodiments, an alignment layer that can be disposed on the first transparent electrode 545. In such an exemplary embodiment, the shape of the dielectric layer of the first lens surface 540 may be a locally varying shape within the dielectric thickness as shown. Such locally diverse shapes may introduce the focusing power of the lens element due to the geometric effects discussed with reference to FIG. For example, in some embodiments, the shaped layer can be formed by injection molding on the combination of the first transparent electrode 545 and the substrate 550.

いくつかの典型的な実施形態では、第1透明電極545及び第2透明電極520を種々の方法で成形しても良い。いくつかの例において、成形は結果として、別々に適用した印加を有してよく形成される別個の、異なる領域となりうる。他の実施例では、電極は、レンズの中央部から周辺部へ向かってらせん状などのパターンで形成されていてよく、液晶層530にわたって可変電界を適用することができる。いずれの場合において、そのような電極成形は、電極上の誘電体層の成形に加えて、又はそのような成形の代わりに実施されてよい。これらの様式における電極の成形はまた、動作のもと、レンズ素子の更なる焦点合わせ電力を導入してもよい。   In some exemplary embodiments, the first transparent electrode 545 and the second transparent electrode 520 may be formed in various ways. In some examples, the molding can result in separate, distinct regions that are often formed with separately applied applications. In another embodiment, the electrodes may be formed in a pattern such as a spiral from the center to the periphery of the lens, and a variable electric field can be applied across the liquid crystal layer 530. In any case, such electrode shaping may be performed in addition to or instead of shaping the dielectric layer on the electrode. Electrode shaping in these manners may also introduce additional focusing power of the lens element under operation.

液晶層530は、第1透明電極545と第2透明電極525との間に配置され得る。第2透明電極525を頂部基質層510に取り付けても良い。頂部基質層510から底部基質層550まで形成されるデバイスには、眼用レンズの可変光学部品部分500が含まれていても良い。2つのアライメント層が更に誘電体層上の540及び525に配置されてもよく、液晶層525を包囲してもよい。540及び525でのアライメント層は、眼科用レンズの静止配向を規定するために機能してよい。いくつかの例示的な実施形態において、電極層525及び545は、液晶層530と電気的に導通し、静止配向から少なくとも1つの印加された配向へ配向をシフトさせ得る。   The liquid crystal layer 530 may be disposed between the first transparent electrode 545 and the second transparent electrode 525. A second transparent electrode 525 may be attached to the top substrate layer 510. The device formed from the top substrate layer 510 to the bottom substrate layer 550 may include the variable optical component portion 500 of the ophthalmic lens. Two alignment layers may also be disposed at 540 and 525 on the dielectric layer and may surround the liquid crystal layer 525. The alignment layer at 540 and 525 may function to define the static orientation of the ophthalmic lens. In some exemplary embodiments, the electrode layers 525 and 545 can be in electrical communication with the liquid crystal layer 530 and shift the alignment from a static alignment to at least one applied alignment.

図6を参照すると、眼用レンズ内に挿入され得る可変光学挿入物600の他の例が、2つの液晶層620及び640を伴って図示されている。液晶領域周辺の種々の層の態様はそれぞれ、図5の可変光学挿入物500に関する記載と同様に多様であってよい。いくつかの例示的な実施形態において、アライメント層は、単一の液晶素子の機能へ、偏光感度を導入してよい。その620周辺の空間中の介在している層と第2基質630が第1偏光優先傾向を有してよい、第1基質610によって形成された第1液晶に基づく要素を、第2基質630上第2表面、640周辺空間中の介在している層、及び第2偏光優先傾向を有する第3基質650によって形成された第2液晶に基づく要素と組み合わせることによって、組み合わせが、その上の入射光の偏光様態に対して感受性ではないレンズの電子可変焦点特性を許容してよいように形成されてよい。   Referring to FIG. 6, another example of a variable optical insert 600 that can be inserted into an ophthalmic lens is illustrated with two liquid crystal layers 620 and 640. The various layer embodiments around the liquid crystal region may each be as diverse as described for the variable optical insert 500 of FIG. In some exemplary embodiments, the alignment layer may introduce polarization sensitivity into the function of a single liquid crystal device. An intervening layer in the space around the 620 and an element based on the first liquid crystal formed by the first substrate 610, on which the second substrate 630 may have a first polarization preference, are on the second substrate 630. By combining with the second surface, an intervening layer in the 640 peripheral space, and a second liquid crystal-based element formed by a third substrate 650 having a second polarization preference, the combination is incident light on it. The lens may be configured to allow electronic variable focus properties of the lens that are not sensitive to the polarization mode of the lens.

例示的素子600にて、500における実施例とに関連付けられる様々な型及び多様性を有する2つの電気的に活性な液晶層の組み合わせが、3つの基質層を用いて形成され得る。他の実施例において、器具は、4つの異なる基質の組み合わせによって形成され得る。かかる実施例において、中間基質630は2つの層に分割され得る。基質が後で組み合わされる場合、アイテム600に対して同様に機能する器具がもたらされ得る。4つの層の組み合わせが、加工差違が、液晶素子に対するアライメント形体を定義するステップの部分に関連し得る、620及び640液晶層両方周辺に同様の器具が構築され得る、要素の製造に関する従来の実施例を提示し得る。また更なる例では、500に示すような単一の液晶層の周りのレンズ素子が球対称であるか又は90度の回転に対して対称である場合、2つの部品を組み立てて、600に示すタイプの構造にしてもよく、これは、2つの部品を組み立て前に互いに対して90度回転させることによって行ってもよい。   In the exemplary device 600, a combination of two electrically active liquid crystal layers having various types and diversity associated with the embodiments in 500 can be formed using three substrate layers. In other examples, the device can be formed by a combination of four different substrates. In such an embodiment, the intermediate substrate 630 can be divided into two layers. If the substrates are later combined, an instrument that functions similarly for item 600 may be provided. Conventional implementations for the manufacture of elements where a combination of four layers can be constructed around both 620 and 640 liquid crystal layers, where processing differences can be related to the part of the step that defines the alignment features for the liquid crystal element. An example may be presented. In yet a further example, if the lens elements around a single liquid crystal layer as shown at 500 are spherically symmetric or symmetrical about a 90 degree rotation, the two parts are assembled and shown at 600. It may be a type of structure, and this may be done by rotating the two parts 90 degrees relative to each other before assembly.

材料
マイクロ射出成形の実施形態としては、例えば、ポリ(4−メチルペント−1−エン)コポリマー樹脂を使用して、直径が約6mm〜10mm、前方表面半径が約6mm〜10mm、後方表面半径が約6mm〜10mm、及び中心厚さが約0.050mm〜1.0mmのレンズを形成することが挙げられ得る。いくつかの例示的な実施形態としては、直径が約8.9mm、前方表面半径が約7.9mm、後方表面半径が約7.8mm、中心厚さが約0.200mm、及び端部断面が約0.050の半径である挿入物が挙げられる。
Materials Micro-injection molding embodiments include, for example, using poly (4-methylpent-1-ene) copolymer resin, having a diameter of about 6 mm to 10 mm, a front surface radius of about 6 mm to 10 mm, and a back surface radius of about Mention may be made of forming lenses with a thickness of 6 mm to 10 mm and a center thickness of about 0.050 mm to 1.0 mm. Some exemplary embodiments include a diameter of about 8.9 mm, a front surface radius of about 7.9 mm, a back surface radius of about 7.8 mm, a center thickness of about 0.200 mm, and an end cross section An insert having a radius of about 0.050 may be mentioned.

可変光学挿入物104は、眼用レンズを形成するために使用される鋳型部分101及び102内に配置され得る。鋳型部分101及び鋳型部分102の材料としては、例えば、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリメチルメタクリレート、及び変性ポリオレフィンのうちの1つ又は2つ以上のポリオレフィンが挙げられ得る。他の鋳型としては、セラミック又は金属性材料が挙げられ得る。   The variable optical insert 104 can be placed in the mold parts 101 and 102 used to form the ophthalmic lens. The material of the mold part 101 and the mold part 102 may include, for example, one or more polyolefins of polypropylene, polystyrene, polyethylene, polymethyl methacrylate, and modified polyolefin. Other molds can include ceramic or metallic materials.

好ましい脂環式コポリマーは、2つの異なる脂環式ポリマーを含む。脂環式コポリマーの種々の等級は、105℃〜160℃の範囲のガラス転移温度を有することができる。   Preferred alicyclic copolymers comprise two different alicyclic polymers. Various grades of alicyclic copolymers can have glass transition temperatures in the range of 105 ° C to 160 ° C.

いくつかの例示的な実施形態において、本発明の鋳型は、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、主鎖中に脂環式部位を含む変性ポリオレフィン、及び環状ポリオレフィンのようなポリマーを含み得る。このブレンドを、鋳型半片の一方又は両方の上で使用することができる。このブレンドを後方湾曲部で使用して、前方湾曲部は脂環式コポリマーからなることが好ましい。   In some exemplary embodiments, the templates of the present invention may include polymers such as polypropylene, polyethylene, polystyrene, polymethylmethacrylate, modified polyolefins containing alicyclic moieties in the backbone, and cyclic polyolefins. This blend can be used on one or both of the mold halves. This blend is preferably used at the back curve, and the front curve is preferably made of an alicyclic copolymer.

本発明による鋳型100を作製するいくつかの好ましい方法において、射出成形が公知の技術に従って使用されるが、例示的な実施形態にはまた、例えば、旋盤、ダイアモンドチューニング又はレーザーカッティングを含む、他の技術によって作られた鋳型も含まれ得る。   In some preferred methods of making the mold 100 according to the present invention, injection molding is used in accordance with known techniques, but exemplary embodiments also include other, including, for example, lathe, diamond tuning, or laser cutting. Molds made by technology can also be included.

典型的には、レンズは、両方の鋳型部分101及び102の少なくとも1つの表面上に形成される。しかしながら、いくつかの例示的な実施形態において、レンズの1つの表面が、鋳型部分101及び102から形成されてよく、レンズのもう一方の表面が、旋盤方法又は他の方法を用いて形成されてよい。   Typically, the lens is formed on at least one surface of both mold parts 101 and 102. However, in some exemplary embodiments, one surface of the lens may be formed from mold parts 101 and 102 and the other surface of the lens is formed using a lathe method or other methods. Good.

いくつかの例示的な実施形態において、好ましいレンズ材料には、シリコーン含有成分が含まれる。「シリコーン含有成分」とは、モノマー、マクロマー又はプレポリマ中に少なくとも1つの[−Si−O−]単位を含有するものである。好ましくは、総Si及び結合Oは、シリコーン含有成分中に、そのシリコーン含有成分の総分子量の約20重量%よりも多い、より好ましくは30重量%よりも多い量で存在する。有用なシリコーン含有成分は、好ましくは、アクリレート、メタクリレート、アクリルアミド、メタクリルアミド、ビニル、N−ビニルラクタム、N−ビニルアミド、及びスチリル官能基等の重合性官能基が含まれる。   In some exemplary embodiments, preferred lens materials include a silicone-containing component. A “silicone-containing component” is one containing at least one [—Si—O—] unit in a monomer, macromer or prepolymer. Preferably, the total Si and bonds O are present in the silicone-containing component in an amount greater than about 20%, more preferably greater than 30% by weight of the total molecular weight of the silicone-containing component. Useful silicone-containing components preferably include polymerizable functional groups such as acrylate, methacrylate, acrylamide, methacrylamide, vinyl, N-vinyl lactam, N-vinylamide, and styryl functional groups.

いくつかの例示的な実施形態において、挿入物を取り囲む、また挿入物封入層とも呼ばれる、眼用レンズスカートが、標準ハイドロゲル眼用レンズ処方物から構成され得る。多くの挿入物材料と許容可能な調和を呈する特性を備える代表的な材料には、ナラフィルコン系(ナラフィルコンA及びナラフィルコンB)、及びエタフィルコン系(エタフィルコンAを含む)が挙げられるがこれらに限定されない。本明細書の技術と一致する材料の性質に関して、より技術的に包括的な説明が以下に続く。当業者は、記述された材料以外の他の材料もまた、封止及び封入される挿入物の許容可能なエンクロージャ又は部分的なエンクロージャを形成することができ、本請求項の範囲と一致しかつ本請求項の範囲内に含まれるとみなされるべきであることを認識する場合がある。   In some exemplary embodiments, an ophthalmic lens skirt that surrounds the insert and is also referred to as the insert encapsulation layer may be constructed from a standard hydrogel ophthalmic lens formulation. Exemplary materials with properties that exhibit acceptable harmony with many insert materials include the Narafilcon system (Narafilcon A and Narafilcon B), and the etafilcon system (including etafilcon A). It is not limited to these. A more technically comprehensive description of the material properties consistent with the techniques herein follows. Persons skilled in the art can also form other acceptable materials other than those described, which are acceptable and partial enclosures for the inserts to be sealed and encapsulated, consistent with the scope of the claims and It may be recognized that it should be considered within the scope of the claims.

好適なシリコーン含有成分は、式Iの化合物を含み、

Figure 2018036634
(式中、
は、ヒドロキシ、アミノ、オキサ、カルボキシ、アルキルカルボキシ、アルコキシ、アミド、カルバメート、カーボネート、ハロゲン、又はそれらの組み合わせから選択された官能基を更に含んでもよい、一価の反応性基、一価のアルキル基、又は一価のアリール基、並びに、アルキル、ヒドロキシ、アミノ、オキサ、カルボキシ、アルキルカルボキシ、アルコキシ、アミド、カルバメート、ハロゲン、又はそれらの組み合わせから選択された官能基を更に含んでもよい、1〜100のSi−O繰り返し単位を含む一価のシロキサン鎖から独立して選択され、
式中、b=0〜500であり、bが0以外のとき、bは表示値と同等のモードを有する分布であると理解され、
式中、少なくとも1個のRが一価の反応性基を含み、いくつかの実施形態では、1〜3個のRが一価の反応性基を含む。 Suitable silicone-containing components include compounds of formula I
Figure 2018036634
(Where
R 1 is a monovalent reactive group, monovalent, which may further comprise a functional group selected from hydroxy, amino, oxa, carboxy, alkylcarboxy, alkoxy, amide, carbamate, carbonate, halogen, or combinations thereof Or a monovalent aryl group, and a functional group selected from alkyl, hydroxy, amino, oxa, carboxy, alkylcarboxy, alkoxy, amide, carbamate, halogen, or combinations thereof, Independently selected from monovalent siloxane chains containing 1 to 100 Si-O repeating units;
Where b = 0 to 500 and when b is other than 0, b is understood to be a distribution having a mode equivalent to the displayed value;
Wherein at least one R 1 contains a monovalent reactive group, and in some embodiments, 1-3 R 1 contain a monovalent reactive group.

本明細書で使用する場合、「一価の反応性基」とは、フリーラジカル重合及び/又はカチオン重合を行うことができる基である。フリーラジカル反応性基の非限定的な例としては、(メタ)アクリレート、スチリル、ビニル、ビニルエーテル、C1〜6アルキル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリルアミド、C1〜6アルキル(メタ)アクリルアミド、N−ビニルラクタム、N−ビニルアミド、C2〜12アルケニル、C2〜12アルケニルフェニル、C2〜12アルケニルナフチル、C2〜6アルケニルフェニル、C1〜6アルキル、O−ビニルカルバメート、及びO−ビニルカルボネートが挙げられる。カチオン反応性基の非限定的な例としては、ビニルエーテル又はエポキシド基、及びこれらの混合物が挙げられる。一実施形態では、フリーラジカル反応性基は、(メタ)アクリレート、アクリルオキシ、(メタ)アクリルアミド、及びそれらの混合物を含む。 As used herein, a “monovalent reactive group” is a group that can undergo free radical polymerization and / or cationic polymerization. Non-limiting examples of free radical reactive groups include (meth) acrylate, styryl, vinyl, vinyl ether, C 1-6 alkyl (meth) acrylate, (meth) acrylamide, C 1-6 alkyl (meth) acrylamide, N-vinyl lactam, N-vinyl amide, C 2-12 alkenyl, C 2-12 alkenyl phenyl, C 2-12 alkenyl naphthyl, C 2-6 alkenyl phenyl, C 1-6 alkyl, O-vinyl carbamate, and O— Vinyl carbonate is mentioned. Non-limiting examples of cation reactive groups include vinyl ether or epoxide groups, and mixtures thereof. In one embodiment, free radical reactive groups include (meth) acrylates, acrylicoxy, (meth) acrylamides, and mixtures thereof.

好適な一価のアルキル及びアリール基としては、未置換の一価のC〜C16アルキル基、C〜C14アリール基、例えば、置換及び未置換のメチル、エチル、プロピル、ブチル、2−ヒドロキシプロピル、プロポキシプロピル、ポリエチレンオキシプロピル、これらの組み合わせなどが挙げられる。 Suitable monovalent alkyl and aryl groups include unsubstituted monovalent C 1 -C 16 alkyl groups, C 6 -C 14 aryl groups such as substituted and unsubstituted methyl, ethyl, propyl, butyl, -Hydroxypropyl, propoxypropyl, polyethyleneoxypropyl, combinations thereof and the like.

一実施形態において、bはゼロであり、1つのRは一価の反応性基であり、少なくとも3つのRは、1〜16個の炭素原子を有する一価アルキル基から、及び別の実施形態においては、1〜6個の炭素原子を有する一価アルキル基から選択される。この実施形態のシリコーン成分の非限定例としては、2−メチル−、2−ヒドロキシ−3−[3−[1,3,3,3−テトラメチル−1−[(トリメチルシリル)オキシ]ジシロキザニル]プロポキシ]プロピルエステル(「SiGMA」)、2−ヒドロキシ−3−メタクリロキシプロピルオキシプロピル−トリス(トリメチルシロキシ)シラン、3−メタクリルオキシプロピルトリス(トリメチルシロキシ)シラン(「TRIS」)、3−メタクリルオキシプロピルビス(トリメチルシロキシ)メチルシラン、及び3−メタクリルオキシプロピルペンタメチルジシロキサンが挙げられる。 In one embodiment, b is zero, one R 1 is a monovalent reactive group, at least three R 1 are from a monovalent alkyl group having 1 to 16 carbon atoms, and another In embodiments, it is selected from monovalent alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms. Non-limiting examples of silicone components in this embodiment include 2-methyl-, 2-hydroxy-3- [3- [1,3,3,3-tetramethyl-1-[(trimethylsilyl) oxy] disiloxanyl] propoxy ] Propyl ester ("SiGMA"), 2-hydroxy-3-methacryloxypropyloxypropyl-tris (trimethylsiloxy) silane, 3-methacryloxypropyltris (trimethylsiloxy) silane ("TRIS"), 3-methacryloxypropyl Bis (trimethylsiloxy) methylsilane and 3-methacryloxypropylpentamethyldisiloxane are mentioned.

別の実施形態では、bは、2〜20、3〜15であり、又はいくつかの実施形態では3〜10であり、少なくとも1つの末端Rが一価の反応性基を含み、残りのRは、1〜16個の炭素原子を有する一価のアルキル基から選択され、又は別の実施形態では1〜6個の炭素原子を有する一価のアルキル基から選択されている。更に別の実施形態では、bは3〜15であり、1つの末端Rが一価の反応性基を含み、他の末端Rは1〜6個の炭素原子を有する一価のアルキル基を含み、残りのRは1〜3個の炭素原子を有する一価のアルキル基を含む。本実施形態のシリコーン成分の非限定例としては、(モノ−(2−ヒドロキシ−3−メタクリルオキシプロピル)−プロピルエーテル末端のポリジメチルシロキサン(400〜1000MW))(「OH−mPDMS」)、モノメタクリルオキシプロピル末端のモノ−n−ブチル末端のポリジメチルシロキサン(800〜1000MW)、(「mPDMS」)が挙げられる。 In another embodiment, b is 2-20, 3-15, or in some embodiments 3-10, at least one terminal R 1 contains a monovalent reactive group, and the rest R 1 is selected from monovalent alkyl groups having 1 to 16 carbon atoms, or in another embodiment selected from monovalent alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms. In yet another embodiment, b is 3-15, one terminal R 1 contains a monovalent reactive group and the other terminal R 1 is a monovalent alkyl group having 1-6 carbon atoms. And the remaining R 1 comprises a monovalent alkyl group having 1 to 3 carbon atoms. Non-limiting examples of silicone components of this embodiment include (mono- (2-hydroxy-3-methacryloxypropyl) -propyl ether terminated polydimethylsiloxane (400-1000 MW)) ("OH-mPDMS"), mono Methacryloxypropyl terminated mono-n-butyl terminated polydimethylsiloxane (800-1000 MW), ("mPDMS").

別の実施形態では、bは5〜400又は10〜300であり、両方の末端Rは一価の反応性基を含み、残りのRは1〜18個の炭素原子を有する一価のアルキル基から独立して選択され、これは炭素原子間のエーテル結合を有してもよく、ハロゲンを更に含んでもよい。 In another embodiment, b is 5 to 400 or 10 to 300, both terminal R 1 contain a monovalent reactive group, and the remaining R 1 is a monovalent having 1 to 18 carbon atoms. It is independently selected from an alkyl group, which may have an ether bond between carbon atoms and may further contain a halogen.

一実施形態では、シリコーンハイドロゲルレンズが望ましい場合、本発明のレンズは、ポリマーが作られる反応性モノマー成分の総重量に基づいて、少なくとも約20重量%、好ましくは約20〜70重量%のシリコーン含有成分を含む、反応性混合物から作られる。   In one embodiment, if a silicone hydrogel lens is desired, the lens of the present invention is at least about 20%, preferably about 20-70% by weight silicone based on the total weight of reactive monomer components from which the polymer is made. Made from a reactive mixture, including ingredients.

別の実施形態では、1〜4個のRは、下式のビニルカーボネート又はカルバメートを含み、

Figure 2018036634
式中、Yは、O−、S−、又はNH−を示し、
Rは、水素又はメチルを示し、dは、1、2、3又は4であり、qは、0又は1である。 In another embodiment, 1 to 4 R 1 comprises vinyl carbonate or carbamate of the formula:
Figure 2018036634
In the formula, Y represents O-, S-, or NH-,
R represents hydrogen or methyl, d is 1, 2, 3 or 4, and q is 0 or 1.

シリコーン含有ビニルカーボネート又はビニルカルバメートモノマーとしては、特に、1,3−ビス[4−(ビニルオキシカルボニルオキシ)ブタ−1−イル]テトラメチル−ジシロキサン;3−(ビニルオキシカルボニルチオ)プロピル−[トリス(トリメチルシロキシ)シラン];3−[トリス(トリメチルシロキシ)シリル]プロピルアリルカルバメート;3−[トリス(トリメチルシロキシ)シリル]プロピルビニルカルバメート;トリメチルシリルエチルビニルカーボネート;トリメチルシリルメチルビニルカーボネート、及び以下が挙げられる。   Silicone-containing vinyl carbonate or vinyl carbamate monomers include in particular 1,3-bis [4- (vinyloxycarbonyloxy) but-1-yl] tetramethyl-disiloxane; 3- (vinyloxycarbonylthio) propyl- [ Tris (trimethylsiloxy) silane]; 3- [tris (trimethylsiloxy) silyl] propylallylcarbamate; 3- [tris (trimethylsiloxy) silyl] propylvinylcarbamate; trimethylsilylethylvinylcarbonate; trimethylsilylmethylvinylcarbonate; It is done.

Figure 2018036634
約200未満の弾性率を有する生物医学的デバイスが望ましい場合、1個のRのみが一価の反応性基を含むべきであり、残りのR基のうちの2個以下が一価のシロキサン基を含む。
Figure 2018036634
If a biomedical device having a modulus of elasticity of less than about 200 is desired, only one R 1 should contain a monovalent reactive group and no more than two of the remaining R 1 groups are monovalent. Contains siloxane groups.

別の種類のシリコーン含有成分としては、次式のポリウレタンマクロマーが挙げられる。
式IV〜VI
G)
E(A) 、又は、
E(G)
式中、
Dは6〜30個の炭素原子を有するアルキルジラジカル、アルキルシクロアルキルジラジカル、シクロアルキルジラジカル、アリールジラジカル、又はアルキルアリールジラジカルを示し、
Gは、1〜40個の炭素原子を有するアルキルジラジカル、シクロアルキルジラジカル、アルキルシクロアルキルジラジカル、アリールジラジカル又はアルキルアリールジラジカルを示し、これは、主鎖中にエーテル、チオ又はアミン結合を含有し得、
はウレタン又はウレイド結合を示し、
は少なくとも1であり、
Aは次式の二価の重合ラジカルを示す。
Another type of silicone-containing component includes polyurethane macromers of the formula:
Formulas IV-VI
(* D * A * D * G) a * D * D * E 1,
E (* D * G * D * A) a * D * G * D * E 1, or,
E ( * D * A * D * G) a * D * A * D * E 1
Where
D represents an alkyl diradical, alkylcycloalkyl diradical, cycloalkyl diradical, aryl diradical, or alkylaryl diradical having 6 to 30 carbon atoms;
G represents an alkyl diradical, cycloalkyl diradical, alkylcycloalkyl diradical, aryl dialkyl radical or alkylaryl diradical having 1 to 40 carbon atoms, which may contain ether, thio or amine linkages in the main chain. ,
* Indicates a urethane or ureido bond,
a is at least 1,
A represents a divalent polymerization radical represented by the following formula.

Figure 2018036634
11は独立に、1〜10の炭素原子を有するアルキル又はフルオロ置換アルキル基を示す。これは、炭素原子間にエーテル結合を含んでいてもよい。yは、少なくとも1であり、pは、400〜10,000の部分重量を提供し、E及びEのそれぞれは独立して、下式によって表される重合性不飽和有機基を意味する。
Figure 2018036634
R 11 independently represents an alkyl or fluoro-substituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. This may contain an ether bond between the carbon atoms. y is at least 1, p provides a partial weight of 400 to 10,000, and each of E and E 1 independently represents a polymerizable unsaturated organic group represented by the following formula:

Figure 2018036634
式中、R12は水素又はメチルであり、R13は水素、炭素原子1〜6個を有するアルキルラジカル、又は−CO−Y−R15ラジカルであり、Yは−O−、Y−S−又は−NH−であり、R14は炭素原子1〜12個を有する二価のラジカルであり、Xは−CO−又は−OCO−を示し、Zは−O−又は−NH−を示し、Arは炭素原子6〜30個を有する芳香族ラジカルを示し、wは0〜6であり、xは0又は1であり、yは0又は1であり、zは0又は1である。
Figure 2018036634
In which R 12 is hydrogen or methyl, R 13 is hydrogen, an alkyl radical having 1 to 6 carbon atoms, or a —CO—Y—R 15 radical, and Y is —O—, Y—S—. Or —NH—, R 14 is a divalent radical having 1 to 12 carbon atoms, X represents —CO— or —OCO—, Z represents —O— or —NH—, Ar Represents an aromatic radical having 6 to 30 carbon atoms, w is 0 to 6, x is 0 or 1, y is 0 or 1, and z is 0 or 1.

1つの好ましいシリコーン含有成分は、次式で表されるポリウレタンマクロマーである。   One preferred silicone-containing component is a polyurethane macromer represented by the following formula:

Figure 2018036634
式中、R16は、イソホロンジイソシアネートのジラジカルなどイソシアネート基の除去後のジイソシアネートのジラジカルである。別の好適なシリコーン含有マクロマーは、フルオロエーテル、ヒドロキシ末端ポリジメチルシロキサン、イソホロンジイソシアネート、及びイソシアネートエチルメタクリレートの反応によって形成される、式X(式中、x+yは10〜30の範囲の数である)の化合物である。
Figure 2018036634
In the formula, R 16 is a diradical of a diisocyanate after removal of an isocyanate group such as a diradical of isophorone diisocyanate. Another suitable silicone-containing macromer is formed by the reaction of fluoroether, hydroxy-terminated polydimethylsiloxane, isophorone diisocyanate, and isocyanate ethyl methacrylate, where x + y is a number in the range of 10-30. It is a compound of this.

Figure 2018036634
Figure 2018036634

本発明で使用するのに好適な他のシリコーン含有成分には、ポリシロキサン、ポリアルキレンエーテル、ジイソシアネート、ポリフッ化炭化水素、ポリフッ化エーテル及びポリサッカライド基を含有するマクロマー;末端ジフルオロ置換炭素原子に結合した水素原子を有する、極性フッ素化グラフト又は側基を有するポリシロキサン;エーテル及びシロキサニル結合を含む親水性シロキサニルメタクリレート;並びに、ポリエーテル及びポリシロキサニル基を含む架橋性モノマーが挙げられる。また、前述のポリシロキサンのいずれもが、シリコーン含有成分として本発明に使用することもできる。   Other silicone-containing components suitable for use in the present invention include polysiloxanes, polyalkylene ethers, diisocyanates, polyfluorinated hydrocarbons, polyfluorinated ethers and macromers containing polysaccharide groups; bonded to terminal difluoro-substituted carbon atoms Polysiloxanes having polar fluorinated grafts or side groups with hydrogen atoms; hydrophilic siloxanyl methacrylates containing ether and siloxanyl linkages; and crosslinkable monomers containing polyether and polysiloxanyl groups. Any of the aforementioned polysiloxanes can also be used in the present invention as a silicone-containing component.

液晶材料
本明細書で議論した液晶層型に一致する特徴を有し得る多くの材料が存在し得る。有益な毒性を有する液晶が好ましく、天然に由来したコレステリル系液晶材料が有用であり得ることが想定され得る。他の実施例において、眼用挿入物の封入技術及び材料は、典型的に、ネマチック若しくはコレステリックN又はスメクチックC液晶、又は液晶混合物に関する広いカテゴリーからなり得る、LCDディスプレイ関連材料を含み得る材料の幅広い選択が許容され得る。TN、VA、PSVA、IPS及びFFS適用のためのMerck Specialty chemicals Licristal混合物のような市販されている混合物、及び他の市販されている混合物が、液晶層を形成するために、材料選択を形成し得る。
Liquid Crystal Materials There can be many materials that can have features consistent with the liquid crystal layer types discussed herein. It is envisaged that liquid crystals having beneficial toxicity are preferred, and cholesteryl-based liquid crystal materials derived from nature may be useful. In other embodiments, ophthalmic insert encapsulation technology and materials typically include materials that can include LCD display related materials, which can consist of a broad category of nematic or cholesteric N * or smectic C * liquid crystals, or liquid crystal mixtures. A wide selection of is acceptable. Commercially available mixtures such as the Merck Specialty chemicals mixture for TN, VA, PSVA, IPS and FFS applications, and other commercially available mixtures, form a material selection to form the liquid crystal layer. obtain.

非限定的な意味で、混合物又は処方には、以下の液晶材料が含まれてよい。1−(トランス−4−ヘキシルシクロヘキシル)−4−イソチオシアネートベンゼン液晶、(4−オクチル安息香酸及び4−ヘキシル安息香酸)を含む安息香酸化合物、(4’−ペンチル−4−ビフェニルカルボニトリル、4’−オクチル−4−ビフェニルカルボニトリル、4’−(オクチル)−4−ビフェニルカルボニトリル、4’−(ヘキシルオキシ)−4−ビフェニルカルボニトリル、4−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)ベンゾニトリル、4’−(ペンチルオキシ)−4−ビフェニルカルボニトリル、4’−ヘキシル−4−ビフェニルカルボニトリル)及び4,4’−アゾキシアニソール。   In a non-limiting sense, the mixture or formulation may include the following liquid crystal materials. 1- (trans-4-hexylcyclohexyl) -4-isothiocyanate benzene liquid crystal, benzoic acid compounds including (4-octylbenzoic acid and 4-hexylbenzoic acid), (4′-pentyl-4-biphenylcarbonitrile, 4 '-Octyl-4-biphenylcarbonitrile, 4'-(octyl) -4-biphenylcarbonitrile, 4 '-(hexyloxy) -4-biphenylcarbonitrile, 4- (trans-4-pentylcyclohexyl) benzonitrile, 4 '-(pentyloxy) -4-biphenylcarbonitrile, 4'-hexyl-4-biphenylcarbonitrile) and 4,4'-azoxyanisole.

非限定的な意味で、液晶層を形成する材料として、W1825と呼ばれ得る処方を使用してもよい。W1825は、BEAM Engineering for Advanced Measurements Co.(BEAMCO)から入手可能である。   In a non-limiting sense, a formulation that may be referred to as W1825 may be used as a material for forming the liquid crystal layer. W1825 is a BEAM Engineering for Advanced Measurements Co. Available from (BEAMCO).

本発明の概念において有用であり得る他のクラスの液晶材料が存在し得る。例えば、強誘導体液晶が、電界指向液晶実施様態に関する機能を提供し得るが、また磁場相互作用のような他の効果も導入し得る。電磁放射の材料との相互作用もまた異なり得る。   There may be other classes of liquid crystal materials that may be useful in the concepts of the present invention. For example, a strong derivative liquid crystal may provide functionality for electric field oriented liquid crystal implementations, but may also introduce other effects such as magnetic field interactions. The interaction of electromagnetic radiation with the material can also be different.

アライメント層材料
記載した例示的な実施形態の多くにおいて、眼用レンズ内の液晶層は、挿入物境界にて、様々な様式にて整列される必要があり得る。例えばアライメントは、挿入物の境界に対して水平であるか、又は垂直であってよく、このアライメントは、様々な表面の適切な処理によって得られてよい。処理には、アライメント層による液晶(LC)を含む挿入物の基質のコーティングを含み得る。これらのアライメント層を本明細書で記載する。
Alignment Layer Material In many of the described exemplary embodiments, the liquid crystal layer in the ophthalmic lens may need to be aligned in various ways at the insert boundary. For example, the alignment may be horizontal or perpendicular to the insert boundary, and this alignment may be obtained by appropriate processing of various surfaces. The treatment may include coating the substrate of the insert comprising liquid crystal (LC) with an alignment layer. These alignment layers are described herein.

様々なタイプの液晶に基づく器具において一般に実施される技術は、摩擦技術であり得る。これらの技術は、液晶を封入するために使用される挿入部品の1つのような、湾曲した表面を構成するために適合されてよい。1つの実施例において、表面はポリビニルアルコール(PVA)層によってコーティングされ得る。例えば、PVA層は、1重量%水溶液を用いて、スピンコーティングされ得る。溶液を、およそ60秒間、1000rpmにてスピンコーティングに適用し、次いで乾燥させてよい。続いて、乾燥した層を柔らかい布でこすってよい。非限定的な例において、柔らかい布はベルベットであってよい。   A commonly practiced technique in various types of liquid crystal based instruments may be a friction technique. These techniques may be adapted to construct a curved surface, such as one of the inserts used to encapsulate the liquid crystal. In one example, the surface can be coated with a polyvinyl alcohol (PVA) layer. For example, the PVA layer can be spin coated with a 1 wt% aqueous solution. The solution may be applied to the spin coating at 1000 rpm for approximately 60 seconds and then dried. Subsequently, the dried layer may be rubbed with a soft cloth. In a non-limiting example, the soft cloth can be velvet.

フォトアライメントが、液晶封入においてアライメント層を産出するための他の技術であり得る。いくつかの例示的な実施形態において、フォトアライメントは、その非接触性質と、大規模製造の可能性によって望ましい。非限定的な例において、液晶可変光学部分中で使用されるフォト−アライメント層は、典型的なUV波長の線状偏光の分極に対して直角の方向で大部分が整列可能な二色性アゾベンゼン色素(アゾ色素)から構成され得る。そのようなアライメントは、反復性トランス−シス−トランスフォトアイソマー化プロセスの結果であってよい。   Photo-alignment can be another technique for producing an alignment layer in liquid crystal encapsulation. In some exemplary embodiments, photo-alignment is desirable due to its non-contact nature and large-scale manufacturing potential. In a non-limiting example, the photo-alignment layer used in the liquid crystal tunable optical part is a dichroic azobenzene that can be mostly aligned in a direction perpendicular to the polarization of a typical UV wavelength linear polarization. It can be composed of a dye (azo dye). Such alignment may be the result of a repetitive trans-cis-trans photoisomerization process.

一例としては、PAAD系列アゾベンゼン色素を、DMFの1重量%溶液から3000rpmで30秒間、スピンコーティングしてもよい。その後、得られた層を、UV波長(例えば、325nm、351nm、365nmなど)又は更に可視波長(400〜500nm)の直線偏光ビームに露出してもよい。光源は様々な形態を取ってよい。いくつかの例示的な実施形態において、光は、例えばレーザ源から始まってよい。LED、ハロゲン及び白熱のような他の光源が他の非限定的な例である。様々な形態の光が、必要に応じて様々なパターンで偏光した前又は後のいずれかで、光は光学レンズ器具の利用を通して様々な様式で視準され得る。レーザ源からの光は、例えば本質的に、一定程度の視準を有し得る。   As an example, a PAAD series azobenzene dye may be spin coated from a 1% by weight solution of DMF at 3000 rpm for 30 seconds. The resulting layer may then be exposed to a linearly polarized beam at UV wavelengths (eg, 325 nm, 351 nm, 365 nm, etc.) or even visible wavelengths (400-500 nm). The light source may take various forms. In some exemplary embodiments, the light may begin from a laser source, for example. Other light sources such as LEDs, halogens and incandescent are other non-limiting examples. The light can be collimated in various manners through the use of optical lens instruments, either before or after the various forms of light are polarized in various patterns as required. The light from the laser source can have, for example, essentially a certain collimation.

アゾベンゼンポリマー、ポリエステル、メソジェニック4−(4−メトキシシンナモイルオキシ)ビフェニル側鎖等を有する光架橋性ポリマー液晶に基づいた様々な光異方性材料が現在公知である。そのような材料の例としては、スルホニックビズアゾダイSD1及び他のアゾベンゼン色素、とりわけBEAM Engineering for Advanced Measurements Co.(BEAMCO)から入手可能なPAAD−シリーズ材料、ポリ(ビニルシンナメート)及びその他が挙げられる。   Various photoanisotropic materials based on photocrosslinkable polymer liquid crystals having azobenzene polymers, polyesters, mesogenic 4- (4-methoxycinnamoyloxy) biphenyl side chains and the like are currently known. Examples of such materials include Sulphonic Bizazody SD1 and other azobenzene dyes, especially BEAM Engineering for Advanced Measurements Co. PAAD-series materials available from (BEAMCO), poly (vinyl cinnamate) and others.

いくつかの例示的な実施形態において、PAADシリーズアゾ色素の水溶液又はアルコール溶液を使用することが望ましいだろう。いくつかのアゾベンゼン色素、例えばメチルレッドは、液晶層を直接ドーピングすることによってフォトアライメントのために使用され得る。アゾベンゼン色素の、偏光への曝露が、所望のアライメント条件を作製する境界層に対して、液晶層のバルクへ、バルク内へ、アゾ色素の分散及び接着を引き起こし得る。   In some exemplary embodiments, it may be desirable to use an aqueous or alcohol solution of the PAAD series azo dye. Some azobenzene dyes, such as methyl red, can be used for photoalignment by directly doping the liquid crystal layer. Exposure of the azobenzene dye to polarized light can cause dispersion and adhesion of the azo dye into and into the bulk of the liquid crystal layer relative to the boundary layer that creates the desired alignment conditions.

メチルレッドのようなアゾベンゼン色素はまた、ポリマー、例えばPVAとの組み合わせで使用され得る。許容され得る液晶の隣接層のアライメントを実施可能な他の光異方性材料が、現在公知である。これらの例としては、クマリン、ポリエステル、メソジェニック4−(4−メトキシシンアモイルオキシ)−ビフェニル側鎖を有する光架橋性ポリマー液晶、ポリ(ビニルシンナメート)などに基づく材料が挙げられる。フォトアライメント技術は、液晶のパターン化された配向を含む実施形態に対して有利であり得る。   Azobenzene dyes such as methyl red can also be used in combination with polymers such as PVA. Other photo-anisotropic materials that can perform acceptable alignment of adjacent layers of liquid crystals are currently known. Examples of these include materials based on coumarin, polyester, photocrosslinkable polymer liquid crystals having mesogenic 4- (4-methoxycinamoyloxy) -biphenyl side chains, poly (vinyl cinnamate), and the like. Photo-alignment techniques can be advantageous for embodiments that include a patterned alignment of liquid crystals.

アライメント層を作成する他の例示的な実施形態において、アライメント層は、挿入部品基質上、酸化シリコーンの真空蒸着によって得られ得る。例えば、SiOを10−7kPa(10−6mbar)以下などの低圧で蒸着してもよい。前方及び後方挿入部品の作製と共に、射出成形されるナノスケールサイズで、アライメント形体を提供することが可能であり得る。これらの成形された形体を、様々な様式にて、言及した材料、又は物理的アライメント形体と直接相互作用し、液晶分子のアライメント配向内にパターン化したアライメントを伝送し得る他の材料でコーティングし得る。 In other exemplary embodiments for creating the alignment layer, the alignment layer may be obtained by vacuum deposition of silicone oxide on the insert component substrate. For example, SiO 2 may be deposited at a low pressure such as 10 −7 kPa (10 −6 mbar) or less. With the creation of the front and back insert parts, it may be possible to provide an alignment feature at the nanoscale size that is injection molded. These shaped features are coated in various ways with the mentioned materials or other materials that can interact directly with the physical alignment features and transmit the patterned alignment within the alignment orientation of the liquid crystal molecules. obtain.

また更なる例示的な実施形態は、形成された後、挿入部品に対して物理的アライメント形体の作製に関連し得る。他の液晶に基づく技術において一般的であるような摩擦技術を、物理的溝を作製するために、成形された表面上で実施し得る。表面をまた、それらの上に小さな溝付き形体を作製するために、成形後エンボス加工プロセスにかけてもよい。また更なる例示的な実施形態が、様々な種類の光学パターン化プロセスを含んでよい、エッチング技術の利用から誘導されてよい。   Still further exemplary embodiments may relate to the creation of a physical alignment feature for the insert after it has been formed. Friction techniques, as is common in other liquid crystal based techniques, can be performed on the molded surface to create physical grooves. The surfaces may also be subjected to a post-molding embossing process to create small grooved features on them. Still further exemplary embodiments may be derived from the use of etching techniques that may include various types of optical patterning processes.

誘電性材料
誘電体フィルム及び誘電体が、ここで記述される。非限定的な例によって、液晶可変光学部分中で使用される誘電体フィルム又は誘電体は、本明細書で記載される本発明に適切な特徴を有する。誘電体は、誘電体として、単独で、又は一緒に機能する、1つ以上の材料層を含み得る。複数の層を使用して、単一の誘電体よりも優れた誘電性能を達成することができる。
Dielectric Materials Dielectric films and dielectrics are described herein. By way of non-limiting example, the dielectric film or dielectric used in the liquid crystal variable optic portion has features suitable for the invention described herein. The dielectric may include one or more material layers that function alone or together as a dielectric. Multiple layers can be used to achieve better dielectric performance than a single dielectric.

誘電体は、離散的に可変光学部分に対して望まれる厚さ、例えば1〜10μmにて、欠損のない絶縁層を許容し得る。欠損は、誘電体を通した誘電性許容電気的及び/又は化学的接触中の穴であると当業者によって公知であるような、ピンホールを指し得る。与えられた厚さでの誘電体は、破壊電圧に対しての要求を満たしてよく、例えば誘電体は100ボルト以上で耐えるべきである。   The dielectric can tolerate an insulating layer with no defects at discrete thicknesses desired for the variable optical portion, eg, 1-10 μm. A defect may refer to a pinhole, as is known by those skilled in the art to be a hole in a dielectric acceptable electrical and / or chemical contact through a dielectric. A dielectric at a given thickness may meet the requirements for breakdown voltage, for example, the dielectric should withstand over 100 volts.

誘電体は、曲面、円錐形、球形、及び複雑な三次元表面(例えば曲面又は非平面表面)に製造することが可能であり得る。ディップコーティング又はスピンコーティングの典型的な方法を使用することができ、又は他の方法を採用することができる。   The dielectric may be capable of being fabricated into curved, conical, spherical, and complex three-dimensional surfaces (eg, curved or non-planar surfaces). Typical methods of dip coating or spin coating can be used, or other methods can be employed.

誘電体は、可変光学部分、例えば液晶又は液晶混合物、溶媒、酸及び塩基、又は液晶領域の形成において存在し得る他の材料中、化学物質からのダメージに低抗し得る。誘電体は、赤外線、UV光、及び可視光による損傷に対して抵抗し得る。望まないダメージとしては、本明細書で記載したパラメータ、例えば破壊電圧及び光伝送に対する悪化が挙げられ得る。誘電体は、イオンの浸透に対して抵抗し得る。誘電体は、例えば、接着促進層の使用により、その下にある電極及び/又は基質に接着し得る。誘電体は、低汚染、低表面欠陥、コンフォーマルコーティング、及び低表面粗さを可能にするプロセスを使用して製造され得る。   Dielectrics can resist damage from chemicals in variable optical moieties such as liquid crystals or liquid crystal mixtures, solvents, acids and bases, or other materials that may exist in the formation of liquid crystal regions. The dielectric may be resistant to damage by infrared, UV light, and visible light. Undesirable damage can include degradation to parameters described herein, such as breakdown voltage and optical transmission. The dielectric may be resistant to ion penetration. The dielectric can be adhered to the underlying electrode and / or substrate, for example, by use of an adhesion promoting layer. The dielectric can be manufactured using processes that allow low contamination, low surface defects, conformal coating, and low surface roughness.

誘電体は、与えられた電極区域に対するキャパシタンスを減少させるために、システムの電気操作、例えば、低比誘電率と両立する比誘電率又は誘電率を有し得る。誘電体は、高抵抗率を有してよく、それによって非常に小さな電流が、高適用電圧でさえも流れることを許容する。誘電体は、光学器具にとって望まれる品質、例えば高透過率、低分散及び特定の範囲内の屈折率を有し得る。   The dielectric may have a dielectric constant or dielectric constant compatible with electrical operation of the system, eg, a low dielectric constant, to reduce capacitance for a given electrode area. The dielectric may have a high resistivity, thereby allowing very small currents to flow even at high applied voltages. The dielectric may have the quality desired for the optical instrument, such as high transmission, low dispersion, and a refractive index within a certain range.

例示的かつ非限定的な誘電性材料としては、1つ以上のParylene−C、Parylene−HT、Silicon Dioxide、Silicon Nitride及びTeflon AFが挙げられる。   Exemplary and non-limiting dielectric materials include one or more of Parylene-C, Parylene-HT, Silicon Dioxide, Silicon Nitride, and Teflon AF.

電極材料
電極を、液晶領域にわたり電界を達成するための、電位を適用するために、本明細書で記載する。電極は一般に、電極として単独又は一緒に機能する1つ以上の材料の層を含む。
Electrode Material The electrode is described herein for applying a potential to achieve an electric field across the liquid crystal region. An electrode generally comprises one or more layers of material that function alone or together as an electrode.

電極は、おそらくは接着プロモーター(例えば、メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン)により、その下にある基質、誘電体コーティング、又はシステム内の他の物品に接着され得る。電極は、有益な天然の酸素を形成し、又は有益な酸素層を形成するよう処理され得る。電極は、透明、実質的に透明、又は不透明であってもよく、高い光学的透過率と小さな反射率を備える。電極は、既知の加工処理方法でパターン化又はエッチングされ得る。例えば、電極は、フォトリソグラフィーパターニング及び/又はリフトオフプロセスを使用して、蒸発、スパッタリング、又は電気メッキされ得る。   The electrode can be adhered to the underlying substrate, dielectric coating, or other article in the system, possibly by an adhesion promoter (eg, methacryloxypropyltrimethoxysilane). The electrode can be treated to form beneficial natural oxygen or to form a beneficial oxygen layer. The electrode may be transparent, substantially transparent, or opaque and has high optical transmission and low reflectance. The electrodes can be patterned or etched by known processing methods. For example, the electrodes can be evaporated, sputtered, or electroplated using photolithography patterning and / or lift-off processes.

電極を、本明細書で記載した電気システム中で使用するための好適な抵抗率を有するように、例えば与えられた幾何学的構造物中低抗に対する要求を満たすように設計され得る。   The electrodes can be designed to have a suitable resistivity for use in the electrical systems described herein, for example, to meet the requirements for a given geometric structure medium resistance.

電極は、酸化インジウムスズ(ITO)、金、ステンレススチール、クロム、グラフェン、グラフェンドープ化層、及びアルミニウムのうちの1つ又は2つ以上を含む任意の好適な材料から製造され得る。これは網羅的なリストではないことが理解されよう。   The electrodes can be made from any suitable material including one or more of indium tin oxide (ITO), gold, stainless steel, chromium, graphene, graphene doped layers, and aluminum. It will be appreciated that this is not an exhaustive list.

工程
以下の方法の工程は、本発明のいくつかの態様により実施してもよいプロセスの例として与えられる。本方法の工程が示される順番は限定を意図するものではなく、他の順番を用いて本発明を実施してもよいことが理解されるべきである。更に、全ての段階が、本発明を実施するために必要とするわけではなく、更なる段階が、本発明の様々な例示的な実施形態内に含まれてよい。更なる例示的な実施形態が実用的なことがあり、かかる方法が十分に当該請求項の範囲内であることは、当業者には明白であろう。
Steps The following method steps are provided as examples of processes that may be performed according to some embodiments of the present invention. It should be understood that the order in which the steps of the method are presented is not intended to be limiting and that the invention may be practiced using other orders. Moreover, not all steps are required to practice the invention, and additional steps may be included within the various exemplary embodiments of the invention. It will be apparent to one skilled in the art that additional exemplary embodiments may be practical and such methods are well within the scope of the claims.

図7を参照すると、フローチャートが、本発明を実施するために使用し得る例示ステップを図示している。701の第1基質層の形成では、第1基質層は、後方湾曲表面を含み、他の基質層の表面形状とは異なり得る第1のタイプの形状を備えた上面を有してもよく、702の第2基質層の形成では、第2基質層は、前方湾曲表面、又は中間面、又はより複雑な器具では中間面の一部を含んでもよい。703にて、電極層が、第1基質層上に沈着され得る。沈着は、例えば蒸着又はエレクトロプレーティングによって発生し得る。いくつかの例示的な実施形態において、第1基質層は、光学ゾーン中の領域及び非光学ゾーン中の領域両方を有する挿入物の一部分であり得る。電極沈着プロセスは、いくつかの例示的な実施形態において、相互連結形体を同時に定義し得る。   Referring to FIG. 7, a flowchart illustrates exemplary steps that can be used to implement the present invention. In the formation of the first substrate layer at 701, the first substrate layer may have a top surface with a first type of shape that includes a back curved surface and may differ from the surface shape of the other substrate layers; In forming the second substrate layer at 702, the second substrate layer may include a forward curved surface, or an intermediate surface, or a portion of the intermediate surface for more complex instruments. At 703, an electrode layer can be deposited on the first substrate layer. Deposition can occur, for example, by vapor deposition or electroplating. In some exemplary embodiments, the first substrate layer can be part of an insert having both regions in the optical zone and regions in the non-optical zone. The electrode deposition process may simultaneously define interconnect features in some exemplary embodiments.

704にて、第1基質層が更に、先に沈着した電極層上に、アライメント層を追加するように処理され得る。アライメント層は、基質の上面層上に沈着してよく、次いで標準アライメント層の特性である、溝彫り形体を作製するために、標準様式、例えば摩擦技術にて、又はエネルギー粒子又は光への曝露での処理によって、処理し得る。反応性メソゲンの薄層を光曝露で処理し、様々な特徴を有するアライメント層を形成してもよい。   At 704, the first substrate layer can be further processed to add an alignment layer over the previously deposited electrode layer. An alignment layer may be deposited on the top layer of the substrate and then exposed to energetic particles or light in a standard fashion, such as friction techniques, or to create a grooved feature that is characteristic of the standard alignment layer. It can be processed by processing in A thin layer of reactive mesogen may be treated with light exposure to form an alignment layer having various characteristics.

705にて、第2基質層が更に処理され得る。電極層は、ステップ703と類似の様式にて、第2基質層上に沈着され得る。次いで、いくつかの例示的な実施形態において、706にて、誘電体層を、電極層上の第2基質層上に適用し得る。誘電体層が、その表面にわたって可変厚を有して形成され得る。一例として、誘電体層が、第1基質層上で成形されてよい。あるいは、先に形成された誘電体層が、第2基質部品の電極表面上に接着され得る。   At 705, the second substrate layer can be further processed. The electrode layer can be deposited on the second substrate layer in a manner similar to step 703. In some exemplary embodiments, at 706, a dielectric layer may then be applied over the second substrate layer over the electrode layer. The dielectric layer can be formed with a variable thickness across its surface. As an example, a dielectric layer may be formed on the first substrate layer. Alternatively, a previously formed dielectric layer can be adhered onto the electrode surface of the second substrate component.

707にて、アライメント層は、704での処理段階と同様の様式にて、第2基質層上で形成され得る。707の後、眼用レンズ挿入物の少なくとも一部分を形成し得る2つの別の基質層が、結合される状態であり得る。いくつかの例示的な実施形態において、708にて、2つの部品が、互いに近接に運ばれ、次いで液晶材料が、部品間中に充填され得る。709にて、2つの部品が、互いに近くに運ばれ、次いで密封されて、液晶を有する可変光学素子を形成し得る。   At 707, an alignment layer can be formed on the second substrate layer in a manner similar to the processing step at 704. After 707, two separate substrate layers that may form at least a portion of the ophthalmic lens insert may be in a combined state. In some exemplary embodiments, at 708, two parts can be brought in close proximity to each other and then liquid crystal material can be filled between the parts. At 709, the two parts can be brought close together and then sealed to form a variable optical element having a liquid crystal.

いくつかの例示的な実施形態において、709にて形成された型の2つの部品が、方法段階701から709を繰り返すことによって作製されてよく、そこでアライメント層が、非偏光の焦度を調節し得るレンズを許容するために、互いからオフセットである。そのような例示的な実施形態において、2つの可変光学層が統合されて、単一の可変光学挿入物を形成し得る。710にて、可変光学部分が、エネルギー源及び中間体に連結してよく、接続した要素がその上に配置され得る。   In some exemplary embodiments, two parts of the mold formed at 709 may be made by repeating method steps 701-709, where the alignment layer adjusts the unpolarized focus. Be offset from each other to allow the resulting lenses. In such exemplary embodiments, the two variable optical layers can be integrated to form a single variable optical insert. At 710, the variable optical portion may be coupled to the energy source and the intermediate, and the connected element may be disposed thereon.

711にて、段階710での結果である可変光学挿入物が、鋳型部分内に配置され得る。可変光学挿入物は、1つ以上の要素を含んでもよく、含まなくてもよい。いくつかの好ましい実施形態において、可変光学挿入物は、機械配置を介して鋳型部分内に配置される。機械配置としては、例えば、表面実装要素を配置するために、本工業において公知であるような、ロボット又は他のオートメーションが含まれてよい。可変光学挿入物のヒト配置がまた、本発明の範囲内である。したがって、任意の機械配置又はオートメーションが、鋳型部分によって含まれる反応性混合物の重合化が、得られる眼用レンズ内に可変光学を含めるであろうように、鋳造鋳型部分内に、エネルギー源を有する可変光学挿入物を配置するために効果的であるように利用され得る。   At 711, the variable optical insert that results from step 710 can be placed in the mold portion. The variable optical insert may or may not include one or more elements. In some preferred embodiments, the variable optical insert is placed in the mold portion via mechanical placement. Machine placement may include, for example, robots or other automation as is known in the industry for placing surface mount elements. Human placement of variable optical inserts is also within the scope of the present invention. Thus, any mechanical arrangement or automation has an energy source in the casting mold part such that polymerization of the reactive mixture contained by the mold part will include variable optics in the resulting ophthalmic lens. It can be utilized to be effective for placing variable optical inserts.

いくつかの例示的な実施形態において、可変光学挿入物が、基質に接続した鋳型部分中に配置される。エネルギー源及び1つ以上の要素がまた、基質に接続され、可変光学挿入物と電気的に導通する。要素には、例えば、可変光学挿入物に適用された出力を制御するための回路が含まれ得る。したがって、いくつかの例示的な実施形態において、要素は、例えば第1光学出力と第2光学出力間の状態の変化のような、1つ又は複数の光学特徴を変更するために、可変光学挿入物を作動させるための制御機構を含む。   In some exemplary embodiments, the variable optical insert is placed in a template portion connected to a substrate. An energy source and one or more elements are also connected to the substrate and are in electrical communication with the variable optical insert. The element can include, for example, a circuit for controlling the power applied to the variable optical insert. Thus, in some exemplary embodiments, the element may include a variable optical insertion to change one or more optical features, such as a change in state between the first optical output and the second optical output, for example. Including a control mechanism for actuating the object.

いくつかの例示的な実施形態において、プロセッサ器具、MEMS、NEMS又は他の要素が、可変光学挿入物内に配置されてもよく、エネルギー源と電気的に接触する。712にて、反応性モノマー混合物が、鋳型部分内に沈着し得る。713にて、可変光学挿入物が、反応性混合物と接触して位置し得る。いくつかの例示的な実施形態において、可変光学の配置と、モノマー混合物の沈着の順番は逆でもよい。714にて、第1鋳型部分が、第2鋳型部分の近くに配置されて、少なくともいくつかの反応性モノマー混合物を有するレンズ形成空洞と、空洞内に可変光学挿入物を形成する。以上で議論したように、好ましい実施形態には、また空洞内であり、可変光学挿入物と電気的に導通する、エネルギー源と1つ以上の要素が含まれる。   In some exemplary embodiments, a processor instrument, MEMS, NEMS or other element may be placed in the variable optical insert and in electrical contact with the energy source. At 712, a reactive monomer mixture can be deposited in the mold portion. At 713, the variable optical insert can be positioned in contact with the reactive mixture. In some exemplary embodiments, the arrangement of variable optics and the order of deposition of the monomer mixture may be reversed. At 714, a first template portion is disposed near the second template portion to form a lens-forming cavity having at least some reactive monomer mixture and a variable optical insert within the cavity. As discussed above, preferred embodiments also include an energy source and one or more elements that are also in the cavity and are in electrical communication with the variable optical insert.

715にて、空洞内の反応性モノマー混合物が重合される。重合は、例えば、化学線及び熱のいずれか又は両方への曝露させることによって達成され得る。716にて、眼科用レンズが、当該眼科用レンズを作製する挿入物封入重合化材料に接着するか、又は封入される可変光学挿入物を有する鋳型部分から取り除かれる。   At 715, the reactive monomer mixture in the cavity is polymerized. Polymerization can be accomplished, for example, by exposure to either or both actinic radiation and heat. At 716, the ophthalmic lens is adhered to the insert encapsulating polymerized material making the ophthalmic lens or removed from the mold part having the variable optical insert to be encapsulated.

本発明が、任意の公知のレンズ材料から作成されるハード又はソフトコンタクトレンズ、又はそのようなレンズを製造するために好適な材料を提供するために使用され得るが、好ましくは、本発明のレンズは、約0〜約90パーセントの水分含量を有するソフトコンタクトレンズである。更に好ましくは、レンズは、モノマー含有ヒドロキシ基、カルボキシル基、又はこれらの両方から作成される、若しくは、シロキサン、ハイドロゲル、シリコーンハイドロゲル、及びこれらの組み合わせ等のシリコーン含有ポリマーから作成される。本発明のレンズを形成するのに有用な材料は、重合開始剤等の添加剤と共に、マクロマー、モノマー、及びこれらの組み合わせの混合物を反応させることによって作製され得る。好適な材料としては、シリコーンマクロマー及び親水性モノマーから作製されるシリコーンハイドロゲルが挙げられるが、これらに限定されない。   The present invention can be used to provide hard or soft contact lenses made from any known lens material, or materials suitable for manufacturing such lenses, but preferably the lenses of the present invention Is a soft contact lens having a moisture content of about 0 to about 90 percent. More preferably, the lens is made from monomer-containing hydroxy groups, carboxyl groups, or both, or from silicone-containing polymers such as siloxanes, hydrogels, silicone hydrogels, and combinations thereof. Materials useful for forming the lenses of the present invention can be made by reacting a mixture of macromers, monomers, and combinations thereof, with additives such as polymerization initiators. Suitable materials include, but are not limited to, silicone hydrogels made from silicone macromers and hydrophilic monomers.

装置
図8を参照すると、自動化装置810が、1つ以上の転送インターフェース811を有して図示される。それぞれ関連付けられている可変光学挿入物814を備えた複数の鋳型部分が、パレット813上に収容され、転送インターフェース811に提示される。実施形態としては、例えば、個々に可変光学挿入物814を配置している単一のインターフェース、又は同時に可変光学挿入物814を複数の鋳型部分(いくつかの実施形態では各鋳型部分)に配置している複数のインターフェース(示していない)が挙げられ得る。配置は、転送インターフェース811の垂直運動815によって行われてもよい。
Apparatus Referring to FIG. 8, an automated apparatus 810 is illustrated having one or more transfer interfaces 811. A plurality of mold parts, each with a variable optical insert 814 associated therewith, are received on the pallet 813 and presented to the transfer interface 811. Embodiments include, for example, a single interface in which the variable optical inserts 814 are individually placed, or at the same time the variable optical inserts 814 are placed in multiple mold parts (each mold part in some embodiments). May be a plurality of interfaces (not shown). The placement may be performed by a vertical motion 815 of the transfer interface 811.

本発明のいくつかの実施形態の別の態様としては、眼用レンズの本体がこれらの構成要素の周囲に成形される間、可変光学挿入物814を支持する装置が挙げられる。いくつかの実施形態では、可変光学挿入物814及びエネルギー源は、レンズ鋳型の保持点(図示されない)に取り付けられてもよい。保持点は、レンズ本体内に形成されるものと同じ種類の重合された材料で取り付けられてもよい。他の例示的な実施形態としては、その上に可変光学挿入物814とエネルギー源が固定されてよい、鋳型部分内にプレポリマの層が挙げられる。   Another aspect of some embodiments of the present invention includes an apparatus that supports the variable optical insert 814 while the body of the ophthalmic lens is molded around these components. In some embodiments, the variable optical insert 814 and the energy source may be attached to a lens mold holding point (not shown). The holding point may be attached with the same type of polymerized material that is formed in the lens body. Other exemplary embodiments include a layer of prepolymer within the mold portion onto which the variable optical insert 814 and energy source may be secured.

挿入器具中に含まれるプロセッサ
ここで図9を参照すると、コントローラ900が、本発明のいくつかの例示的な実施形態にて使用され得るように図示されている。コントローラ900はプロセッサ910を含み、このプロセッサは、通信装置920に連結された1つ以上のプロセッサ構成要素を含み得る。いくつかの実施形態では、眼用レンズ内に配置されるエネルギー源にエネルギーを伝送するために、コントローラ900を使用することができる。
Processor Included in Insertion Tool Referring now to FIG. 9, a controller 900 is illustrated that can be used in some exemplary embodiments of the present invention. The controller 900 includes a processor 910 that may include one or more processor components coupled to the communication device 920. In some embodiments, the controller 900 can be used to transfer energy to an energy source disposed within the ophthalmic lens.

コントローラ900は、通信チャネルを介してエネルギーを伝えるように構成された通信デバイスに連結した1つ以上のプロセッサを含んでもよい。通信デバイスは、可変光学挿入物の眼用レンズ内への1つ以上の配置、又は可変光学器具を操作するためのコマンドの伝送を電子的に制御するために使用され得る。   Controller 900 may include one or more processors coupled to a communication device configured to communicate energy over a communication channel. The communication device may be used to electronically control the placement of one or more variable optical inserts within the ophthalmic lens, or the transmission of commands for operating the variable optical instrument.

通信装置920はまた、例えば、1つ以上のコントローラ装置又は製造機器部品と通信するために使用され得る。   The communication device 920 can also be used, for example, to communicate with one or more controller devices or manufacturing equipment components.

プロセッサ910は、記憶デバイス930とも通信している。記憶デバイス930は任意の適切な情報記憶デバイスを挙げてもよい。例えば、磁気記憶装置(例えば、磁気テープ及びハードディスクドライブ)、光学記憶装置、並びに/又は半導体メモリデバイス例えばランダムアクセスメモリ(RAM)デバイス及び読み出し専用メモリ(読み出し専用メモリ)デバイスの組み合わせである。   The processor 910 is also in communication with the storage device 930. Storage device 930 may include any suitable information storage device. For example, a combination of magnetic storage devices (eg, magnetic tape and hard disk drives), optical storage devices, and / or semiconductor memory devices such as random access memory (RAM) devices and read only memory (read only memory) devices.

記憶デバイス930は、プロセッサ910を制御するためのプログラム940を保存してもよい。プロセッサ910は、プログラム940の命令を実行し、それによって本発明に従って作動する。例えば、プロセッサ910は、可変光学挿入物の配置、処理デバイスの配置などを表す情報を受信し得る。記憶デバイス930はまた、1つ又は複数のデータベース950、960内の眼用関連データを保存することもできる。データベース950及び960には、可変光学レンズへ、又は可変光学レンズからのエネルギーを制御するための、特定の制御ロジックが含まれ得る。   The storage device 930 may store a program 940 for controlling the processor 910. The processor 910 executes the instructions of the program 940 and thereby operates in accordance with the present invention. For example, processor 910 may receive information representative of variable optical insert placement, processing device placement, and the like. Storage device 930 may also store ophthalmic related data in one or more databases 950, 960. Databases 950 and 960 may include specific control logic for controlling energy to or from the variable optical lens.

液晶素子及び成形誘電体層を含む可変光学挿入物
液晶材料の様々な実施形態は、図3に示すような成形挿入層を有する挿入物に配置され得る。しかしながら、別の一連の例示的な実施形態は、電極を含む挿入部品と成形誘電体部品とを使用して形成され得る。図10を参照すると、眼用レンズ内に挿入され得る可変光学部分1000が、液晶層1025を有して図示される。可変光学部分1000は、本明細書の他の項にて議論されたように、材料及び構造関連の同様の多様性を有し得る。いくつかの例示的な実施形態では、透明電極1050を第1透明基質1055上に配置してもよい。第1レンズ素子1040は、第1透明電極1050上に配置され得る誘電体フィルムから構成されてもよい。かかる実施形態では、第1レンズ素子1040の誘電体層の形状は、図示するように誘電体の厚さが局所的に変化した形状を形成することができる。いくつかの実施形態では、成形層は、第1透明電極1050上に射出成形することによって形成され得る。
Variable optical insert comprising a liquid crystal element and a molded dielectric layer Various embodiments of the liquid crystal material can be placed in an insert having a molded insert layer as shown in FIG. However, another series of exemplary embodiments can be formed using an insert part including an electrode and a molded dielectric part. Referring to FIG. 10, a variable optical portion 1000 that can be inserted into an ophthalmic lens is illustrated having a liquid crystal layer 1025. The variable optical portion 1000 may have similar material and structure related diversity as discussed elsewhere herein. In some exemplary embodiments, the transparent electrode 1050 may be disposed on the first transparent substrate 1055. The first lens element 1040 may be composed of a dielectric film that can be disposed on the first transparent electrode 1050. In this embodiment, the shape of the dielectric layer of the first lens element 1040 can be a shape in which the thickness of the dielectric varies locally as shown. In some embodiments, the molding layer may be formed by injection molding on the first transparent electrode 1050.

様々なタイプの液晶層1025を、第1透明電極1050と第2透明電極1015との間に配置することができる。第2透明電極1015は、頂部基質層1010に取り付けられてもよく、頂部基質層1010から底部基質層1055まで形成されたデバイスは、眼用レンズの可変光学部分1000を含むことができる。2つのアライメント層1030及び1020が、液晶層1025を包囲してもよい。アライメント層1030及び1020は、眼用レンズの静止配向を規定するために機能してよい。いくつかの例示的な実施形態において、電極層1015及び1050は、液晶層1025と電気的に導通し、静止配向から少なくとも1つの印加された配向へ配向をシフトさせ得る。   Various types of liquid crystal layers 1025 can be disposed between the first transparent electrode 1050 and the second transparent electrode 1015. The second transparent electrode 1015 may be attached to the top substrate layer 1010 and the device formed from the top substrate layer 1010 to the bottom substrate layer 1055 may include the variable optical portion 1000 of the ophthalmic lens. Two alignment layers 1030 and 1020 may surround the liquid crystal layer 1025. The alignment layers 1030 and 1020 may function to define the static orientation of the ophthalmic lens. In some exemplary embodiments, the electrode layers 1015 and 1050 can be in electrical communication with the liquid crystal layer 1025 and shift the alignment from a static alignment to at least one applied alignment.

いくつかの例示的な別の実施形態では、眼用レンズの可変光学部分1000は、アライメント層1020及び1030を有しておらず、代わりに液晶層1025と直接導通する透明電極1015及び1050を有していてもよい。かかる例示的な実施形態では、液晶層1025の印加により、液晶の相変化が生じ、それによって眼用レンズの可変光学部分1000の光学品質が変化してもよい。   In some other exemplary embodiments, the variable optical portion 1000 of the ophthalmic lens does not have the alignment layers 1020 and 1030, but instead has transparent electrodes 1015 and 1050 that are in direct communication with the liquid crystal layer 1025. You may do it. In such an exemplary embodiment, application of the liquid crystal layer 1025 may cause a phase change of the liquid crystal, thereby changing the optical quality of the variable optical portion 1000 of the ophthalmic lens.

図11を参照すると、眼用レンズ内に挿入され得る可変光学部分1100が、液晶層1125を有して図示される。図10の可変光学部分1000と同様に、基質1135及び1155と第1レンズ素子1145及び第2レンズ素子1140の両方の上の誘電材料との層形成は、結果として液晶層1125の光学特性に影響を与え得る三次元の形状をもたらすことができる。第1透明電極1150は、眼用レンズの可変光学部分1100の第1基質層1155上に配置され得る。   Referring to FIG. 11, a variable optical portion 1100 that can be inserted into an ophthalmic lens is illustrated having a liquid crystal layer 1125. Similar to the variable optical portion 1000 of FIG. 10, the layer formation of the substrates 1135 and 1155 and the dielectric material on both the first lens element 1145 and the second lens element 1140 results in an effect on the optical properties of the liquid crystal layer 1125. A three-dimensional shape can be provided. The first transparent electrode 1150 may be disposed on the first substrate layer 1155 of the variable optical portion 1100 of the ophthalmic lens.

可変光学部分1100内に含まれるそれぞれの層1135、1155、1145、及び1140は、三次元の特性を有するので、頂部基質層1110及び底部基質層1155の性質は、平面レンズの実施形態又はより一般的な液晶に基づく実施形態より複雑になり得る。いくつかの例示的な実施形態では、頂部基質層1110の形状は、底部基質層1155とは異なることができる。いくつかの例示的な実施形態は、両者とも誘電材料から構成される、第1レンズ素子1145と第2レンズ素子1140とを含む。第2レンズ素子1140は、低周波数では第1レンズ素子1145とは異なる誘電特性を有することができるが、分光スペクトルでは第1レンズ素子1145と調和した態様を有することができる。第2レンズ素子1140の材料は、例えば、第1レンズ素子1145の光学特性に調和した水性の液体を含んでもよい。   Since each layer 1135, 1155, 1145, and 1140 included in the variable optical portion 1100 has three-dimensional properties, the nature of the top substrate layer 1110 and the bottom substrate layer 1155 depends on the planar lens embodiment or more generally. Can be more complex than typical liquid crystal based embodiments. In some exemplary embodiments, the shape of the top substrate layer 1110 can be different from the bottom substrate layer 1155. Some exemplary embodiments include a first lens element 1145 and a second lens element 1140, both composed of a dielectric material. The second lens element 1140 can have a dielectric characteristic different from that of the first lens element 1145 at a low frequency, but can have an aspect in harmony with the first lens element 1145 in the spectral spectrum. The material of the second lens element 1140 may include, for example, an aqueous liquid that matches the optical characteristics of the first lens element 1145.

可変光学部分1100は、液晶層1125を沈着できる表面層を形成し得る中央基質層1135を含むことができる。いくつかの例示的な実施形態では、前記第2レンズ素子1140が液体形状である場合、中央基質層1135は、第2レンズ素子1140を含むように働くこともできる。いくつかの例示的な実施形態は、第1アライメント層1130と第2アライメント層1120との間に位置する液晶層1125を含んでよく、第2アライメント層1120は第2透明電極1115上に位置する。頂部基質層1110は、可変光学部分1100を形成する層の組み合わせを含んでよく、その電極1150及び1115にわたって印加される電界に応答してよい。アライメント層1120及び1130は、種々の手段によって可変光学部分1100の光学特性に影響を与え得る。   The variable optical portion 1100 can include a central substrate layer 1135 that can form a surface layer on which the liquid crystal layer 1125 can be deposited. In some exemplary embodiments, when the second lens element 1140 is in liquid form, the central substrate layer 1135 can also serve to include the second lens element 1140. Some exemplary embodiments may include a liquid crystal layer 1125 positioned between the first alignment layer 1130 and the second alignment layer 1120, and the second alignment layer 1120 is positioned on the second transparent electrode 1115. . The top substrate layer 1110 may include a combination of layers forming the variable optical portion 1100 and may be responsive to an electric field applied across its electrodes 1150 and 1115. The alignment layers 1120 and 1130 can affect the optical properties of the variable optical portion 1100 by various means.

ナノサイズポリマー分散液晶層を含む液晶器具
図12A及び12Bを参照すると、眼用レンズに挿入され得る可変光学部分(図12A)が、ポリマー層1235と、多数の場所に示されたナノサイズポリマー分散液晶の液滴(例えば、1230)とを有して図示される。重合領域は、フィルムの構造定義と形状とをもたらし得るのに対し、液晶材料が豊富な液滴(1230など)は、層を透過する光に著しい光学効果を有し得る。
Liquid Crystal Device Comprising Nano-sized Polymer Dispersed Liquid Crystal Layer Referring to FIGS. 12A and 12B, a variable optical portion (FIG. 12A) that can be inserted into an ophthalmic lens includes a polymer layer 1235 and a nano-sized polymer dispersion shown in multiple locations. It is illustrated with liquid crystal droplets (eg, 1230). The polymerized region can provide the structural definition and shape of the film, whereas droplets rich in liquid crystal material (such as 1230) can have a significant optical effect on the light transmitted through the layer.

ナノサイズ化液滴は、印加及び非印加状態両方での、液滴と近隣層間の変化した屈折率が、散乱工程に関して明かではなくてよい、寸法において十分小さいので、有用である。   Nanosized droplets are useful because the changed refractive index between the droplet and the neighboring layers, both in applied and unapplied states, is small enough in size that may not be apparent with respect to the scattering process.

液晶のナノサイズ化液滴への閉じ込めは、分子が液滴内で回転することをより難しくしうる。この効果は、結果として、印加状態へ液晶分子を整列させるために使用される、より大きな電界となりうる。同様に、液晶分子の化学構造の工業技術がまた、整列状態を確立するために必要であるより低い電界を許容する条件を定義するのを助けうる。   The confinement of liquid crystals in nanosized droplets can make it more difficult for molecules to rotate within the droplet. This effect can result in a larger electric field used to align the liquid crystal molecules to the applied state. Similarly, the industrial structure of the chemical structure of liquid crystal molecules can also help define conditions that allow for lower electric fields that are required to establish alignment.

1200で示すタイプのポリマー分散液晶層を形成するための多数の方法が存在してよい。第一例において、モノマーと、液晶分子の混合物が、均一混合物を形成するために加熱される組み合わせにて形成されてよい。次に、混合物を前方湾曲挿入部品1210に適用した後、後方湾曲挿入部品又は中間挿入部品1245を付け加えることによって、混合物をレンズ挿入物に封入することができる。液晶混合物を含む挿入物は、その後、制御された所定の速度で冷却され得る。混合物が冷却するにつれ、比較的純粋な液晶モノマーの領域が、液滴、又は層内での液滴として沈着してよい。モノマーの重合化を触媒するための続く処理段階を次いで実施してよい。いくつかの例において、化学放射が、重合化を開始するために、混合物上で示されてよい。   There may be a number of ways to form a polymer dispersed liquid crystal layer of the type shown at 1200. In a first example, a mixture of monomers and liquid crystal molecules may be formed in a combination that is heated to form a uniform mixture. The mixture can then be encapsulated in the lens insert by applying the mixture to the front curve insert 1210 and then adding a back curve insert or intermediate insert 1245. The insert containing the liquid crystal mixture can then be cooled at a controlled predetermined rate. As the mixture cools, regions of relatively pure liquid crystal monomer may be deposited as droplets or droplets within the layer. Subsequent processing steps to catalyze the polymerization of the monomers may then be performed. In some examples, actinic radiation may be indicated on the mixture to initiate polymerization.

他の例において、液晶と液晶モノマーの混合がまた実施されてよい。この例では、混合物を前方湾曲部品1210又は後方湾曲部品若しくは中間湾曲部品1245に適用した後、別の部品を適用してよい。適用される混合物は、重合反応を誘発するための成分を既に含んでいてよい。あるいは、混合物に化学線をあてて重合を開始してよい。モノマー及び開始薬剤に関する特定の材料選択を伴って、重合化反応が、液滴と同様である液晶モノマー高濃度領域、又は材料の重合化ネットワーク内の液滴が形成されてよいような率及び様式にて進行しうる。これらの液滴は、また多量の液晶分子を含む、重合化材料によって取り囲まれてよい。これらの液晶分子は、完全に重合化される前に、ポリマーマトリックス内で自由に動いてよく、また他の液晶分子又は液晶混合物が適用された挿入部品の表面上のアライメント特徴でありうる、それらの近隣の領域内で、定位効果を感じることが出来てよい。アライメント領域は、ポリマーマトリックス内の液晶分子の静止状態を決定することができ、かなりの重合が生じた後は重合領域中の液晶分子の固定配向を決定することができる。同様に、ポリマー内のアライメント処理された液晶分子もまた、液滴内の液晶分子又は液晶分子の液滴に配向の影響を及ぼすこともある。したがって、組み合わされた重合化領域と、含まれる液滴領域の層が、挿入物が液晶中間層内で形成される前に、挿入部品上でのアライメント特徴の封入によって先に決定される、天然のアライメント状態にて存在してよい。   In other examples, mixing of liquid crystals and liquid crystal monomers may also be performed. In this example, the mixture may be applied to the front curve part 1210 or the back curve part or the middle curve part 1245 before another part is applied. The applied mixture may already contain components for inducing the polymerization reaction. Alternatively, the polymerization may be initiated by applying actinic radiation to the mixture. With specific material choices regarding the monomer and starting agent, the rate and manner in which the polymerization reaction may form liquid crystal monomer high-concentration regions that are similar to droplets, or droplets in a polymerization network of materials. It can progress at. These droplets may also be surrounded by a polymerized material that contains a large amount of liquid crystal molecules. These liquid crystal molecules may move freely within the polymer matrix before being fully polymerized, and may be an alignment feature on the surface of the insert part to which other liquid crystal molecules or liquid crystal mixtures have been applied. You can feel the localization effect in the neighborhood of The alignment region can determine the quiescent state of the liquid crystal molecules in the polymer matrix and can determine the fixed orientation of the liquid crystal molecules in the polymerization region after significant polymerization has occurred. Similarly, aligned liquid crystal molecules in the polymer may also affect the alignment of the liquid crystal molecules or droplets of liquid crystal molecules in the droplets. Thus, the combined polymerized region and the layers of contained droplet regions are determined in advance by the inclusion of alignment features on the insert before the insert is formed in the liquid crystal interlayer. It may exist in the alignment state.

液晶分子を、重合化又はゲル化領域内に組み込むための多数の様式が存在してよい。先の記述にて、いくつかの様式が記述された。それにもかかわらず、ポリマー分散された液晶層を作製する任意の方法が、本発明の目的内に含まれてよく、眼科用器具を作製するために使用されてよい。先の例は、液晶分子の液滴を取り囲む重合化層を形成するための、モノマーの利用に言及している。重合されたモノマーの状態は、重合材料の結晶形態であってもよく、又は別の実施形態では、重合されたモノマーのゲル化形態として存在していてもよい。   There may be a number of ways to incorporate liquid crystal molecules within the polymerized or gelled region. In the previous description, several forms were described. Nevertheless, any method of making a polymer dispersed liquid crystal layer may be included within the purpose of the present invention and used to make an ophthalmic device. The previous example refers to the use of a monomer to form a polymerized layer that surrounds a droplet of liquid crystal molecules. The state of the polymerized monomer may be a crystalline form of the polymerized material or, in another embodiment, may exist as a gelled form of the polymerized monomer.

図12Aの可変光学部分は、本明細書の他の項にて議論されたように、材料及び構造関連の同様の多様性によって定義され得る他の態様を有してよい。いくつかの例示的な実施形態では、透明電極1220を第1透明基質1210上に配置してもよい。第1レンズ表面は、誘電体フィルムと、いくつかの例示的な実施形態においては、第1透明電極1220上に配置され得るアライメント層から構成され得る。かかる例示的な実施形態では、第1レンズ表面の誘電体層の形状は、誘電体の厚さが局所的に変化した形状を形成することができる。そのような局所的に多様な形状は、図3を参照して議論した幾何学的効果上、レンズ素子の焦点合わせ電力を導入し得る。いくつかの例示的な実施形態では、例えば、成形層は、第1透明電極1220と基質1210との組み合わせの上に射出成形することによって形成され得る。   The variable optical portion of FIG. 12A may have other aspects that may be defined by similar material and structure related diversity, as discussed elsewhere herein. In some exemplary embodiments, the transparent electrode 1220 may be disposed on the first transparent substrate 1210. The first lens surface can be comprised of a dielectric film and, in some exemplary embodiments, an alignment layer that can be disposed on the first transparent electrode 1220. In such an exemplary embodiment, the shape of the dielectric layer on the surface of the first lens can form a shape in which the thickness of the dielectric varies locally. Such locally diverse shapes may introduce the focusing power of the lens element due to the geometric effects discussed with reference to FIG. In some exemplary embodiments, for example, the molding layer can be formed by injection molding over a combination of the first transparent electrode 1220 and the substrate 1210.

いくつかの例示的な実施形態では、第1透明電極1220及び第2透明電極1240を種々の方法で成形してもよい。いくつかの例において、成形は結果として、別々に適用した印加を有してよく形成される別個の、異なる領域となりうる。他の例において、電極は、液晶層1230及び1235にわたって可変電界を印加し得る、レンズの中心から末端までのヘリックスのようなパターンに形成されてよい。いずれかの場合で、そのような電極成形は、電極上の誘電体層の成形に加えて、又はそのような成形に代わって実施されてよい。これらの様式における電極の成形はまた、動作のもと、レンズ素子の更なる焦点合わせ電力を導入してもよい。   In some exemplary embodiments, the first transparent electrode 1220 and the second transparent electrode 1240 may be shaped in various ways. In some examples, the molding can result in separate, distinct regions that are often formed with separately applied applications. In another example, the electrodes may be formed in a helix-like pattern from the center to the end of the lens that can apply a variable electric field across the liquid crystal layers 1230 and 1235. In any case, such electrode shaping may be performed in addition to or instead of shaping the dielectric layer on the electrode. Electrode shaping in these manners may also introduce additional focusing power of the lens element under operation.

ポリマー分散液晶層1230及び1235は、第1透明電極1220と第2透明電極1240との間に配置され得る。第2透明電極1240は、底部基質層1245に取り付けられてもよく、頂部基質層1210から底部基質層1245まで形成されたデバイスは、眼用レンズの可変光学部分を含むことができる。2つのアライメント層が更に誘電体層上に配置されてもよく、液晶層1230及び1235を包囲してもよい。アライメント層は、眼用レンズの静止配向を定義するために機能してよい。いくつかの実施形態において、電極層1220及び1240は、液晶層1230、1235と電気的に導通し、静止配向から少なくとも1つの印加された配向へ配向をシフトさせ得る。   The polymer dispersed liquid crystal layers 1230 and 1235 may be disposed between the first transparent electrode 1220 and the second transparent electrode 1240. The second transparent electrode 1240 may be attached to the bottom substrate layer 1245 and the device formed from the top substrate layer 1210 to the bottom substrate layer 1245 may include the variable optical portion of the ophthalmic lens. Two alignment layers may further be disposed on the dielectric layer and may surround the liquid crystal layers 1230 and 1235. The alignment layer may function to define the static orientation of the ophthalmic lens. In some embodiments, the electrode layers 1220 and 1240 can be in electrical communication with the liquid crystal layers 1230, 1235 and shift orientation from a static orientation to at least one applied orientation.

図12Bでは、電極層の印加効果を示す。印加により、1290に示すように器具全体にわたって電界が確立され得る。電界は、液晶分子が、形成された電界とそれ自身を再整列させることを誘導してよい。液晶を含む液滴において1260に示すように、分子は、ここで垂直線によって示すように再整列することができる。   FIG. 12B shows the application effect of the electrode layer. Upon application, an electric field can be established across the instrument as shown at 1290. The electric field may induce liquid crystal molecules to realign themselves with the formed electric field. As shown at 1260 in a droplet containing liquid crystal, the molecules can now be realigned as indicated by the vertical line.

図13A〜Cを参照すると、眼用レンズに挿入され得る別の可変光学挿入物1300が、重合領域1320と液晶が豊富な液滴1330とを含む液晶層を有して図示される。液晶領域周辺に画定され得る様々な素子の各態様は、図12A〜Bの可変光学挿入物に関する記載と同様の多様性を有してよい。したがって、前方光学素子1310及び後方光学素子1340が存在してもよく、いくつかの例示的な実施形態では、これらの光学素子は、例えばそれらの上に、1つ又は2つ以上の電極、誘電体層、及びアライメント層を有してもよい。図13Aを参照すると、液滴の位置の全体パターンは、点線1305で示されるように認められる。1320の周囲の重合領域は、液滴が存在しないか又は比較的存在しないような形態で形成され得るが、1330などの液滴は別の場所に形成され得る。1305で境界線によって示すように、液滴の成形輪郭は、可変光学挿入物の液晶層を用いて器具を形成するために別の中間位置を画定してもよい。液晶層を横断する光学的放射が、相互作用する液滴領域の集積効果を有するであろう。そのため、液晶層の、更に大量の液滴が光に当たる部分は、有効なことに、光に対して更に有効な屈折率を有すると考えられる。他の解釈において、液晶層の厚さは、液滴がより少ない場所に画定される境界線1305と共に変化すると事実上みなされてよい。図13Bを参照すると、液滴は、ナノスケール寸法であってよく、いくつかの例示的な実施形態では、外側に配向していない態様で層中に形成され得る。1350で示すように、液滴は、内部に整列していないランダムな状態の液晶分子を有し得る。図13Cに進むと、液晶層の両側の電極に電極電位を印加することで電界1370が印加されると、アイテム1360の例で示すように、液滴内の液晶分子のアライメントが生じ得る。このアライメントは結果として、液滴付近の光ビームが、把握するであろう効果的な反射率の変化となるであろう。液晶層中の液滴領域の密度又は存在における変化と一緒にこれは、液晶分子を有する液滴を含む適切に成形された領域中の、効果的な反射率の変化により、電気的に種々の焦点効果を形成してよい。液滴の成形領域を有する例示的な実施形態について、液晶層を含むナノサイズ化液滴を用いて説明してきたが、液滴がより大きな寸法の場合に生じる別の実施形態も存在してよく、更なる例示的な実施形態は、より大きな液滴領域の存在下でアライメント層を用いることで生じ得る。   Referring to FIGS. 13A-C, another variable optical insert 1300 that can be inserted into an ophthalmic lens is illustrated having a liquid crystal layer that includes a polymerized region 1320 and liquid crystal rich droplets 1330. Each aspect of the various elements that can be defined around the liquid crystal region may have the same diversity as described for the variable optical inserts of FIGS. Accordingly, there may be a front optical element 1310 and a rear optical element 1340, and in some exemplary embodiments, these optical elements may include, for example, one or more electrodes, dielectric, over them, for example. You may have a body layer and an alignment layer. Referring to FIG. 13A, the overall pattern of droplet locations is recognized as indicated by the dotted line 1305. The polymerized region around 1320 can be formed in a form such that there are no or relatively no droplets, but a droplet such as 1330 can be formed elsewhere. As indicated by the boundary line at 1305, the shaped contour of the droplet may define another intermediate position to form an instrument using the liquid crystal layer of the variable optical insert. Optical radiation across the liquid crystal layer will have an accumulation effect of interacting droplet regions. Therefore, it is considered that the portion of the liquid crystal layer where a larger amount of liquid droplets hits the light effectively has a more effective refractive index for the light. In other interpretations, the thickness of the liquid crystal layer may be virtually considered to change with a boundary line 1305 defined where there are fewer drops. Referring to FIG. 13B, the droplets may be of nanoscale dimensions and in some exemplary embodiments may be formed in the layer in a manner that is not outwardly oriented. As shown at 1350, the droplets may have liquid crystal molecules in random states that are not aligned inside. Proceeding to FIG. 13C, when an electric field 1370 is applied by applying an electrode potential to the electrodes on both sides of the liquid crystal layer, alignment of liquid crystal molecules within the droplet may occur, as shown in the example of item 1360. This alignment will result in an effective reflectivity change that the light beam near the droplet will capture. This, along with changes in the density or presence of the droplet regions in the liquid crystal layer, is due to the change in effective reflectivity in appropriately shaped regions containing droplets with liquid crystal molecules. A focus effect may be formed. Although an exemplary embodiment having a droplet shaping region has been described using a nanosized droplet that includes a liquid crystal layer, there may be other embodiments that occur when the droplet is of larger dimensions. Further exemplary embodiments may occur by using an alignment layer in the presence of larger droplet areas.

液晶ポリマー分散液晶層を含む液晶器具
図14Aを参照すると、眼用レンズに挿入され得る可変光学部分が、液晶ポリマー層1430と、ポリマー分散液晶層1440とを有して図示される。液晶ポリマー分散液晶層は、他の重合領域1430内で液晶分子が豊富な分離した液滴1440から構成され得る。重合領域は、フィルムの構造定義と形状とをもたらし得るのに対し、液晶材料が豊富な液滴は、層を透過する光に著しい光学効果を有し得る。
Liquid Crystal Device Comprising Liquid Crystal Polymer Dispersed Liquid Crystal Layer Referring to FIG. 14A, a variable optical portion that can be inserted into an ophthalmic lens is illustrated having a liquid crystal polymer layer 1430 and a polymer dispersed liquid crystal layer 1440. The liquid crystal polymer dispersed liquid crystal layer may be composed of separated droplets 1440 that are rich in liquid crystal molecules within other polymerization regions 1430. The polymerized region can result in the structural definition and shape of the film, whereas droplets rich in liquid crystal material can have a significant optical effect on the light transmitted through the layer.

液晶層の屈折率効果が可変光学成分の作製に有用な適用例において、組み込まれた液晶分子のかなりの量がゲル又は重合領域内に含まれるように重合領域を調製することが有用であり得る。この組み込みにより、挿入器具の表面に組み込まれたアライメント層からポリマー分散液滴内の液晶成分まで配向効果を伝達することができ、図14Aの図では、重合領域中及び液滴中の両方の整列液晶分子の組み込みが、これらの領域にわたる平行線の存在で示される。更に、重合又はゲル材料内に組み込まれた液晶分子により、静止状態に加えて電界下にあっても共にポリマー領域の屈折率が液滴領域と比較的一致し得る。液晶層の2つの成分間で屈折率が比較的一致すると、領域間の境界で光の散乱を最小限に抑えることができる。   In applications where the refractive index effect of the liquid crystal layer is useful in making variable optical components, it may be useful to prepare the polymerized region such that a significant amount of incorporated liquid crystal molecules are contained within the gel or polymerized region. . This incorporation allows the alignment effect to be transferred from the alignment layer incorporated on the surface of the insertion tool to the liquid crystal component in the polymer dispersed droplet, and in the diagram of FIG. 14A, the alignment is both in the polymerization region and in the droplet. Incorporation of liquid crystal molecules is indicated by the presence of parallel lines across these regions. In addition, liquid crystal molecules incorporated within the polymerized or gel material can cause the refractive index of the polymer region to be relatively consistent with the droplet region, both in the rest state and even under an electric field. If the refractive indices are relatively matched between the two components of the liquid crystal layer, light scattering can be minimized at the boundary between the regions.

図14Aで示すタイプの液晶ポリマー分散液晶層を形成するための多数の方法が存在してよい。第一例において、モノマーと、液晶分子の混合物が、均一混合物を形成するために加熱される組み合わせにて形成されてよい。次に、混合物を前方湾曲挿入部品1410に適用した後、後方湾曲挿入部品又は中間挿入部品1460を付け加えることによって、混合物をレンズ挿入物に封入することができる。液晶混合物を含む挿入物は、その後、制御された所定の速度で冷却され得る。混合物が冷却するにつれ、比較的純粋な液晶モノマーの領域が、液滴、又は層内での液滴として沈着してよい。モノマーの重合化を開始するための続く処理段階を次いで実施してよい。いくつかの例において、混合物に化学線をあてて重合を開始してよい。   There may be numerous ways to form a liquid crystal polymer dispersed liquid crystal layer of the type shown in FIG. 14A. In a first example, a mixture of monomers and liquid crystal molecules may be formed in a combination that is heated to form a uniform mixture. The mixture can then be encapsulated in the lens insert by applying the mixture to the front curve insert 1410 and then adding a back curve insert or intermediate insert 1460. The insert containing the liquid crystal mixture can then be cooled at a controlled predetermined rate. As the mixture cools, regions of relatively pure liquid crystal monomer may be deposited as droplets or droplets within the layer. Subsequent processing steps to initiate polymerization of the monomer may then be performed. In some examples, the polymerization may be initiated by applying actinic radiation to the mixture.

他の例において、液晶と液晶モノマーの混合物を形成してもよい。この例では、混合物を前方湾曲部品1410又は後方湾曲部品若しくは中間湾曲部品1460に適用した後、別の湾曲部品を適用してよい。適用される混合物は、重合反応に触媒作用を及ぼすための成分を既に含んでいてよい。あるいは、混合物に化学線をあてて重合を開始してよい。モノマー及び触媒剤の特定の材料選択を用いて、重合反応は、液滴又は材料の重合ネットワーク内の液滴と同様である液晶モノマーの高濃度領域のような速度及び方法で進行してよい。これらの液滴は、また多量の液晶分子を含む、重合化材料によって取り囲まれてよい。これらの液晶分子は、特定の重合状態に達するまでポリマーマトリックス内で自由に動くことができる。液晶分子はまた、他の液晶分子であり得るそれらの近隣領域での配向効果、又は液晶混合物が適用された挿入部品の表面でのアライメント機能の影響を受けてもよい。アライメント領域は、ポリマーマトリックス内の液晶分子の静止状態を決定し得る。同様に、ポリマー内のアライメント処理された液晶分子もまた、液滴内の液晶分子又は液晶分子の液滴に配向の影響を及ぼすこともある。したがって、組み合わされた重合化領域と、含まれる液滴領域の層が、挿入物が液晶中間層内で形成される前に、挿入部品上でのアライメント特徴の封入によって先に決定される、天然のアライメント状態にて存在してよい。   In other examples, a mixture of liquid crystal and liquid crystal monomer may be formed. In this example, the mixture may be applied to the front curve part 1410 or the back curve part or the intermediate curve part 1460, followed by another curve part. The applied mixture may already contain components for catalyzing the polymerization reaction. Alternatively, the polymerization may be initiated by applying actinic radiation to the mixture. With a particular material selection of monomer and catalyst agent, the polymerization reaction may proceed at a rate and method such as a high concentration region of liquid crystal monomer that is similar to a droplet or droplet within a polymerization network of materials. These droplets may also be surrounded by a polymerized material that contains a large amount of liquid crystal molecules. These liquid crystal molecules are free to move within the polymer matrix until a specific polymerization state is reached. The liquid crystal molecules may also be affected by the alignment effects in their neighboring regions, which may be other liquid crystal molecules, or the alignment function at the surface of the insert part to which the liquid crystal mixture is applied. The alignment region can determine the resting state of the liquid crystal molecules within the polymer matrix. Similarly, aligned liquid crystal molecules in the polymer may also affect the alignment of the liquid crystal molecules or droplets of liquid crystal molecules in the droplets. Thus, the combined polymerized region and the layers of contained droplet regions are determined in advance by the inclusion of alignment features on the insert before the insert is formed in the liquid crystal interlayer. It may exist in the alignment state.

液晶分子を、重合化又はゲル化領域内に組み込むための多数の様式が存在してよい。先の記述にて、いくつかの様式が記述された。それにもかかわらず、ポリマー分散された液晶層を作製する任意の方法が、本発明の目的内に含まれてよく、眼科用器具を作製するために使用されてよい。先の例は、液晶分子の液滴を取り囲む重合化層を形成するための、モノマーの利用に言及している。重合されたモノマーの状態は、重合材料の結晶形態であってもよく、又は別の実施形態では、重合されたモノマーのゲル化形態として存在していてもよい。   There may be a number of ways to incorporate liquid crystal molecules within the polymerized or gelled region. In the previous description, several forms were described. Nevertheless, any method of making a polymer dispersed liquid crystal layer may be included within the purpose of the present invention and used to make an ophthalmic device. The previous example refers to the use of a monomer to form a polymerized layer that surrounds a droplet of liquid crystal molecules. The state of the polymerized monomer may be a crystalline form of the polymerized material or, in another embodiment, may exist as a gelled form of the polymerized monomer.

図14Aの可変光学部分は、本明細書の他の項にて議論されたように、材料及び構造関連の同様の多様性によって定義され得る他の態様を有してよい。いくつかの例示的な実施形態では、透明電極1450を第1透明基質1460上に配置してもよい。第1レンズ表面1445は、誘電体フィルムと、いくつかの例示的な実施形態においては、第1透明電極1450上に配置され得るアライメント層から構成され得る。かかる例示的な実施形態では、第1レンズ表面1445の誘電体層の形状は、図示するように誘電体の厚さが局所的に変化した形状を形成することができる。そのような局所的に多様な形状は、図3を参照して議論した幾何学的効果上、レンズ素子の焦点合わせ電力を導入し得る。いくつかの例示的な実施形態では、例えば、成形層は、第1透明電極1445と基質1450との組み合わせの上に射出成形することによって形成され得る。   The variable optical portion of FIG. 14A may have other aspects that may be defined by similar material and structure related diversity, as discussed elsewhere herein. In some exemplary embodiments, the transparent electrode 1450 may be disposed on the first transparent substrate 1460. The first lens surface 1445 can be comprised of a dielectric film and, in some exemplary embodiments, an alignment layer that can be disposed on the first transparent electrode 1450. In such an exemplary embodiment, the shape of the dielectric layer of the first lens surface 1445 may form a shape in which the thickness of the dielectric varies locally as shown. Such locally diverse shapes may introduce the focusing power of the lens element due to the geometric effects discussed with reference to FIG. In some exemplary embodiments, for example, the molding layer may be formed by injection molding over a combination of the first transparent electrode 1445 and the substrate 1450.

いくつかの例示的な実施形態では、第1透明電極1445及び第2透明電極1425を種々の方法で成形してもよい。いくつかの例において、成形は結果として、別々に適用した印加を有してよく形成される別個の、異なる領域となりうる。他の例において、電極は、液晶層1430及び1440にわたって可変電界を印加し得る、レンズの中心から末端までのヘリックスのようなパターンに形成されてよい。いずれの場合において、そのような電極成形は、電極上の誘電体層の成形に加えて、又はそのような成形の代わりに実施されてよい。これらの様式における電極の成形はまた、動作のもと、レンズ素子の更なる焦点合わせ電力を導入してもよい。   In some exemplary embodiments, the first transparent electrode 1445 and the second transparent electrode 1425 may be shaped in various ways. In some examples, the molding can result in separate, distinct regions that are often formed with separately applied applications. In another example, the electrodes may be formed in a helix-like pattern from the center to the end of the lens that can apply a variable electric field across the liquid crystal layers 1430 and 1440. In any case, such electrode shaping may be performed in addition to or instead of shaping the dielectric layer on the electrode. Electrode shaping in these manners may also introduce additional focusing power of the lens element under operation.

ポリマー分散液晶層1430及び1440は、第1透明電極1450と第2透明電極1420との間に配置され得る。第2透明電極1420は、頂部基質層1410に取り付けられてもよく、頂部基質層1410から底部基質層1450まで形成されたデバイスは、眼用レンズの可変光学部分1400を含むことができる。2つのアライメント層が更に誘電体層上の1445及び1425に配置されてもよく、液晶層1430を包囲してもよい。1445及び1425でのアライメント層は、眼用レンズの静止配向を規定するために機能してよい。いくつかの実施形態において、電極層1420及び1450は、液晶層1430、1440と電気的に導通し、静止配向から少なくとも1つの印加された配向へ配向をシフトさせ得る。   The polymer dispersed liquid crystal layers 1430 and 1440 may be disposed between the first transparent electrode 1450 and the second transparent electrode 1420. The second transparent electrode 1420 may be attached to the top substrate layer 1410 and the device formed from the top substrate layer 1410 to the bottom substrate layer 1450 may include the variable optical portion 1400 of the ophthalmic lens. Two alignment layers may also be disposed at 1445 and 1425 on the dielectric layer and may surround the liquid crystal layer 1430. The alignment layers at 1445 and 1425 may function to define the static orientation of the ophthalmic lens. In some embodiments, the electrode layers 1420 and 1450 are in electrical communication with the liquid crystal layers 1430, 1440 and can shift orientation from a static orientation to at least one applied orientation.

図14Bでは、電極層の印加効果を示す。印加により、1490に示すように器具全体にわたって電界が確立され得る。電界は、液晶分子が、形成された電界とそれ自身を再整列させることを誘導してよい。層の重合部分中の分子については1470に、また液晶を含む液滴においては1480に示すように、分子は、ここで垂直線によって示すように再整列することができる。   FIG. 14B shows the application effect of the electrode layer. Upon application, an electric field can be established across the instrument as shown at 1490. The electric field may induce liquid crystal molecules to realign themselves with the formed electric field. The molecules can now be realigned as shown by the vertical line, as shown at 1470 for molecules in the polymerized portion of the layer and 1480 for droplets containing liquid crystals.

図15を参照すると、眼用レンズに挿入され得る別の可変光学挿入物1500が、2つの液晶層1520及び1550を有して図示され、液晶層1520及び1550のそれぞれは、図14A及び14Bに関して記載したような液晶層及びポリマー分散液晶層であってよい。液晶領域周辺の種々の層の各態様は、図14A及び図14Bの可変光学挿入物に関する記載と同様の多様性を有してよい。いくつかの例示的な実施形態において、アライメント層は、単一の液晶素子の機能へ、偏光感度を導入してよい。第1基質1510と、1520周辺の空間中の介在層と、第2基質1530とで形成された、第1偏光優先傾向を有する、第1液晶系素子を、第2基質上の第2表面1540と、1550周辺の空間中の介在層と、第3基質1560とで形成された、第2偏光優先傾向を有する、第2液晶系素子と組み合わせることで、そこへの入射光の偏光態様に反応しないレンズの電気的に可変な焦点特性を可能にする組み合わせが形成され得る。領域1550の図の網点形成部は、アライメントが1520の層中の整列分子のアライメントに対して直角である、整列液晶分子を表し得る。1590の印加された電界は、2つの液晶層のいずれか一方にわたる電界が液滴領域中の液晶分子の再配列を誘発し得ることを示す。いくつかの例示的な実施形態では、図15に示すように、液晶領域1520及び1550のいずれか一方にわたる電界を印加する別個の能力があってよい。他の例示的な実施形態では、眼用器具の電極に電位を印加すると、両方の層を同時に印加し得る。   Referring to FIG. 15, another variable optical insert 1500 that can be inserted into an ophthalmic lens is illustrated having two liquid crystal layers 1520 and 1550, each of which is related to FIGS. 14A and 14B. It may be a liquid crystal layer and a polymer dispersed liquid crystal layer as described. Each aspect of the various layers around the liquid crystal region may have the same diversity as described for the variable optical insert of FIGS. 14A and 14B. In some exemplary embodiments, the alignment layer may introduce polarization sensitivity into the function of a single liquid crystal device. A first liquid crystal element having a first polarization priority tendency, which is formed of an intervening layer in the space around the first substrate 1510, 1520, and the second substrate 1530, is connected to the second surface 1540 on the second substrate. And the second liquid crystal element having the second polarization priority tendency formed by the intervening layer in the space around 1550 and the third substrate 1560, and reacting to the polarization mode of the incident light thereto Combinations can be formed that allow electrically variable focus characteristics of lenses that do not. The halftone dot formation in the region 1550 may represent aligned liquid crystal molecules whose alignment is perpendicular to the alignment of alignment molecules in the 1520 layer. An applied electric field of 1590 indicates that an electric field across either one of the two liquid crystal layers can induce rearrangement of the liquid crystal molecules in the droplet region. In some exemplary embodiments, there may be a separate ability to apply an electric field across either one of the liquid crystal regions 1520 and 1550, as shown in FIG. In other exemplary embodiments, applying an electrical potential to the electrodes of the ophthalmic device may apply both layers simultaneously.

例示的な素子1500において、図14A及び14Bの例に関連付けられる様々なタイプ及び多様性を有する2つの電気的に活性な液晶層の組み合わせが、4つの基質層1510、1530、1540、及び1560を用いて形成され得る。他の例では、3つの異なる基質の組み合わせによって器具を形成してもよく、中間基質は、図示する1530及び1540の部品の組み合わせから得られてもよい。4つの基質部品を使用すると、素子の製造に関して便利な実施例を提示でき、同様の器具を1520及び1550の両方の液晶層周辺に構築してもよく、加工差違は、液晶素子のアライメント機能を画定する工程の部分に関連し得る。更に別の例では、図14Aの1400に示すような単一の液晶層の周辺のレンズ素子が球対称であるか又は90度の回転に対して対称である場合、2つの部品を組み立てて、1500に示すタイプの4つの基質部品を有する構造にしてもよく、これは、組み立て前に2つの基質部品からそれぞれ形成される2つの個々の挿入部品を互いに対して90度回転させることによって行ってもよい。   In exemplary device 1500, a combination of two electrically active liquid crystal layers having various types and diversity associated with the example of FIGS. 14A and 14B results in four substrate layers 1510, 1530, 1540, and 1560 being combined. Can be formed using. In other examples, the instrument may be formed by a combination of three different substrates, and the intermediate substrate may be obtained from a combination of the 1530 and 1540 parts shown. Using four substrate parts can provide a convenient example for the manufacture of the device, and similar instruments may be built around both 1520 and 1550 liquid crystal layers, and processing differences can affect the alignment function of the liquid crystal device. It may be related to the part of the defining process. In yet another example, if the lens elements around a single liquid crystal layer as shown at 1400 in FIG. 14A are spherically symmetric or symmetric with respect to a 90 degree rotation, the two parts are assembled, The structure may have four substrate parts of the type shown in 1500, which is done by rotating two individual insert parts, each formed from the two substrate parts, 90 degrees relative to each other before assembly. Also good.

多様な固着強度を有する液晶層を含む眼用器具
図16Aを参照すると、多様な固着強度を備える液晶層を含む眼用器具の例示的な描写が見られる。眼用挿入物は、前方湾曲部品1620及び後方湾曲部品1625と、それらの上に配置された前方湾曲電極層1610及び後方湾曲電極層1615から構成され得る。いくつかの例示的な実施形態では、電極層の表面上に、又は場合によっては電極層の上にある誘電体層上に、固着層の材料を追加してもよい。固着層の表面は、種々の化学的又は物理的方法で改質されてよく、それによって、続いて適用される液晶層1605との表面相互作用が処理表面にわたって空間的に異なり得る。図示する方法では、スケール及び物理的現象を実際のスケールでは示していないが、固着強度を1630、1640、及び1650で示し得る。1630の固着位置の結合強度が強化されている(3本の固着結合で示される)場合、その表面領域での液晶分子の固着効果は、層全体にわたって近隣の液晶分子に伝達され得る。2本の固着結合で示される表面領域1640の結合強度は、領域1630に比べると強度が小さくなり得るが、1650の表面領域より強くなり得る(その固着強度は1本の固着結合で示される)。静的及び非印加モードでは、液晶層1605の液晶は、表面形状に一般に平行に位置する液晶分子の棒状の図で示される好ましい方法で整列し得る。
Ophthalmic Device Comprising Liquid Crystal Layers with Various Bond Strengths Referring to FIG. 16A, an exemplary depiction of an ophthalmic device including liquid crystal layers with various bond strengths can be seen. The ophthalmic insert may be comprised of a front curve component 1620 and a back curve component 1625 and a front curve electrode layer 1610 and a back curve electrode layer 1615 disposed thereon. In some exemplary embodiments, a pinned layer material may be added on the surface of the electrode layer, or in some cases on the dielectric layer overlying the electrode layer. The surface of the anchoring layer may be modified by various chemical or physical methods so that the surface interaction with the subsequently applied liquid crystal layer 1605 can be spatially different across the treated surface. In the illustrated method, scale and physical phenomena are not shown on the actual scale, but the bond strength may be shown at 1630, 1640, and 1650. If the bond strength at 1630 is enhanced (indicated by three bonds), the sticking effect of the liquid crystal molecules in its surface region can be transmitted to neighboring liquid crystal molecules throughout the layer. The bond strength of the surface region 1640 indicated by two sticky bonds may be less intense than the region 1630, but may be stronger than the surface area of 1650 (the bond strength is indicated by one sticky bond). . In the static and non-applied modes, the liquid crystals of the liquid crystal layer 1605 can be aligned in a preferred manner as shown in a rod-like view of liquid crystal molecules located generally parallel to the surface shape.

1690で示される電界の存在下では、液晶分子は、電界と相互作用し、確立された電界に沿って配向するように力を受け得る。前述したように、固着相互作用の強度は、液晶層を通じて伝達され、表面固着部位に隣接する異なる位置で液晶分子の配向に異なるシフトをもたらし得る。例えば、強く相互作用している領域では、1635において液晶分子は電界1690による摂動をほぼ受けずにいられる。これに対して、最も弱い固着領域は、1655において電界1690と完全に整列し得る。更に、1645に示すように、配向は、中間の固着強度の領域1640では電界1690との中間状態の整列を呈し得る。   In the presence of the electric field shown at 1690, the liquid crystal molecules can be subjected to forces to interact with the electric field and to align along the established electric field. As described above, the strength of the anchoring interaction is transmitted through the liquid crystal layer and can result in different shifts in the orientation of the liquid crystal molecules at different positions adjacent to the surface anchoring site. For example, in a strongly interacting region, at 1635 the liquid crystal molecules can be substantially unperturbed by the electric field 1690. In contrast, the weakest anchor region can be perfectly aligned with the electric field 1690 at 1655. Further, as shown at 1645, the orientation may exhibit an intermediate state alignment with the electric field 1690 in the intermediate bond strength region 1640.

したがって、図16Aの分子のような空間的に均一な配向の分子は、図16Bに示すように電界の存在下で局所的に可変の配向を呈し得る。液晶分子は、入射放射線と比べて、そのアライメントに基づく入射放射線に対して異なる屈折率を呈し得るため、固着層の処理に基づく局所的に変化する配向を制御する能力により、電極1615及び1625に通電して電界1690を形成すると達成されるプログラムされた光学効果がもたらされる。また、空間的な意味での屈折率の変化の詳細は、印加される電界の強さに基づいて滑らかに変化することもできる。これは、次に、電極層にわたって印加される電界電位又は電圧の値によって制御され得る。したがって、局所的に画定されて液晶層との固着相互作用の強度が変化する固着層に適用された液晶層を含む光学器具は、結果として非印加状態に対して印加状態では空間的に変化する屈折率特徴の双安定特性を有する器具になり、又は代わりに電極を異なる電極電位又は電圧に印加することで得られる光学特性の連続性が存在してよい。   Thus, molecules with spatially uniform orientation, such as the molecule of FIG. 16A, can exhibit a locally variable orientation in the presence of an electric field as shown in FIG. 16B. Since liquid crystal molecules can exhibit different refractive indices for incident radiation based on their alignment compared to incident radiation, the ability to control locally changing orientation based on the processing of the pinned layer allows the electrodes 1615 and 1625 to Energizing to form the electric field 1690 results in a programmed optical effect that is achieved. The details of the change in the refractive index in the spatial sense can be smoothly changed based on the strength of the applied electric field. This can then be controlled by the value of the electric field potential or voltage applied across the electrode layer. Accordingly, an optical instrument that includes a liquid crystal layer applied to a pinned layer that is locally defined and changes in strength of the pinch interaction with the liquid crystal layer results in a spatial change in the applied state relative to the non-applied state. There may be a continuity of optical properties resulting in an instrument having the bistable characteristics of the refractive index feature, or alternatively by applying the electrodes to different electrode potentials or voltages.

多様な固着方向を有する(プレチルト)液晶層を含む眼用器具
図17A〜Bを参照すると、電極領域間の液晶層のアライメントの空間的変化を設計するために、似ているが別の例示的な実施形態が見られる。図17Aでは、多様な配向方向を備える液晶層を含む眼用器具の例示的な描写が見られる。眼用挿入物は、前方湾曲部品1705及び後方湾曲部品1710と、それらの上に配置された前方湾曲電極層1715及び後方湾曲電極層1720から構成され得る。いくつかの例示的な実施形態では、電極層の表面上に、又は場合によっては電極層の上にある誘電体層上に、液晶層中で分子を近接して整列できる材料の層を追加してもよい。アライメント層1725を形成するか、又は形成後に様々な化学的又は物理的処理による方法で処理してよく、それによって層は、その表面にわたって可変であるがプログラムされた方法で配向される分子を有して形成される。これらの配向のいくつかは、1740のアライメント層付近の分子が、1745に示し得る、第1配向方向1735に完全に垂直であり得る配向であるのに対し、1730のアライメント層付近で1735に示すような第1配向に整列するように液晶分子を誘発し得る。
Ophthalmic Device Comprising Liquid Crystal Layers with Various Sticking Directions (See FIG. 17A-B) Referring to FIGS. 17A-B, to illustrate the spatial variation in alignment of liquid crystal layers between electrode regions, a similar but another exemplary Embodiments can be seen. In FIG. 17A, an exemplary depiction of an ophthalmic device comprising a liquid crystal layer with various orientation directions can be seen. The ophthalmic insert may be comprised of a front curve component 1705 and a back curve component 1710 and a front curve electrode layer 1715 and a back curve electrode layer 1720 disposed thereon. In some exemplary embodiments, a layer of material is added that can align molecules in close proximity in the liquid crystal layer on the surface of the electrode layer, or in some cases on the dielectric layer overlying the electrode layer. May be. The alignment layer 1725 may be formed or processed after formation by various chemical or physical processing methods, whereby the layer has molecules that are variable over its surface but oriented in a programmed manner. Formed. Some of these orientations are oriented at 1735 near the alignment layer of 1730, whereas molecules near the alignment layer at 1740 may be completely perpendicular to the first orientation direction 1735, which may be shown at 1745. Liquid crystal molecules can be induced to align in such a first orientation.

本説明は第1表面でのアライメント層中の分子の配向に着目しているが、実際には、前方湾曲及び後方湾曲を有する眼用挿入物において、アライメント層の処理はそれぞれの表面で行われ得る。いくつかの例示的な処理において、前方湾曲部品上の空間的に変化するパターンは、同等に形成された後方湾曲部品上の空間的パターンを有し得る。これらの場合、液晶層中の分子の配向は、層にわたって均一になるように示されてよいが、配向は、図17Aに示すように表面部品に沿って空間で変化してよい。他の例示的な実施形態では、眼用挿入器具の後方湾曲部品上のアライメント層上に形成された空間的パターンと比べると、前方湾曲部品上のアライメント層では異なる空間的パターンが見られてよい。このような実施形態は、眼用挿入器具の表面にわたる液晶分子の変化するアライメントによって、並びに表面の所定の空間的位置で、液晶層にわたる前方光学部品から後方光学部品までの配向における、別の制御されたアライメントの変化によって、制御がもたらされてよい。   Although this description focuses on the orientation of molecules in the alignment layer on the first surface, in practice, in an ophthalmic insert having a forward curve and a back curve, the alignment layer is processed on each surface. obtain. In some exemplary processes, the spatially varying pattern on the front curve part may have a spatial pattern on the back curve part that is equally formed. In these cases, the orientation of the molecules in the liquid crystal layer may be shown to be uniform across the layer, but the orientation may vary in space along the surface component as shown in FIG. 17A. In other exemplary embodiments, a different spatial pattern may be seen in the alignment layer on the front curve part as compared to the spatial pattern formed on the alignment layer on the back curve part of the ophthalmic insert. . Such an embodiment provides additional control over the alignment of the liquid crystal molecules across the surface of the ophthalmic insertion instrument, as well as the orientation from the front optic to the back optic across the liquid crystal layer at a predetermined spatial location on the surface. Controls may be provided by the alignment changes made.

図17Bを参照すると、液晶層中の分子の配向における印加された電界の効果の描写を示す。1701において、電界は、前方湾曲部品1710及び後方湾曲挿入部品1705上にそれぞれ配置された2つの電極1760及び1765に電位を印加することで確立される。1770及び1780に示すアライメント層の分子の配向は、例示的な描写では電界1701の印加によって変わらないことが認められる。それにもかかわらず、電界の液晶分子との相互作用は、アライメント層の相互作用をしのぎ得るように存在してよく、したがって液晶層中の分子は、アイテム1775及び1785で示すように電界と整列してよい。アライメント層に非常に近い領域では、図と同程度に整列していない配向があり得るが、液晶分子が全体として集まる効果は、空間的位置にわたる分子の比較的均一なアライメントと電界とで示す効果と同様と推定され得るため、図は実際の状況の簡略化を表し得ることに留意する。   Referring to FIG. 17B, a depiction of the effect of an applied electric field on the orientation of molecules in the liquid crystal layer is shown. At 1701, an electric field is established by applying a potential to two electrodes 1760 and 1765 disposed on the front curve component 1710 and the back curve insert component 1705, respectively. It will be appreciated that the orientation of the alignment layer molecules shown at 1770 and 1780 does not change with the application of the electric field 1701 in the exemplary depiction. Nevertheless, the interaction of the electric field with the liquid crystal molecules may exist so that the alignment layer interaction can be surpassed, so that the molecules in the liquid crystal layer align with the electric field as shown in items 1775 and 1785. It's okay. In the region very close to the alignment layer, there may be an orientation that is not as aligned as in the figure, but the effect that the liquid crystal molecules as a whole gather is the effect that is shown by the relatively uniform alignment of the molecules over the spatial position and the electric field. Note that the figure may represent a simplification of the actual situation because it can be assumed to be similar to.

1725で例示的に示すアライメント層、又は更に言えば、本明細書中の様々な実施形態で言及される任意のアライメント層を形成する多くの様式が存在し得る。一例としては、アゾベンゼンの化学骨格に基づいた分子を含む染料材料が、電極層上又は電極層上の誘電体上にコーティングされ、自身が層を形成し得る。アゾベンゼン系化学部分は、トランス構成及びシス構成で存在し得る。多くの実施例において、トランス構成は、2つの構成のうち、より熱力学的に安定した状態であるため、例えば、30℃付近の温度において、ほとんどのアゾベンゼン層の分子はトランス状態に配向され得る。異なる分子構成の電子構造によって、2つの構成が異なる波長で光を吸収し得る。したがって、例示的な意味において、300〜400ナノメートル領域の波長の光で照射することで、アゾベンゼン分子のトランス型はシス型に異性化され得る。シス型は比較的迅速トランス構成に戻るが、2つの形質転換によって、形質転換が起こる際に分子の物理的な移動が生じ得る。偏光の存在下、光の吸収は、それを照射するのに使用される光の偏光ベクトル及び入射角に対するトランス−アゾベンゼン分子の配向に多かれ少なかれ依存するであろう。特定の偏光及び入射角での照射によって生じる効果によって、入射偏光軸及び入射面に対してアゾベンゼン分子が配向され得る。したがって、アゾベンゼン分子のアライメント層を適切な所定の波長まで照射し、偏光及び入射角を空間的に変更することで、アゾベンゼン分子のアライメントが空間的に変更した層が形成され得る。静力学的な意味では、アゾベンゼン分子はまた、それらの環境中の液晶分子と相互作用し、図17Aで描写される液晶分子の異なるアライメントを作製する。   There may be many ways to form the alignment layer, illustratively shown at 1725, or more specifically, any alignment layer mentioned in the various embodiments herein. As an example, a dye material comprising molecules based on the chemical skeleton of azobenzene can be coated on the electrode layer or on a dielectric on the electrode layer, which itself can form a layer. Azobenzene-based chemical moieties can exist in trans and cis configurations. In many embodiments, the trans configuration is the more thermodynamically stable state of the two configurations, so that, for example, at a temperature around 30 ° C., most azobenzene layer molecules can be oriented in the trans state. . Due to the electronic structure of different molecular configurations, the two configurations can absorb light at different wavelengths. Therefore, in an illustrative sense, the trans form of the azobenzene molecule can be isomerized to the cis form by irradiation with light having a wavelength in the range of 300 to 400 nanometers. Although the cis form reverts to a relatively fast trans configuration, the two transformations can cause physical movement of the molecule as transformation occurs. In the presence of polarized light, the absorption of light will more or less depend on the polarization vector of the light used to illuminate it and the orientation of the trans-azobenzene molecule with respect to the angle of incidence. Due to the effect produced by irradiation with a specific polarization and angle of incidence, azobenzene molecules can be oriented with respect to the incident polarization axis and plane of incidence. Therefore, a layer in which the alignment of the azobenzene molecules is spatially changed can be formed by irradiating the alignment layer of azobenzene molecules to an appropriate predetermined wavelength and spatially changing the polarization and the incident angle. In the static sense, azobenzene molecules also interact with liquid crystal molecules in their environment, creating a different alignment of the liquid crystal molecules depicted in FIG. 17A.

アゾベンゼン材料はまた、図17C〜Eで概略的に示されるトランス状態及びシス状態における面内及び面外配向を得る機会によって、固着方向を調節する他の機会を与え得る。これらの材料は、コマンド層と呼ばれることがある。かかる材料における液晶配向の調節は、化学光の強度を空間的に調節することで得られてよい。図17Cを参照すると、1742のアゾベンゼン分子はトランス構成に配向する一方で、表面に対して固着されている。この構成において、液晶分子は1741に示すように配向し得る。別のシス構成では、アゾベンゼン分子1743は、1740に示すように配向するよう液晶分子に影響を及ぼし得る。図17Eを参照すると、液晶配向の組み合わせが本明細書の発明の概念と合致し得ることが図示されている。   Azobenzene materials may also provide other opportunities to adjust the anchoring direction with the opportunity to obtain in-plane and out-of-plane orientations in the trans and cis states schematically illustrated in FIGS. These materials are sometimes referred to as command layers. Adjustment of the liquid crystal alignment in such a material may be obtained by spatially adjusting the intensity of actinic light. Referring to FIG. 17C, the 1742 azobenzene molecule is oriented in the trans configuration while being anchored to the surface. In this configuration, the liquid crystal molecules can be aligned as shown at 1741. In another cis configuration, azobenzene molecules 1743 can affect liquid crystal molecules to align as shown at 1740. Referring to FIG. 17E, it is illustrated that combinations of liquid crystal alignments can be consistent with the inventive concepts herein.

他のアライメント層は、局所偏光した入射光によって誘導される重合の好ましい配向における重合層の空間的なアライメントを制御する偏光した入射放射線を使用するなどの異なる様式で形成され得る。   Other alignment layers can be formed in different ways, such as using polarized incident radiation that controls the spatial alignment of the polymerization layer in the preferred orientation of the polymerization induced by locally polarized incident light.

図17Fを参照すると、屈折率分布型光学素子の図を示す。図16A及びBに関して示した固着の原理、並びに図17A、B、及びCに関して示したアライメント層に関する例示的な実施形態を使用して、半径方向距離での屈折率の放物型変化を生成でき、このような半径方向距離rに対する屈折率n(r)の放物型変化を数学的に表すAの関係が1796に見られる。平坦化レンズの対象に関する現象の図式的表示を1790に見ることができ、1791の屈折率は、図で黒色濃度によって表され得る比較的高い屈折率であってよい。1792に示すように屈折率が半径方向に変化するにつれて、屈折率はより低い屈折率になってよく、加えて黒色濃度が下がるように示される。光学素子は、半径方向距離での屈折率の放物型変化を用いて形成されてよく、光における効果は、入射放射線の相でシフトし、1793に示すような焦光を生じ得る。このような屈折率分布型光学素子の焦点特性の数学的概算を1795に示し得る。   Referring to FIG. 17F, a diagram of a gradient index optical element is shown. The exemplary embodiment of the anchoring principle shown with respect to FIGS. 16A and B and the alignment layer shown with respect to FIGS. 17A, B, and C can be used to produce a parabolic change in refractive index at radial distance. 1796 shows a relation of A mathematically representing the parabolic change of the refractive index n (r) with respect to the radial distance r. A graphical representation of the phenomenon relating to the object of the flattening lens can be seen at 1790, where the refractive index of 1791 can be a relatively high refractive index that can be represented by black density in the figure. As the index of refraction changes in the radial direction as shown at 1792, the index of refraction can be lower and in addition the black density is shown to decrease. The optical element may be formed using a parabolic change in refractive index at radial distance, and the effect on the light may shift in the phase of the incident radiation, resulting in a focused light as shown at 1793. A mathematical estimate of the focal characteristics of such a gradient index optical element may be shown at 1795.

サイクロイド波長板レンズを含む眼用器具
特殊な種類の偏光ホログラムのである、つまり、サイクロイド回析波長板(CDW)は、実質的に100パーセントの回析効率を提供し、広帯域スペクトルであり得る。サイクロイド回析波長板の構造は、図18に模式的に図示されており、異方性材料フィルム1810を含み、ここで、光学軸配向は、フィルム1810におけるパターン1820によって図示されるように、フィルムの平面において連続的に回転している。このような波長板による典型的な光学的結果は、1830及び1840に関して見られる。約1マイクロメートル(0.001mm)の厚さの液晶ポリマー(LCP)フィルムにおいて典型的には満たされる半波相リターデーション条件の実行において、可視波長においてほぼ100パーセントの効率が達成される。図18Aを参照すると、サイクロイド波長板設計で起こり得る配向プログラムの拡大図が1890に見られる。所定の軸方向(例えば、1885)において、パターンは、軸方向に平行な配向1860から、軸方向に垂直な配向1870に向かう配向を経て、再び1880で軸方向に平行な配向に戻って変化し得る。
Ophthalmic device comprising a cycloid waveplate lens A special type of polarization hologram, that is, a cycloid diffraction waveplate (CDW), provides substantially 100 percent diffraction efficiency and may be a broadband spectrum. The structure of the cycloid diffraction waveplate is schematically illustrated in FIG. 18 and includes an anisotropic material film 1810 where the optic axis orientation is film as illustrated by the pattern 1820 in the film 1810. Continuously rotating in the plane. Typical optical results with such waveplates are seen for 1830 and 1840. In the execution of the half-wave phase retardation conditions typically satisfied in a liquid crystal polymer (LCP) film about 1 micrometer (0.001 mm) thick, an efficiency of almost 100 percent is achieved at visible wavelengths. Referring to FIG. 18A, an enlarged view of an orientation program that can occur in a cycloid waveplate design can be seen at 1890. In a given axial direction (eg, 1885), the pattern changes from an orientation 1860 parallel to the axial direction to an orientation 1870 that is perpendicular to the axial direction, and back again at 1880 to an orientation parallel to the axial direction. obtain.

薄い格子が高効率を示す光学素子におけるこのような通常とは異なる状況は、x、y平面中の複屈折性フィルム上で、通常はz軸に沿って入射した波長λの直線偏光ビームを考慮することで理解され得る。フィルムLの厚さ及びその光学異方性ΔnがLΔn=λ/2となるように選択され、その光学軸が入力ビームの偏光方向に対して45°(角度α)で配向される場合、出力ビームの偏光は、90°(角度β)に回転される。これが、半波波長板機能の仕組みである。このような波長板の出力における偏光回転角度(β=2α)は、光学軸d=(dx,dy)=(cosα,sinα)の配向に依存する。低分子量かつ高分子である液晶材料によって、高空間周波数における波長板の平面で連続的な回転dが可能になり(α=qx)、ここで、空間変調周期Λ=2π/qは、可視光の波長に匹敵し得る。このような波長板の出力における光の偏光は、結果的に空間中で変調され(β=2qx)、この波長板の出力における回転偏光パターン中の電界は、平均で<E>=0となり、入射ビームの方向において光の透過はない。このようにして得られた偏光パターンは、角度±λ/Λで伝播する2つの円偏光ビームの重なりに対応する。円偏光入力ビームの場合、ビームが右旋であるか左旋であるかに応じて、1つのみの回析次数が存在する(+1st又は−1st)。   Such an unusual situation in an optical element where a thin grating exhibits high efficiency is considered on a birefringent film in the x, y plane, usually taking a linearly polarized beam of wavelength λ incident along the z axis. Can be understood. When the thickness of the film L and its optical anisotropy Δn are selected to be LΔn = λ / 2, and its optical axis is oriented at 45 ° (angle α) with respect to the polarization direction of the input beam, the output The polarization of the beam is rotated to 90 ° (angle β). This is the mechanism of the half-wave wave plate function. The polarization rotation angle (β = 2α) at the output of such a wave plate depends on the orientation of the optical axis d = (dx, dy) = (cos α, sin α). The low molecular weight and high molecular weight liquid crystal material allows continuous rotation d in the plane of the waveplate at high spatial frequencies (α = qx), where the spatial modulation period Λ = 2π / q is visible light Can be comparable to the wavelength of. The polarization of light at the output of such a waveplate is consequently modulated in space (β = 2qx), and the electric field in the rotating polarization pattern at the output of this waveplate is <E> = 0 on average, There is no transmission of light in the direction of the incident beam. The polarization pattern obtained in this way corresponds to the overlap of two circularly polarized beams propagating at an angle ± λ / Λ. For circularly polarized input beams, there is only one diffraction order (+ 1st or -1st) depending on whether the beam is right-handed or left-handed.

サイクロイド回析波長板の特殊な種類を図19Aに示す。このような例示的な実施形態において、図18で参照されるサイクロイド回析波長板パターンは、眼用レンズ挿入器具の形成因子において更に改良され得る。図において、形状は平坦な様式で描かれているが、レンズ挿入物などの三次元表面にわたっても同様の配向プログラム形状が発生し得る。1910において、サイクロイド回析波長板パターンは、平面上又は球面の範囲を定めた部分などの折り曲げ面上に位置し得る放射パターンへらせん状に回転されてよく、液晶又は液晶ポリマー分子の回転角は、波長板の中心から放物線関数で調節され得る。このような構造は、他の液晶レンズと比較して、厚さが同じか又はより薄いフィルムにおいて、異なるか又はより高いレンズ強度(焦点距離として、又はジオプター単位で測定する)が得られるという利点を有するレンズのように機能する。いくつかの例示的な実施形態では、フィルムの厚さはたったの1〜5μmであってよい。レンズの他の利点は、器具において入射光の偏光を切り換えることで集束力の調整において正負値間を切り替えられる可能性であり得る。いくつかの例示的な実施例において、液晶相リターデーションプレートの使用は、偏光の切り換えを促進するのに使用され得る。レンズ作用と切り換え作用の減結合によって、非限定的な例として、容量及び電力消費などの系の電気特性において柔軟性がもたらされ得る。例えば、レンズ自体が薄いものが選択される場合であっても、液晶相リターダーの厚さは、電力消費が最小となるように選択され得る。   A special type of cycloid diffraction waveplate is shown in FIG. 19A. In such an exemplary embodiment, the cycloid diffraction waveplate pattern referenced in FIG. 18 may be further improved in the form factor of the ophthalmic lens insertion device. In the figure, the shape is depicted in a flat manner, but a similar orientation program shape can occur over a three-dimensional surface such as a lens insert. In 1910, the cycloid diffraction waveplate pattern may be spirally rotated into a radiation pattern that may be located on a plane or a folded surface, such as a portion defining a spherical surface, and the rotation angle of the liquid crystal or liquid crystal polymer molecule is Can be adjusted with a parabolic function from the center of the waveplate. Such a structure has the advantage that a different or higher lens strength (measured as focal length or in diopters) can be obtained in films of the same or thinner thickness compared to other liquid crystal lenses. It functions like a lens with In some exemplary embodiments, the film thickness may be only 1-5 μm. Another advantage of the lens may be the possibility of switching between positive and negative values in adjusting the focusing force by switching the polarization of the incident light in the instrument. In some exemplary embodiments, the use of a liquid crystal phase retardation plate can be used to facilitate polarization switching. Decoupling of the lens action and the switching action can provide flexibility in the electrical characteristics of the system, such as capacity and power consumption, as non-limiting examples. For example, even if the lens itself is selected to be thin, the thickness of the liquid crystal phase retarder can be selected to minimize power consumption.

前方挿入部品と後方挿入部品との間の空隙内で形成されるサイクロイド回析レンズパターンは、電気的に活性な埋め込まれた可変光学挿入物を形成し得る。図19Bに示すように、前方及び後方挿入部品中の電極に電位を印加することで、サイクロイド配向した液晶層にわたって電界1990が確立され得る。1920に示すように液晶部分が電界と整列する際、得られるアライメントは、回析波長板レンズの特別な特性を有さない空間的に均一なフィルムとなる液晶層をもたらし得る。したがって、非限定的な例としては、光出力を有する1910のパターンは、1920に示すような電界の印加で集点効果を引き起こし得ない。   A cycloid diffractive lens pattern formed in the air gap between the front and rear inserts may form an electrically active embedded variable optical insert. As shown in FIG. 19B, an electric field 1990 can be established across the cycloid-aligned liquid crystal layer by applying a potential to the electrodes in the front and rear inserts. When the liquid crystal portion aligns with the electric field, as shown at 1920, the resulting alignment can result in a liquid crystal layer that is a spatially uniform film that does not have the special properties of a diffractive waveplate lens. Thus, as a non-limiting example, a 1910 pattern with light output cannot cause a concentrating effect upon application of an electric field as shown at 1920.

サイクロイド波長板型の実施形態について、液晶分子のアライメントの拡大図を図20のアイテム2000に関して見ることができる。パターンの4分の1を示しており、レンズの中心2010から、例えば2020まで放射状に外向きに外側へ分子のアライメントの配向シフトが認められる。配向は、例えば図18との関係で示したプログラミングパターンの放射回転と同様であり得ることが認められる。   For the cycloid waveplate type embodiment, an enlarged view of the alignment of liquid crystal molecules can be seen with respect to item 2000 of FIG. A quarter of the pattern is shown, and an alignment shift of molecular alignment is observed radially outward from the center 2010 of the lens, eg, to 2020. It will be appreciated that the orientation can be similar to the radial rotation of the programming pattern shown in relation to FIG. 18, for example.

液晶及び液晶ポリマー回析波長板の作製は、多段階プロセスであり得る。原型の波長板からサイクロイド回析波長板を複製する技術は、高品質及び広領域の大規模な製造に適応し得る。これは、複雑性、コスト及び安定性の問題を追加し得るホログラフィック装置を備える他の実施形態と比較され得る。この複製技術は、原型のサイクロイド回析波長板の出力において直線状又は円偏光入力ビームから得られる回転偏光パターンを利用し得る。複製波長板の期間は、直線状偏光入力ビームを使用する際の2倍であり得る。光異方性材料における直接記録と比較すると、フォトアライメントに基づく液晶ポリマー技術は、例えば、Merckから市販されている液晶ポリマーに基づいて利点を有し得る。RMS−001Cなどの供給元(Merck)の命名で参照され得る反応性メソゲンの典型的な液晶ポリマーは、フォトアライメント層上でスピンコーティング(典型的には3000rpmで60秒間)され、約10分間UV重合され得る。広帯域回析又はピーク回析波長の調整において、多層がコーティングされ得る。   The production of liquid crystals and liquid crystal polymer diffraction waveplates can be a multi-step process. The technique of replicating a cycloid diffraction wave plate from an original wave plate can be adapted to high quality and large area large scale manufacturing. This can be compared to other embodiments with holographic devices that can add complexity, cost and stability issues. This replication technique may utilize a rotational polarization pattern obtained from a linear or circularly polarized input beam at the output of the original cycloid diffraction waveplate. The duration of the replica waveplate can be twice that when using a linearly polarized input beam. Compared to direct recording in photoanisotropic materials, liquid crystal polymer technology based on photoalignment may have advantages based on, for example, liquid crystal polymers commercially available from Merck. A typical liquid crystalline polymer of reactive mesogens that can be referred to by the name of the supplier (Merck), such as RMS-001C, is spin-coated (typically 60 seconds at 3000 rpm) on the photo-alignment layer, and UV is applied for about 10 minutes. It can be polymerized. Multilayers can be coated in a broadband diffraction or peak diffraction wavelength adjustment.

ポリマー分散液晶層を有する成形誘電体層を含む眼用器具
図21を参照すると、成形誘電体層を含む眼用器具の例示的な実施形態が見られる。例示的な実施形態は、図10に関する例示的な実施形態との関係で説明した多数の態様を共有する。2140において、1040の同様の形体に相当する成形誘電体層が見られる。図21に関する例示的な実施形態では、誘電体層2140は、ポリマー分散液晶層の形成に使用されるモノマー部分の制御された重合によって形成され得る。いくつかの例示的な実施形態では、層2140は、重合プロセス中に封入された多量の液晶分子を含み得る。層2140が形成される表面が2170などのアライメント層を有する場合、液晶分子は、アライメント層のパターンに整列され、いくつかの例示的な実施形態では重合層2140が形成される間に整列され得る。
Ophthalmic Device Comprising a Molded Dielectric Layer Having a Polymer Dispersed Liquid Crystal Layer Referring to FIG. 21, an exemplary embodiment of an ophthalmic device comprising a molded dielectric layer can be seen. The exemplary embodiment shares many aspects described in connection with the exemplary embodiment with respect to FIG. At 2140, a shaped dielectric layer corresponding to 1040 similar features is seen. In the exemplary embodiment with respect to FIG. 21, the dielectric layer 2140 may be formed by controlled polymerization of the monomer portion used to form the polymer dispersed liquid crystal layer. In some exemplary embodiments, layer 2140 may include a large amount of liquid crystal molecules encapsulated during the polymerization process. If the surface on which layer 2140 is formed has an alignment layer, such as 2170, the liquid crystal molecules may be aligned in the pattern of the alignment layer, and in some exemplary embodiments may be aligned while polymerized layer 2140 is formed. .

液晶分子を含むモノマーの処理は、液晶分子を含む2130などのポリマー分散空洞を形成できるような条件下で引き続き重合され得る。引き続き重合された2120の層の他の領域に、液体分子を含むポリマー層が形成され得る。いくつかの例示的な実施形態では、同様に重合プロセス中に液晶分子を配向できる2165のアライメント層が存在してよい。   Treatment of the monomer containing liquid crystal molecules can be subsequently polymerized under conditions such that a polymer dispersed cavity such as 2130 containing liquid crystal molecules can be formed. A polymer layer containing liquid molecules may be formed in other regions of the subsequently polymerized 2120 layer. In some exemplary embodiments, there may be 2165 alignment layers that can also align liquid crystal molecules during the polymerization process.

図21の図は、電極層2160及び2175並びにアライメント層2170及び2165が間に位置し得る、前方基質2110及び後方基質2150が存在する例示的な実施形態を示す。アライメント層は、前述した方法で形成及びパターン化されてよく、又は例えば業界標準のラビング処理によって実施されてよい。図21の描写は、平坦に配向された様々な層を表している。この描写は、単なる例示目的であって、コンタクトレンズなどの眼科用器具に配置されるような湾曲した視覚部品は、図示するような形状でないにせよ、構造規則性が一致している可能性がある。空洞形成部2130がナノスケールであるようないくつかの例示的実施形態では、構造内にアライメント層を必要としないことがある。前記特徴では、好ましくは分子が空洞層内でランダム配向していてよい。   The diagram of FIG. 21 illustrates an exemplary embodiment in which there is a front substrate 2110 and a back substrate 2150, between which electrode layers 2160 and 2175 and alignment layers 2170 and 2165 may be located. The alignment layer may be formed and patterned in the manner described above or may be performed, for example, by an industry standard rubbing process. The depiction in FIG. 21 represents various layers oriented flat. This depiction is for illustrative purposes only, and curved visual components such as those placed on ophthalmic instruments such as contact lenses may have matching structural regularities, even though they are not shaped as shown. is there. In some exemplary embodiments where the cavity formation 2130 is nanoscale, an alignment layer may not be required in the structure. In the above features, preferably the molecules may be randomly oriented within the cavity layer.

更に、眼用挿入器具内に形成されるポリマー分散液晶層に関して前述したように、電極層にわたる電位の印加により液晶層を介して電界が生じると、空洞中に存在する液晶層は電界と整列し、眼用器具を横断する光に与えられる屈折率がシフトし得る。成形誘電体2140は、成形誘電体の外形で変化するように液晶層の任意の部分を介した局所的電界を生じ得る。いくつかの例示的な実施形態では、成形誘電体層は、ポリマー分散液晶層と比べて同様の光学的誘電特性であるが異なる電気的誘電特性を有する材料から形成されてよい。   Furthermore, as described above with respect to the polymer-dispersed liquid crystal layer formed in the ophthalmic insertion device, when an electric field is generated through the liquid crystal layer by applying a potential across the electrode layer, the liquid crystal layer present in the cavity is aligned with the electric field. The refractive index imparted to the light traversing the ophthalmic device can shift. The molded dielectric 2140 can generate a local electric field through any portion of the liquid crystal layer to vary with the outer shape of the molded dielectric. In some exemplary embodiments, the shaped dielectric layer may be formed from a material having similar optical dielectric properties but different electrical dielectric properties compared to the polymer dispersed liquid crystal layer.

図21A及び21Bを参照すると、液晶の個々の液滴2131が、可能であり得る種々の配向態様を明示するために図示される。いくつかの例示的な実施形態では、とりわけ液滴がナノスケールサイズである場合、図21Aの非印加配向は、図示するように液晶分子がランダム配向パターンを示す液滴を有してよい。他の例示的な実施形態では、アライメント層の使用により、例えば図21Bの2132に示すように分子が表面と平行に整列され得る、非印加配向の構造を生じてよい。これらのいずれの場合にも、電界2190が印加されると、図21Cの2133に示すように、液晶分子が電界と整列し得る。   Referring to FIGS. 21A and 21B, individual droplets 2131 of liquid crystal are illustrated to demonstrate various alignment modes that may be possible. In some exemplary embodiments, particularly when the droplets are nanoscale sized, the unapplied orientation of FIG. 21A may comprise droplets in which the liquid crystal molecules exhibit a random alignment pattern as shown. In other exemplary embodiments, the use of an alignment layer may result in a structure with no applied orientation in which molecules can be aligned parallel to the surface, for example as shown at 2132 in FIG. 21B. In any of these cases, when an electric field 2190 is applied, the liquid crystal molecules can align with the electric field, as shown at 2133 in FIG. 21C.

ポリマー層中に様々な密度の液晶液滴を有するポリマーが分散された液晶層を備える、眼科用器具
図22を参照すると、液晶層を含む眼用器具の別の例示的な実施形態が見られる。図13Aに関する例示的な実施形態と類似性を共有する例示的な実施形態において、液晶層は光学効果のために形成されてよく、ポリマー層中の液晶液滴の密度は、放射状層にわたって横方向に変化する。図22に示すように、アイテム2210及びアイテム2260は、それぞれ前方挿入部品及び後方挿入部品を表し得る。これらにおいて、部品は、2250及び2220によって表される層又は層の組み合わせであってよい。層2250及び2220は、その上に誘電体層及び/又はアライメント層も含み得る電極層を表し得る。これら層の間には、液晶分子を含む層2240が存在し得る。層2240は、2230などの液晶分子を主に含む液滴が、重合材料の領域に割り込み得るような方法で処理されてよい。図22の描写は、平坦に配向された様々な層を表している。この描写は、単なる例示目的であって、コンタクトレンズなどの眼科用器具に配置されるような湾曲した視覚部品は、図示するような形状でないにせよ、構造規則性が一致している可能性がある。 液滴形成部2230がナノスケールであるようないくつかの例示的実施形態では、構造内にアライメント層を必要としないことがある。前記特徴では、好ましくは分子が空洞層内でランダム配向していてよい。
Ophthalmic device comprising a liquid crystal layer having dispersed therein polymers having liquid crystal droplets of various densities in the polymer layer Referring to FIG. 22, another exemplary embodiment of an ophthalmic device comprising a liquid crystal layer is seen. . In an exemplary embodiment sharing similarities with the exemplary embodiment with respect to FIG. 13A, the liquid crystal layer may be formed for optical effects, and the density of the liquid crystal droplets in the polymer layer is transverse across the radial layer. To change. As shown in FIG. 22, item 2210 and item 2260 may represent a front insertion part and a rear insertion part, respectively. In these, the component may be a layer or combination of layers represented by 2250 and 2220. Layers 2250 and 2220 may represent electrode layers that may also include dielectric layers and / or alignment layers thereon. Between these layers there may be a layer 2240 containing liquid crystal molecules. Layer 2240 may be processed in such a way that droplets primarily comprising liquid crystal molecules such as 2230 can interrupt regions of the polymerized material. The depiction in FIG. 22 represents various layers oriented flat. This depiction is for illustrative purposes only, and curved visual components such as those placed on ophthalmic instruments such as contact lenses may have matching structural regularities, even though they are not shaped as shown. is there. In some exemplary embodiments where the droplet formation 2230 is nanoscale, an alignment layer may not be required in the structure. In the above features, preferably the molecules may be randomly oriented within the cavity layer.

重合プロセスを制御することで、液晶を含む層2240の特定の場所では、前方湾曲挿入物から後方湾曲領域までの液晶材料の密度又は量が別の場所とは異なり得るような方法で空間的制御を行うことができる。レンズ表面にわたる液晶材料の量におけるこれらの変化は、眼科用器具を横断している光が、特定の領域で見られ得る集合反射率をプログラムするために有用であり得る。球状フォーカシングのような光学効果、及びより高い次元での光学効果が発生させられてよい。先の実施形態のように、層2240にわたる電界の確立によって液晶部分のアライメントが変化してよく、それによって電界応答式に眼用器具の異なる光学効果が確立され得る。   By controlling the polymerization process, spatial control in a particular location of the layer 2240 containing liquid crystal in such a way that the density or amount of liquid crystal material from the front curve insert to the back curve region may differ from another location. It can be performed. These changes in the amount of liquid crystal material across the lens surface can be useful for programming the aggregate reflectance at which light traversing the ophthalmic instrument can be seen in a particular area. Optical effects such as spherical focusing, and optical effects at higher dimensions may be generated. As in the previous embodiment, the establishment of an electric field across layer 2240 may change the alignment of the liquid crystal portion, thereby establishing different optical effects of the ophthalmic device in an electric field responsive manner.

図22A及び22Bを参照すると、液晶の個々の液滴2231が、可能であり得る種々の配向態様を明示するために図示される。いくつかの例示的な実施形態では、とりわけ液滴がナノスケールサイズである場合、図22Aの非印加配向は、図示するように液晶分子がランダム配向パターンを示す液滴を有してよい。他の例示的な実施形態では、アライメント層の使用により、例えば図22Bの2232に示すように分子が表面と平行に整列され得る、非印加配向の構造を生じてよい。これらのいずれの場合にも、電界2290が印加されると、図22Cの2233に示すように液晶分子が電界と整列し得る。   Referring to FIGS. 22A and 22B, individual droplets 2231 of liquid crystal are illustrated to demonstrate various alignment modes that may be possible. In some exemplary embodiments, particularly when the droplets are nanoscale sized, the unapplied orientation of FIG. 22A may include droplets in which the liquid crystal molecules exhibit a random alignment pattern as shown. In other exemplary embodiments, the use of an alignment layer may result in a structure with no applied orientation in which molecules can be aligned parallel to the surface, for example as shown at 2232 in FIG. 22B. In any of these cases, when an electric field 2290 is applied, the liquid crystal molecules can be aligned with the electric field as shown at 2233 in FIG. 22C.

活性態様及び受動態様を有する単一偏光感受性液晶層を含む2焦点眼用器具
図23を参照すると、単一偏光感受性液晶層を含む2焦点眼用器具に関して、記載した様々な例示的実施形態のいくつかを使用するある種の器具が見られる。図4で説明した種類の眼用レンズが、液晶層を含む挿入物2330を有して提供され得る。記載される様々な種類の層はアライメント層によって整列され得るため、特定の偏光状態に対して感受性を有する。器具が焦点調節機能を有し、単一の整列液晶層を有するか、又は代わりに2層器具であって、液晶層の1つはもう1つの液晶層に対して直交方向で整列されており、液晶層の1つはもう1つとは異なるレベルに印加される場合、眼用レンズ400に入射する光2310は、各偏光方向において2つの異なる焦点特性に分かれ得る。図示するように、1つの偏光成分2351は光路2350を焦点2352まで集束し、他の偏光成分2341は光路2340を焦点2342まで集束し得る。
Bifocal Ophthalmic Device Containing Single Polarization Sensitive Liquid Crystal Layer Having Active and Passive Aspects Referring to FIG. 23, various exemplary embodiments described with respect to a bifocal ophthalmic device comprising a single polarization sensitive liquid crystal layer are described. There are certain instruments that use some. An ophthalmic lens of the type described in FIG. 4 can be provided with an insert 2330 that includes a liquid crystal layer. The various types of layers described can be aligned by the alignment layer and are therefore sensitive to specific polarization states. The instrument has a focusing function and has a single aligned liquid crystal layer, or alternatively a two-layer instrument, where one of the liquid crystal layers is aligned perpendicular to the other liquid crystal layer If one of the liquid crystal layers is applied at a different level than the other, the light 2310 incident on the ophthalmic lens 400 can be split into two different focus characteristics in each polarization direction. As shown, one polarization component 2351 can focus the optical path 2350 to the focal point 2352 and the other polarization component 2341 can focus the optical path 2340 to the focal point 2342.

眼用器具の現況技術においては、使用者の目に複数の焦点画像を同時に見せる種類の2焦点器具がある。ヒトの脳は、2つの画像を仕分けし、異なる画像を見る能力を有する。2300の器具は、このような2焦点能力を与える向上した能力を有し得る。全体像の領域を遮断し、異なる領域に焦点を合わせるのではなく、2300に示す種類の液晶層は、光2320を可視窓全体にわたる2つの偏光成分2351及び2341に分割し得る。周辺光2320が偏光依存性を有さない限り、画像は、いずれかの焦点特性のみを有する場合であるのと同様に見える。他の例示的な実施形態においては、かかる眼用レンズデバイスは、拡大した画像をもたらすように選択された偏光で情報を表示する異なる効果において定義された偏光で投影される光源と組み合され得る。液晶ディスプレイは、かかるディスプレイから生じる光は規定された偏光特性を有し得るため、このような周囲条件を本質的にもたらし得る。複数の焦点特性を有する器具を利用する能力から生じる多くの例示的な実施形態が存在し得る。   In the state of the art of ophthalmic devices, there are two types of bifocal devices that allow a user's eyes to simultaneously view multiple focused images. The human brain has the ability to sort two images and see different images. The 2300 instrument may have an improved ability to provide such bifocal capability. Rather than blocking the entire image area and focusing on different areas, a liquid crystal layer of the type shown in 2300 may split light 2320 into two polarization components 2351 and 2341 across the visible window. As long as the ambient light 2320 is not polarization dependent, the image will appear as if it had only one of the focus properties. In other exemplary embodiments, such an ophthalmic lens device may be combined with a light source that is projected at a defined polarization in different effects that display information at a polarization that is selected to yield an enlarged image. . Liquid crystal displays can inherently provide such ambient conditions because the light resulting from such displays can have defined polarization characteristics. There can be many exemplary embodiments resulting from the ability to utilize an instrument having multiple focus characteristics.

他の例示的な実施形態では、器具の焦点を能動制御する能力によって、器具が2焦点条件の範囲を有することが可能となり得る。静止状態又は非印可状態は、中距離で1つの偏光は集束されておらず、もう1つの偏光は集束されている2焦点偏光を含み得る。レンズが双安定している場合、更に、活性化中距離要素は近接の画像、又は他の実施形態においては焦点距離の範囲に集束し得る。2焦点特性によって、使用者は、焦点画像がどれほど近くても焦点画像と同時に距離環境を認識でき、これは様々な種類の利点を有し得る。液晶層が偏光規模に沿って配向され得る液晶の実施形態のうち、任意のものは、この実施形態の種類の2焦点設計の形成に有用であり得る実施形態を含み得る。   In other exemplary embodiments, the ability to actively control the focus of the instrument may allow the instrument to have a range of two focus conditions. A stationary or unapplied state may include bifocal polarization where one polarization is unfocused and the other polarization is focused at medium distances. In addition, if the lens is bistable, the activated mid-range element may focus on a close image or, in other embodiments, a range of focal lengths. The bifocal property allows the user to recognize the distance environment at the same time as the focus image, no matter how close the focus image is, which can have various types of advantages. Of the liquid crystal embodiments in which the liquid crystal layer may be aligned along the polarization scale, any of the embodiments that may be useful in forming this type of bifocal design may be included.

本文中、参照が、図中に図示された要素に対して実施された。多くの要素が、理解のために、本技術分野の例示的な実施形態を描写するため、参照のために描写される。実際の形体の相対スケールは、描写したものと明確に異なってよく、描写した相対スケールからの差が、本明細書の目的内で想定されるべきである。例えば、液晶分子は、挿入部品のスケールに対して描写するために、極端に小さいスケールであってよい。分子のアライメントのような因子の再現を許容するために、挿入部品に対して同様のスケールにて、液晶分子を表す形体の描写がしたがって、実際の実施形態において、非常に異なる相対スケールを想定し得るそのような描写スケールの一例である。   Throughout this text, references have been made to the elements illustrated in the figures. Many elements are depicted for reference to depict exemplary embodiments of the art for purposes of understanding. The relative scale of the actual feature may be clearly different from what is depicted, and differences from the depicted relative scale should be envisaged for purposes of this specification. For example, the liquid crystal molecules may be on an extremely small scale to depict relative to the scale of the insert. In order to allow the reproduction of factors such as molecular alignment, the depiction of features representing liquid crystal molecules on a similar scale for the inserts therefore assumes a very different relative scale in the actual embodiment. An example of such a descriptive scale to obtain.

図示及び説明されたものは、最も実用的かつ好ましい実施形態であると考えられるが、説明及び図示した特定の設計及び方法からの変更がそれ自体当業者にとって自明であり、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく使用できることは明らかであろう。本発明は、記載し例証した特定の構成に限定されないが、添付の特許請求の範囲に含まれ得る全ての修正と一貫するように構成されているべきである。   While what has been illustrated and described is considered to be the most practical and preferred embodiment, variations from the specific design and method described and illustrated are obvious to those skilled in the art, and the spirit and scope of the present invention. It will be apparent that it can be used without departing from the above. The present invention is not limited to the specific configurations described and illustrated, but should be configured to be consistent with all modifications that may be included within the scope of the appended claims.

〔実施の態様〕
(1) エネルギー印加される眼用レンズ器具であって、
光学ゾーン内に少なくとも一部分が含まれており、かつ挿入前方湾曲部品と挿入後方湾曲部品とを含む、可変光学挿入物であって、少なくとも前記光学ゾーン内の前記一部分で前記前方湾曲部品の後方表面と前記後方湾曲部品の前方表面とが異なる表面トポロジーを有し、前記可変光学挿入物が非光学ゾーンを更に含む、可変光学挿入物と、
少なくとも前記非光学ゾーンを含む領域で前記可変光学挿入物に埋め込まれたエネルギー源と、
前記可変光学挿入物と動作可能に関連する液晶材料層と、を含む、エネルギー印加される眼用レンズ器具。
(2) 前記眼用レンズ器具がコンタクトレンズを含む、実施態様1に記載のエネルギー印加される眼用レンズ器具。
(3) 前記前方湾曲部品の前記後方表面に近接する、第1電極材料層と、
前記後方湾曲部品の前記前方表面に近接する、第2電極材料層と、を更に含む、実施態様2に記載のエネルギー印加される眼用レンズ器具。
(4) 前記液晶材料層に近接する第1誘電材料層を更に含み、前記第1電極材料層及び前記第2電極材料層にわたって電位が印加されると、前記第1誘電材料層は、前記光学ゾーン内の領域にわたって厚さが変化し、結果として前記液晶材料層にわたって変化する電界が得られる、実施態様3に記載のエネルギー印加される眼用レンズ器具。
(5) 前記第1電極材料層及び前記第2電極材料層にわたって電位が印加されると、前記液晶材料層は、前記液晶材料層を横断する光線に影響を与える、その屈折率が変化する、実施態様3に記載のエネルギー印加される眼用レンズ器具。
Embodiment
(1) An ophthalmic lens device to which energy is applied,
A variable optical insert comprising at least a portion within an optical zone and including an insertion forward curve component and an insertion back curve component, wherein the posterior surface of the front curve component at least in the portion within the optical zone A variable optical insert, wherein the front surface of the back curve part has a different surface topology, and the variable optical insert further comprises a non-optical zone;
An energy source embedded in the variable optical insert in a region including at least the non-optical zone;
An energized ophthalmic lens device comprising the variable optical insert and a liquid crystal material layer operatively associated therewith.
(2) The ophthalmic lens device to which energy is applied according to embodiment 1, wherein the ophthalmic lens device includes a contact lens.
(3) a first electrode material layer proximate to the rear surface of the front curve part;
The energy-applied ophthalmic lens device according to embodiment 2, further comprising a second electrode material layer proximate to the front surface of the back curve component.
(4) It further includes a first dielectric material layer adjacent to the liquid crystal material layer, and when a potential is applied across the first electrode material layer and the second electrode material layer, the first dielectric material layer Embodiment 4. The energized ophthalmic lens device according to embodiment 3, wherein the thickness varies across the region in the zone, resulting in an electric field that varies across the liquid crystal material layer.
(5) When a potential is applied across the first electrode material layer and the second electrode material layer, the liquid crystal material layer affects a light beam that traverses the liquid crystal material layer, and its refractive index changes. 4. An ophthalmic lens device to which energy is applied according to embodiment 3.

(6) 前記可変光学挿入物が、前記レンズの焦点特性を変更する、実施態様5に記載のエネルギー印加される眼用レンズ器具。
(7) プロセッサを更に含む、実施態様6に記載のエネルギー印加される眼用レンズ器具。
(8) エネルギー印加される眼用レンズ器具であって、
光学ゾーン内に少なくとも一部分が含まれており、かつ挿入前方湾曲部品と、中間湾曲部品と、挿入後方湾曲部品とを含む、可変光学挿入物であって、少なくとも前記光学ゾーン内の前記一部分で前記前方湾曲部品の後方表面と前記中間湾曲部品の前方表面とが異なる表面トポロジーを有し、前記可変光学挿入物が非光学ゾーンを更に含む、可変光学挿入物と、
少なくとも前記非光学ゾーンを含む領域で前記可変光学挿入物に埋め込まれたエネルギー源と、
前記可変光学挿入物と動作可能に関連する少なくとも第1及び第2液晶材料層と、を含む、エネルギー印加される眼用レンズ器具。
(9) 前記眼用レンズ器具がコンタクトレンズを含む、実施態様8に記載のエネルギー印加される眼用レンズ器具。
(10) 前記前方湾曲部品の前記後方表面に近接する第1電極材料層と、
前記中間湾曲部品の前記前方表面に近接する第2電極材料層と、を更に含み、
前記第1液晶材料層が、前記第1電極材料層と前記第2電極材料層との間にある、実施態様9に記載のエネルギー印加される眼用レンズ器具。
(6) The energy-applied ophthalmic lens device according to embodiment 5, wherein the variable optical insert changes the focal characteristics of the lens.
(7) The energized ophthalmic lens device according to embodiment 6, further comprising a processor.
(8) An ophthalmic lens device to which energy is applied,
A variable optical insert comprising at least a portion within an optical zone and including an insertion forward curve component, an intermediate curve component, and an insert back curve component, wherein at least the portion within the optical zone A variable optical insert, wherein the rear surface of the front curved part and the front surface of the intermediate curved part have different surface topologies, the variable optical insert further comprising a non-optical zone;
An energy source embedded in the variable optical insert in a region including at least the non-optical zone;
An energized ophthalmic lens device comprising at least first and second liquid crystal material layers operatively associated with the variable optical insert.
(9) The energy-applied ophthalmic lens apparatus according to embodiment 8, wherein the ophthalmic lens apparatus includes a contact lens.
(10) a first electrode material layer proximate to the rear surface of the front curve part;
A second electrode material layer proximate to the front surface of the intermediate curved component;
The energy-applied ophthalmic lens device according to embodiment 9, wherein the first liquid crystal material layer is between the first electrode material layer and the second electrode material layer.

(11) 前記第1液晶材料層に近接する第1誘電材料層を更に含み、前記第1電極材料層及び前記第2電極材料層にわたって電位が印加されると、前記第1誘電材料層は、前記光学ゾーン内の領域にわたって厚さが変化し、結果として前記液晶材料層にわたって変化する電界が得られる、実施態様10に記載のエネルギー印加される眼用レンズ器具。
(12) 前記第1電極材料層及び前記第2電極材料層にわたって電位が印加されると、前記第1液晶材料層は、前記第1液晶材料層を横断する光線に影響を与える、その屈折率が変化する、実施態様10に記載のエネルギー印加される眼用レンズ器具。
(13) 前記可変光学挿入物が、前記レンズの焦点特性を変更する、実施態様10に記載のエネルギー印加される眼用レンズ器具。
(14) 前記中間湾曲部品が、一緒に結合されている2つの湾曲部品の組み合わせである、実施態様8に記載のエネルギー印加される眼用レンズ器具。
(15) 電気回路を更に含み、前記電気回路が、前記エネルギー源から前記第1電極層及び前記第2電極層への電気エネルギーの流れを制御する、実施態様10に記載のエネルギー印加される眼用レンズ器具。
(11) Further including a first dielectric material layer proximate to the first liquid crystal material layer, and when a potential is applied across the first electrode material layer and the second electrode material layer, the first dielectric material layer is Embodiment 11. The energized ophthalmic lens device according to embodiment 10, wherein the thickness varies across the region in the optical zone, resulting in an electric field that varies across the liquid crystal material layer.
(12) When a potential is applied across the first electrode material layer and the second electrode material layer, the first liquid crystal material layer affects a light beam that traverses the first liquid crystal material layer. Embodiment 11. The energized ophthalmic lens device according to embodiment 10, wherein is changed.
The energy-applied ophthalmic lens device according to embodiment 10, wherein the variable optical insert changes the focal characteristics of the lens.
(14) The energized ophthalmic lens device according to embodiment 8, wherein the intermediate curved part is a combination of two curved parts joined together.
15. The energy applied eye of embodiment 10, further comprising an electrical circuit, wherein the electrical circuit controls a flow of electrical energy from the energy source to the first electrode layer and the second electrode layer. Lens fixture.

(16) 前記電気回路がプロセッサを含む、実施態様15に記載のエネルギー印加される眼用レンズ器具。
(17) 前記第1液晶層が、第1アライメント層と第2アライメント層との間でそれらに近接して存在し、前記第1及び第2アライメント層が、前記第1電極材料層と前記第2電極材料層との間に集合的に存在し、前記第1電極材料層及び前記第2電極材料層が、前記電気回路と電気的に導通する、実施態様16に記載のエネルギー印加される眼用レンズ器具。
(18) 第3アライメント層及び第4アライメント層であって、
前記第2液晶層が、前記第3アライメント層と前記第4アライメント層との間でそれらに近接して存在する、第3アライメント層及び第4アライメント層と、
第3電極材料層及び第4電極材料層であって、
前記第2液晶層、前記第3アライメント層、及び前記第4アライメント層が、前記第3電極材料層間に集合的に存在し、かつ
前記第3電極材料層及び前記第4電極材料層が、前記電気回路と電気的に導通する、第3電極材料層及び第4電極材料層と、を更に含む、実施態様17に記載のエネルギー印加される眼用レンズ器具。
(19) 前記第1アライメント層及び前記第2アライメント層が、主に第1直線軸に沿って前記第1液晶層を整列させ、前記第3アライメント層及び前記第4アライメント層が、主に第2直線軸に沿って前記第2液晶層を整列させる、実施態様18に記載のエネルギー印加される眼用レンズ器具。
(20) 前記第1直線軸が、前記第2直線軸に対してほぼ垂直である、実施態様19に記載のエネルギー印加される眼用レンズ器具。
16. The energized ophthalmic lens device of embodiment 15, wherein the electrical circuit includes a processor.
(17) The first liquid crystal layer is present between the first alignment layer and the second alignment layer in the vicinity thereof, and the first and second alignment layers are formed of the first electrode material layer and the first alignment layer. The energy-applied eye according to embodiment 16, wherein the eye is applied between two electrode material layers, wherein the first electrode material layer and the second electrode material layer are in electrical communication with the electrical circuit. Lens fixture.
(18) A third alignment layer and a fourth alignment layer,
A third alignment layer and a fourth alignment layer, wherein the second liquid crystal layer is present between and in proximity to the third alignment layer and the fourth alignment layer;
A third electrode material layer and a fourth electrode material layer,
The second liquid crystal layer, the third alignment layer, and the fourth alignment layer are collectively present between the third electrode material layers, and the third electrode material layer and the fourth electrode material layer are 18. The energized ophthalmic lens device according to embodiment 17, further comprising a third electrode material layer and a fourth electrode material layer in electrical communication with the electrical circuit.
(19) The first alignment layer and the second alignment layer align the first liquid crystal layer mainly along a first linear axis, and the third alignment layer and the fourth alignment layer mainly include the first alignment layer. 19. The energized ophthalmic lens device according to embodiment 18, wherein the second liquid crystal layer is aligned along two linear axes.
(20) The energized ophthalmic lens device according to embodiment 19, wherein the first linear axis is substantially perpendicular to the second linear axis.

(21) エネルギー印加される眼用レンズ器具であって、
光学ゾーン内に少なくとも一部分が含まれており、かつ挿入前方湾曲部品と挿入後方湾曲部品とを含む、可変光学挿入物であって、少なくとも前記光学ゾーン内の前記一部分で前記前方湾曲部品の後方表面と前記後方湾曲部品の前方表面とが異なる表面トポロジーを有し、前記可変光学挿入物が非光学ゾーンを更に含む、可変光学挿入物と、
少なくとも前記非光学ゾーンを含む領域で前記可変光学挿入物に埋め込まれたエネルギー源と、
前記可変光学挿入物と動作可能に関連する液晶材料層であって、前記液晶材料がナノサイズポリマー分散液晶領域を含む、液晶材料層と、を含む、エネルギー印加される眼用レンズ器具。
(22) エネルギー印加される眼用レンズ器具であって、
光学ゾーン内に少なくとも一部分が含まれており、かつ挿入前方湾曲部品と挿入後方湾曲部品とを含む、可変光学挿入物であって、少なくとも前記光学ゾーン内の前記一部分で前記前方湾曲部品の後方表面と前記後方湾曲部品の前方表面とが異なる表面トポロジーを有し、前記可変光学挿入物が非光学ゾーンを更に含む、可変光学挿入物と、
少なくとも前記非光学ゾーンを含む領域で前記可変光学挿入物に埋め込まれたエネルギー源と、
前記可変光学挿入物と動作可能に関連する液晶材料層であって、前記液晶材料がポリマー分散液晶領域を含む、液晶材料層と、を含む、エネルギー印加される眼用レンズ器具。
(23) エネルギー印加される眼用レンズ器具であって、
光学ゾーン内に少なくとも一部分が含まれており、かつ挿入前方湾曲部品と挿入後方湾曲部品とを含む、可変光学挿入物であって、少なくとも前記光学ゾーン内の前記一部分で前記前方湾曲部品の後方表面と前記後方湾曲部品の前方表面とが異なる表面トポロジーを有し、前記可変光学挿入物が非光学ゾーンを更に含む、可変光学挿入物と、
少なくとも前記非光学ゾーンを含む領域で前記可変光学挿入物に埋め込まれたエネルギー源と、
前記可変光学挿入物と動作可能に関連する液晶材料層であって、前記液晶材料が多様な固着強度を有する層を含む、液晶材料層と、を含む、エネルギー印加される眼用レンズ器具。
(24) エネルギー印加される眼用レンズ器具であって、
光学ゾーン内に少なくとも一部分が含まれており、かつ挿入前方湾曲部品と挿入後方湾曲部品とを含む、可変光学挿入物であって、少なくとも前記光学ゾーン内の前記一部分で前記前方湾曲部品の後方表面と前記後方湾曲部品の前方表面とが異なる表面トポロジーを有し、前記可変光学挿入物が非光学ゾーンを更に含む、可変光学挿入物と、
少なくとも前記非光学ゾーンを含む領域で前記可変光学挿入物に埋め込まれたエネルギー源と、を含み、
前記可変光学挿入物が前記可変光学挿入物と動作可能に関連する液晶材料層を含み、前記液晶材料が組織化されたアライメント層により配向され、規定パターンの偏光が前記アライメント層の組織を制御する、エネルギー印加される眼用レンズ器具。
(25) エネルギー印加される眼用レンズ器具であって、
光学ゾーン内に少なくとも一部分が含まれており、かつ挿入前方湾曲部品と挿入後方湾曲部品とを含む、可変光学挿入物であって、少なくとも前記光学ゾーン内の前記一部分で前記前方湾曲部品の後方表面と前記後方湾曲部品の前方表面とが異なる表面トポロジーを有し、前記可変光学挿入物が非光学ゾーンを更に含む、可変光学挿入物と、
少なくとも前記非光学ゾーンを含む領域で前記可変光学挿入物に埋め込まれたエネルギー源と、
前記可変光学挿入物と動作可能に関連する液晶材料層であって、前記液晶材料が組織化されたアライメント層により配向され、入射光と相互作用する屈折率分布型配向(gradient indexed orienations)に前記液晶材料を整列させ、半径に対する放物型位相遅延関係(parabolic phase delay to radius relationship)を提供する、液晶材料層と、を含む、エネルギー印加される眼用レンズ器具。
(21) An ophthalmic lens device to which energy is applied,
A variable optical insert comprising at least a portion within an optical zone and including an insertion forward curve component and an insertion back curve component, wherein the posterior surface of the front curve component at least in the portion within the optical zone A variable optical insert, wherein the front surface of the back curve part has a different surface topology, and the variable optical insert further comprises a non-optical zone;
An energy source embedded in the variable optical insert in a region including at least the non-optical zone;
An energized ophthalmic lens device comprising: a liquid crystal material layer operatively associated with the variable optical insert, wherein the liquid crystal material comprises a nano-sized polymer dispersed liquid crystal region.
(22) An ophthalmic lens device to which energy is applied,
A variable optical insert comprising at least a portion within an optical zone and including an insertion forward curve component and an insertion back curve component, wherein the posterior surface of the front curve component at least in the portion within the optical zone A variable optical insert, wherein the front surface of the back curve part has a different surface topology, and the variable optical insert further comprises a non-optical zone;
An energy source embedded in the variable optical insert in a region including at least the non-optical zone;
An energized ophthalmic lens device comprising: a liquid crystal material layer operatively associated with the variable optical insert, wherein the liquid crystal material includes a polymer dispersed liquid crystal region.
(23) An ophthalmic lens device to which energy is applied,
A variable optical insert comprising at least a portion within an optical zone and including an insertion forward curve component and an insertion back curve component, wherein the posterior surface of the front curve component at least in the portion within the optical zone A variable optical insert, wherein the front surface of the back curve part has a different surface topology, and the variable optical insert further comprises a non-optical zone;
An energy source embedded in the variable optical insert in a region including at least the non-optical zone;
An energized ophthalmic lens device comprising: a liquid crystal material layer operatively associated with the variable optical insert, wherein the liquid crystal material includes a layer having various bond strengths.
(24) An ophthalmic lens device to which energy is applied,
A variable optical insert comprising at least a portion within an optical zone and including an insertion forward curve component and an insertion back curve component, wherein the posterior surface of the front curve component at least in the portion within the optical zone A variable optical insert, wherein the front surface of the back curve part has a different surface topology, and the variable optical insert further comprises a non-optical zone;
An energy source embedded in the variable optical insert in a region including at least the non-optical zone;
The variable optical insert includes a liquid crystal material layer operatively associated with the variable optical insert, the liquid crystal material is oriented by an organized alignment layer, and a predetermined pattern of polarization controls the texture of the alignment layer An ophthalmic lens device to which energy is applied.
(25) An ophthalmic lens device to which energy is applied,
A variable optical insert comprising at least a portion within an optical zone and including an insertion forward curve component and an insertion back curve component, wherein the posterior surface of the front curve component at least in the portion within the optical zone A variable optical insert, wherein the front surface of the back curve part has a different surface topology, and the variable optical insert further comprises a non-optical zone;
An energy source embedded in the variable optical insert in a region including at least the non-optical zone;
A liquid crystal material layer operatively associated with the variable optical insert, wherein the liquid crystal material is aligned by an organized alignment layer and the gradient indexed orienations interact with incident light. An energized ophthalmic lens device comprising: a liquid crystal material layer that aligns the liquid crystal material and provides a parabolic phase delay to radius relationship.

(26) エネルギー印加される眼用レンズ器具であって、
光学ゾーン内に少なくとも一部分が含まれており、かつ挿入前方湾曲部品と挿入後方湾曲部品とを含む、可変光学挿入物であって、少なくとも前記光学ゾーン内の前記一部分で前記前方湾曲部品の後方表面と前記後方湾曲部品の前方表面とが異なる表面トポロジーを有し、前記可変光学挿入物が非光学ゾーンを更に含む、可変光学挿入物と、
少なくとも前記非光学ゾーンを含む領域で前記可変光学挿入物に埋め込まれたエネルギー源と、
前記可変光学挿入物と動作可能に関連する液晶材料層であって、前記液晶材料がサイクロイド波長板パターン化液晶層(cycloidal wave plate patterned liquid crystal layers)を含む、液晶材料層と、を含む、エネルギー印加される眼用レンズ器具。
(27) エネルギー印加される眼用レンズ器具であって、
光学ゾーン内に少なくとも一部分が含まれており、かつ挿入前方湾曲部品と挿入後方湾曲部品とを含む、可変光学挿入物であって、少なくとも前記光学ゾーン内の前記一部分で前記前方湾曲部品の後方表面と前記後方湾曲部品の前方表面とが異なる表面トポロジーを有し、前記可変光学挿入物が非光学ゾーンを更に含む、可変光学挿入物と、
少なくとも前記非光学ゾーンを含む領域で前記可変光学挿入物に埋め込まれたエネルギー源と、
前記可変光学挿入物と動作可能に関連する液晶材料層であって、前記液晶材料がポリマー分散液晶層を有する成形誘電体層を含む、液晶材料層と、を含む、エネルギー印加される眼用レンズ器具。
(28) エネルギー印加される眼用レンズ器具であって、
光学ゾーン内に少なくとも一部分が含まれており、かつ挿入前方湾曲部品と挿入後方湾曲部品とを含む、可変光学挿入物であって、少なくとも前記光学ゾーン内の前記一部分で前記前方湾曲部品の後方表面と前記後方湾曲部品の前方表面とが異なる表面トポロジーを有し、前記可変光学挿入物が非光学ゾーンを更に含む、可変光学挿入物と、
少なくとも前記非光学ゾーンを含む領域で前記可変光学挿入物に埋め込まれたエネルギー源と、
前記可変光学挿入物と動作可能に関連する液晶材料層であって、前記層がポリマー分散液晶層を含み、前記ポリマー層内に液晶含有空洞の多様な密度を有する、液晶材料層と、を含む、エネルギー印加される眼用レンズ器具。
(29) エネルギー印加される眼用レンズ器具であって、
光学ゾーン内に少なくとも一部分が含まれており、かつ挿入前方湾曲部品と挿入後方湾曲部品とを含む、可変光学挿入物であって、少なくとも前記光学ゾーン内の前記一部分で前記前方湾曲部品の後方表面と前記後方湾曲部品の前方表面とが異なる表面トポロジーを有し、前記可変光学挿入物が非光学ゾーンを更に含む、可変光学挿入物と、
少なくとも前記非光学ゾーンを含む領域で前記可変光学挿入物に埋め込まれたエネルギー源と、
前記可変光学挿入物と動作可能に関連する液晶材料層であって、前記層がポリマー分散液晶層を含み、前記ポリマー層内に液晶含有空洞の多様な密度を有する、液晶材料層と、を含む、エネルギー印加される眼用レンズ器具。
(30) エネルギー印加される眼用レンズ器具であって、
光学ゾーン内に少なくとも一部分が含まれており、かつ挿入前方湾曲部品と挿入後方湾曲部品とを含む、可変光学挿入物であって、少なくとも前記光学ゾーン内の前記一部分で前記前方湾曲部品の後方表面と前記後方湾曲部品の前方表面とが異なる表面トポロジーを有し、前記可変光学挿入物が非光学ゾーンを更に含む、可変光学挿入物と、
少なくとも前記非光学ゾーンを含む領域で前記可変光学挿入物に埋め込まれたエネルギー源と、
前記可変光学挿入物と動作可能に関連する単一整列液晶材料層であって、前記単一整列液晶材料層が入射光の第1偏光方向と強く相互作用し、入射光の第2偏光方向とは相互作用せず、前記入射光の第1偏光方向が前記入射光の第2偏光方向と直交しており、前記単一層と前記入射光の第1偏光方向との差動相互作用(differential interaction)が、前記単一層と前記入射光の第2偏光方向との相互作用により決定される第2焦点特性とは異なる第1焦点特性を形成する、単一整列液晶材料層と、を含む、エネルギー印加される眼用レンズ器具。
(26) An ophthalmic lens device to which energy is applied,
A variable optical insert comprising at least a portion within an optical zone and including an insertion forward curve component and an insertion back curve component, wherein the posterior surface of the front curve component at least in the portion within the optical zone A variable optical insert, wherein the front surface of the back curve part has a different surface topology, and the variable optical insert further comprises a non-optical zone;
An energy source embedded in the variable optical insert in a region including at least the non-optical zone;
A liquid crystal material layer operatively associated with the variable optical insert, wherein the liquid crystal material comprises a cycloidal wave plate patterned liquid crystal layers, Applied ophthalmic lens device.
(27) An ophthalmic lens device to which energy is applied,
A variable optical insert comprising at least a portion within an optical zone and including an insertion forward curve component and an insertion back curve component, wherein the posterior surface of the front curve component at least in the portion within the optical zone A variable optical insert, wherein the front surface of the back curve part has a different surface topology, and the variable optical insert further comprises a non-optical zone;
An energy source embedded in the variable optical insert in a region including at least the non-optical zone;
A liquid crystal material layer operatively associated with the variable optical insert, wherein the liquid crystal material includes a molded dielectric layer having a polymer dispersed liquid crystal layer, and an energized ophthalmic lens Instruments.
(28) An ophthalmic lens device to which energy is applied,
A variable optical insert comprising at least a portion within an optical zone and including an insertion forward curve component and an insertion back curve component, wherein the posterior surface of the front curve component at least in the portion within the optical zone A variable optical insert, wherein the front surface of the back curve part has a different surface topology, and the variable optical insert further comprises a non-optical zone;
An energy source embedded in the variable optical insert in a region including at least the non-optical zone;
A liquid crystal material layer operatively associated with the variable optical insert, the layer comprising a polymer dispersed liquid crystal layer, and having a varying density of liquid crystal-containing cavities within the polymer layer. An ophthalmic lens device to which energy is applied.
(29) An ophthalmic lens device to which energy is applied,
A variable optical insert comprising at least a portion within an optical zone and including an insertion forward curve component and an insertion back curve component, wherein the posterior surface of the front curve component at least in the portion within the optical zone A variable optical insert, wherein the front surface of the back curve part has a different surface topology, and the variable optical insert further comprises a non-optical zone;
An energy source embedded in the variable optical insert in a region including at least the non-optical zone;
A liquid crystal material layer operatively associated with the variable optical insert, the layer comprising a polymer dispersed liquid crystal layer, and having a varying density of liquid crystal-containing cavities within the polymer layer. An ophthalmic lens device to which energy is applied.
(30) An ophthalmic lens device to which energy is applied,
A variable optical insert comprising at least a portion within an optical zone and including an insertion forward curve component and an insertion back curve component, wherein the posterior surface of the front curve component at least in the portion within the optical zone A variable optical insert, wherein the front surface of the back curve part has a different surface topology, and the variable optical insert further comprises a non-optical zone;
An energy source embedded in the variable optical insert in a region including at least the non-optical zone;
A single aligned liquid crystal material layer operatively associated with the variable optical insert, the single aligned liquid crystal material layer interacting strongly with a first polarization direction of incident light, and a second polarization direction of incident light; Does not interact, the first polarization direction of the incident light is orthogonal to the second polarization direction of the incident light, and the differential interaction between the single layer and the first polarization direction of the incident light. A single aligned liquid crystal material layer that forms a first focal characteristic that is different from a second focal characteristic determined by the interaction of the single layer and the second polarization direction of the incident light. Applied ophthalmic lens device.

(31) 眼用器具を形成する方法であって、
眼用挿入部品を形成することであって、前記挿入部品が非平面形状を呈する、ことと、
前記眼用挿入部品の表面領域をアライメント材料でコーティングすることと、
前記アライメント材料の分子に電磁放射線を照射することによって前記分子を配向させることと、を含む、方法。
(32) 前記アライメント材料が、1つ又は2つ以上のアゾベンゼン化合物を含む、実施態様31に記載の方法。
(33) 前記配向させることが、前記照射光の偏光を制御することによって実施される、実施態様31に記載の方法。
(34) 前記1つ又は2つ以上のアゾベンゼン化合物が、シス又はトランス構成のいずれかに配向される、実施態様32に記載の方法。
(31) A method of forming an ophthalmic device,
Forming an ophthalmic insert, wherein the insert has a non-planar shape;
Coating the surface region of the ophthalmic insert with an alignment material;
Orienting the molecules of the alignment material by irradiating electromagnetic radiation to the molecules.
32. The method of embodiment 31, wherein the alignment material comprises one or more azobenzene compounds.
(33) A method according to embodiment 31, wherein the orientation is performed by controlling polarization of the irradiation light.
34. The method of embodiment 32, wherein the one or more azobenzene compounds are oriented in either a cis or trans configuration.

Claims (34)

エネルギー印加される眼用レンズ器具であって、
光学ゾーン内に少なくとも一部分が含まれており、かつ挿入前方湾曲部品と挿入後方湾曲部品とを含む、可変光学挿入物であって、少なくとも前記光学ゾーン内の前記一部分で前記前方湾曲部品の後方表面と前記後方湾曲部品の前方表面とが異なる表面トポロジーを有し、前記可変光学挿入物が非光学ゾーンを更に含む、可変光学挿入物と、
少なくとも前記非光学ゾーンを含む領域で前記可変光学挿入物に埋め込まれたエネルギー源と、
前記可変光学挿入物と動作可能に関連する液晶材料層と、を含む、エネルギー印加される眼用レンズ器具。
An ophthalmic lens device to which energy is applied,
A variable optical insert comprising at least a portion within an optical zone and including an insertion forward curve component and an insertion back curve component, wherein the posterior surface of the front curve component at least in the portion within the optical zone A variable optical insert, wherein the front surface of the back curve part has a different surface topology, and the variable optical insert further comprises a non-optical zone;
An energy source embedded in the variable optical insert in a region including at least the non-optical zone;
An energized ophthalmic lens device comprising the variable optical insert and a liquid crystal material layer operatively associated therewith.
前記眼用レンズ器具がコンタクトレンズを含む、請求項1に記載のエネルギー印加される眼用レンズ器具。   The energized ophthalmic lens apparatus according to claim 1, wherein the ophthalmic lens apparatus comprises a contact lens. 前記前方湾曲部品の前記後方表面に近接する、第1電極材料層と、
前記後方湾曲部品の前記前方表面に近接する、第2電極材料層と、を更に含む、請求項2に記載のエネルギー印加される眼用レンズ器具。
A first electrode material layer proximate to the rear surface of the front curve part;
The energized ophthalmic lens device according to claim 2, further comprising a second electrode material layer proximate to the front surface of the back curve component.
前記液晶材料層に近接する第1誘電材料層を更に含み、前記第1電極材料層及び前記第2電極材料層にわたって電位が印加されると、前記第1誘電材料層は、前記光学ゾーン内の領域にわたって厚さが変化し、結果として前記液晶材料層にわたって変化する電界が得られる、請求項3に記載のエネルギー印加される眼用レンズ器具。   A first dielectric material layer proximate to the liquid crystal material layer, and when a potential is applied across the first electrode material layer and the second electrode material layer, the first dielectric material layer is in the optical zone; The energized ophthalmic lens device according to claim 3, wherein the thickness varies over a region resulting in an electric field that varies over the liquid crystal material layer. 前記第1電極材料層及び前記第2電極材料層にわたって電位が印加されると、前記液晶材料層は、前記液晶材料層を横断する光線に影響を与える、その屈折率が変化する、請求項3に記載のエネルギー印加される眼用レンズ器具。   4. When a potential is applied across the first electrode material layer and the second electrode material layer, the liquid crystal material layer changes its refractive index that affects light rays that traverse the liquid crystal material layer. 4. An ophthalmic lens device to which energy is applied. 前記可変光学挿入物が、前記レンズの焦点特性を変更する、請求項5に記載のエネルギー印加される眼用レンズ器具。   The energized ophthalmic lens apparatus according to claim 5, wherein the variable optical insert changes a focal characteristic of the lens. プロセッサを更に含む、請求項6に記載のエネルギー印加される眼用レンズ器具。   The energized ophthalmic lens device according to claim 6, further comprising a processor. エネルギー印加される眼用レンズ器具であって、
光学ゾーン内に少なくとも一部分が含まれており、かつ挿入前方湾曲部品と、中間湾曲部品と、挿入後方湾曲部品とを含む、可変光学挿入物であって、少なくとも前記光学ゾーン内の前記一部分で前記前方湾曲部品の後方表面と前記中間湾曲部品の前方表面とが異なる表面トポロジーを有し、前記可変光学挿入物が非光学ゾーンを更に含む、可変光学挿入物と、
少なくとも前記非光学ゾーンを含む領域で前記可変光学挿入物に埋め込まれたエネルギー源と、
前記可変光学挿入物と動作可能に関連する少なくとも第1及び第2液晶材料層と、を含む、エネルギー印加される眼用レンズ器具。
An ophthalmic lens device to which energy is applied,
A variable optical insert comprising at least a portion within an optical zone and including an insertion forward curve component, an intermediate curve component, and an insert back curve component, wherein at least the portion within the optical zone A variable optical insert, wherein the rear surface of the front curved part and the front surface of the intermediate curved part have different surface topologies, the variable optical insert further comprising a non-optical zone;
An energy source embedded in the variable optical insert in a region including at least the non-optical zone;
An energized ophthalmic lens device comprising at least first and second liquid crystal material layers operatively associated with the variable optical insert.
前記眼用レンズ器具がコンタクトレンズを含む、請求項8に記載のエネルギー印加される眼用レンズ器具。   The energized ophthalmic lens apparatus according to claim 8, wherein the ophthalmic lens apparatus comprises a contact lens. 前記前方湾曲部品の前記後方表面に近接する第1電極材料層と、
前記中間湾曲部品の前記前方表面に近接する第2電極材料層と、を更に含み、
前記第1液晶材料層が、前記第1電極材料層と前記第2電極材料層との間にある、請求項9に記載のエネルギー印加される眼用レンズ器具。
A first electrode material layer proximate to the rear surface of the forward curved component;
A second electrode material layer proximate to the front surface of the intermediate curved component;
The energized ophthalmic lens device according to claim 9, wherein the first liquid crystal material layer is between the first electrode material layer and the second electrode material layer.
前記第1液晶材料層に近接する第1誘電材料層を更に含み、前記第1電極材料層及び前記第2電極材料層にわたって電位が印加されると、前記第1誘電材料層は、前記光学ゾーン内の領域にわたって厚さが変化し、結果として前記液晶材料層にわたって変化する電界が得られる、請求項10に記載のエネルギー印加される眼用レンズ器具。   A first dielectric material layer proximate to the first liquid crystal material layer, and when a potential is applied across the first electrode material layer and the second electrode material layer, the first dielectric material layer The energized ophthalmic lens device according to claim 10, wherein the thickness varies across the region, resulting in an electric field that varies across the liquid crystal material layer. 前記第1電極材料層及び前記第2電極材料層にわたって電位が印加されると、前記第1液晶材料層は、前記第1液晶材料層を横断する光線に影響を与える、その屈折率が変化する、請求項10に記載のエネルギー印加される眼用レンズ器具。   When a potential is applied across the first electrode material layer and the second electrode material layer, the first liquid crystal material layer affects a light beam traversing the first liquid crystal material layer, and its refractive index changes. The ophthalmic lens device to which energy is applied according to claim 10. 前記可変光学挿入物が、前記レンズの焦点特性を変更する、請求項10に記載のエネルギー印加される眼用レンズ器具。   The energized ophthalmic lens apparatus according to claim 10, wherein the variable optical insert changes a focal characteristic of the lens. 前記中間湾曲部品が、一緒に結合されている2つの湾曲部品の組み合わせである、請求項8に記載のエネルギー印加される眼用レンズ器具。   The energized ophthalmic lens device according to claim 8, wherein the intermediate curved component is a combination of two curved components joined together. 電気回路を更に含み、前記電気回路が、前記エネルギー源から前記第1電極層及び前記第2電極層への電気エネルギーの流れを制御する、請求項10に記載のエネルギー印加される眼用レンズ器具。   The energized ophthalmic lens device according to claim 10, further comprising an electrical circuit, wherein the electrical circuit controls a flow of electrical energy from the energy source to the first electrode layer and the second electrode layer. . 前記電気回路がプロセッサを含む、請求項15に記載のエネルギー印加される眼用レンズ器具。   The energized ophthalmic lens device according to claim 15, wherein the electrical circuit includes a processor. 前記第1液晶層が、第1アライメント層と第2アライメント層との間でそれらに近接して存在し、前記第1及び第2アライメント層が、前記第1電極材料層と前記第2電極材料層との間に集合的に存在し、前記第1電極材料層及び前記第2電極材料層が、前記電気回路と電気的に導通する、請求項16に記載のエネルギー印加される眼用レンズ器具。   The first liquid crystal layer is present between the first alignment layer and the second alignment layer in the vicinity thereof, and the first and second alignment layers are the first electrode material layer and the second electrode material. 17. The energized ophthalmic lens device according to claim 16, wherein the energy-applied ophthalmic lens device according to claim 16 is present between the layers and the first electrode material layer and the second electrode material layer are in electrical communication with the electrical circuit. . 第3アライメント層及び第4アライメント層であって、
前記第2液晶層が、前記第3アライメント層と前記第4アライメント層との間でそれらに近接して存在する、第3アライメント層及び第4アライメント層と、
第3電極材料層及び第4電極材料層であって、
前記第2液晶層、前記第3アライメント層、及び前記第4アライメント層が、前記第3電極材料層間に集合的に存在し、かつ
前記第3電極材料層及び前記第4電極材料層が、前記電気回路と電気的に導通する、第3電極材料層及び第4電極材料層と、を更に含む、請求項17に記載のエネルギー印加される眼用レンズ器具。
A third alignment layer and a fourth alignment layer,
A third alignment layer and a fourth alignment layer, wherein the second liquid crystal layer is present between and in proximity to the third alignment layer and the fourth alignment layer;
A third electrode material layer and a fourth electrode material layer,
The second liquid crystal layer, the third alignment layer, and the fourth alignment layer are collectively present between the third electrode material layers, and the third electrode material layer and the fourth electrode material layer are The energized ophthalmic lens device according to claim 17, further comprising a third electrode material layer and a fourth electrode material layer in electrical communication with the electrical circuit.
前記第1アライメント層及び前記第2アライメント層が、主に第1直線軸に沿って前記第1液晶層を整列させ、前記第3アライメント層及び前記第4アライメント層が、主に第2直線軸に沿って前記第2液晶層を整列させる、請求項18に記載のエネルギー印加される眼用レンズ器具。   The first alignment layer and the second alignment layer align the first liquid crystal layer mainly along a first linear axis, and the third alignment layer and the fourth alignment layer mainly include a second linear axis. The energized ophthalmic lens device according to claim 18, wherein the second liquid crystal layer is aligned along the line. 前記第1直線軸が、前記第2直線軸に対してほぼ垂直である、請求項19に記載のエネルギー印加される眼用レンズ器具。   20. The energized ophthalmic lens device according to claim 19, wherein the first linear axis is substantially perpendicular to the second linear axis. エネルギー印加される眼用レンズ器具であって、
光学ゾーン内に少なくとも一部分が含まれており、かつ挿入前方湾曲部品と挿入後方湾曲部品とを含む、可変光学挿入物であって、少なくとも前記光学ゾーン内の前記一部分で前記前方湾曲部品の後方表面と前記後方湾曲部品の前方表面とが異なる表面トポロジーを有し、前記可変光学挿入物が非光学ゾーンを更に含む、可変光学挿入物と、
少なくとも前記非光学ゾーンを含む領域で前記可変光学挿入物に埋め込まれたエネルギー源と、
前記可変光学挿入物と動作可能に関連する液晶材料層であって、前記液晶材料がナノサイズポリマー分散液晶領域を含む、液晶材料層と、を含む、エネルギー印加される眼用レンズ器具。
An ophthalmic lens device to which energy is applied,
A variable optical insert comprising at least a portion within an optical zone and including an insertion forward curve component and an insertion back curve component, wherein the posterior surface of the front curve component at least in the portion within the optical zone A variable optical insert, wherein the front surface of the back curve part has a different surface topology, and the variable optical insert further comprises a non-optical zone;
An energy source embedded in the variable optical insert in a region including at least the non-optical zone;
An energized ophthalmic lens device comprising: a liquid crystal material layer operatively associated with the variable optical insert, wherein the liquid crystal material comprises a nano-sized polymer dispersed liquid crystal region.
エネルギー印加される眼用レンズ器具であって、
光学ゾーン内に少なくとも一部分が含まれており、かつ挿入前方湾曲部品と挿入後方湾曲部品とを含む、可変光学挿入物であって、少なくとも前記光学ゾーン内の前記一部分で前記前方湾曲部品の後方表面と前記後方湾曲部品の前方表面とが異なる表面トポロジーを有し、前記可変光学挿入物が非光学ゾーンを更に含む、可変光学挿入物と、
少なくとも前記非光学ゾーンを含む領域で前記可変光学挿入物に埋め込まれたエネルギー源と、
前記可変光学挿入物と動作可能に関連する液晶材料層であって、前記液晶材料がポリマー分散液晶領域を含む、液晶材料層と、を含む、エネルギー印加される眼用レンズ器具。
An ophthalmic lens device to which energy is applied,
A variable optical insert comprising at least a portion within an optical zone and including an insertion forward curve component and an insertion back curve component, wherein the posterior surface of the front curve component at least in the portion within the optical zone A variable optical insert, wherein the front surface of the back curve part has a different surface topology, and the variable optical insert further comprises a non-optical zone;
An energy source embedded in the variable optical insert in a region including at least the non-optical zone;
An energized ophthalmic lens device comprising: a liquid crystal material layer operatively associated with the variable optical insert, wherein the liquid crystal material includes a polymer dispersed liquid crystal region.
エネルギー印加される眼用レンズ器具であって、
光学ゾーン内に少なくとも一部分が含まれており、かつ挿入前方湾曲部品と挿入後方湾曲部品とを含む、可変光学挿入物であって、少なくとも前記光学ゾーン内の前記一部分で前記前方湾曲部品の後方表面と前記後方湾曲部品の前方表面とが異なる表面トポロジーを有し、前記可変光学挿入物が非光学ゾーンを更に含む、可変光学挿入物と、
少なくとも前記非光学ゾーンを含む領域で前記可変光学挿入物に埋め込まれたエネルギー源と、
前記可変光学挿入物と動作可能に関連する液晶材料層であって、前記液晶材料が多様な固着強度を有する層を含む、液晶材料層と、を含む、エネルギー印加される眼用レンズ器具。
An ophthalmic lens device to which energy is applied,
A variable optical insert comprising at least a portion within an optical zone and including an insertion forward curve component and an insertion back curve component, wherein the posterior surface of the front curve component at least in the portion within the optical zone A variable optical insert, wherein the front surface of the back curve part has a different surface topology, and the variable optical insert further comprises a non-optical zone;
An energy source embedded in the variable optical insert in a region including at least the non-optical zone;
An energized ophthalmic lens device comprising: a liquid crystal material layer operatively associated with the variable optical insert, wherein the liquid crystal material includes a layer having various bond strengths.
エネルギー印加される眼用レンズ器具であって、
光学ゾーン内に少なくとも一部分が含まれており、かつ挿入前方湾曲部品と挿入後方湾曲部品とを含む、可変光学挿入物であって、少なくとも前記光学ゾーン内の前記一部分で前記前方湾曲部品の後方表面と前記後方湾曲部品の前方表面とが異なる表面トポロジーを有し、前記可変光学挿入物が非光学ゾーンを更に含む、可変光学挿入物と、
少なくとも前記非光学ゾーンを含む領域で前記可変光学挿入物に埋め込まれたエネルギー源と、を含み、
前記可変光学挿入物が前記可変光学挿入物と動作可能に関連する液晶材料層を含み、前記液晶材料が組織化されたアライメント層により配向され、規定パターンの偏光が前記アライメント層の組織を制御する、エネルギー印加される眼用レンズ器具。
An ophthalmic lens device to which energy is applied,
A variable optical insert comprising at least a portion within an optical zone and including an insertion forward curve component and an insertion back curve component, wherein the posterior surface of the front curve component at least in the portion within the optical zone A variable optical insert, wherein the front surface of the back curve part has a different surface topology, and the variable optical insert further comprises a non-optical zone;
An energy source embedded in the variable optical insert in a region including at least the non-optical zone;
The variable optical insert includes a liquid crystal material layer operatively associated with the variable optical insert, the liquid crystal material is oriented by an organized alignment layer, and a predetermined pattern of polarization controls the texture of the alignment layer An ophthalmic lens device to which energy is applied.
エネルギー印加される眼用レンズ器具であって、
光学ゾーン内に少なくとも一部分が含まれており、かつ挿入前方湾曲部品と挿入後方湾曲部品とを含む、可変光学挿入物であって、少なくとも前記光学ゾーン内の前記一部分で前記前方湾曲部品の後方表面と前記後方湾曲部品の前方表面とが異なる表面トポロジーを有し、前記可変光学挿入物が非光学ゾーンを更に含む、可変光学挿入物と、
少なくとも前記非光学ゾーンを含む領域で前記可変光学挿入物に埋め込まれたエネルギー源と、
前記可変光学挿入物と動作可能に関連する液晶材料層であって、前記液晶材料が組織化されたアライメント層により配向され、入射光と相互作用する屈折率分布型配向に前記液晶材料を整列させ、半径に対する放物型位相遅延関係を提供する、液晶材料層と、を含む、エネルギー印加される眼用レンズ器具。
An ophthalmic lens device to which energy is applied,
A variable optical insert comprising at least a portion within an optical zone and including an insertion forward curve component and an insertion back curve component, wherein the posterior surface of the front curve component at least in the portion within the optical zone A variable optical insert, wherein the front surface of the back curve part has a different surface topology, and the variable optical insert further comprises a non-optical zone;
An energy source embedded in the variable optical insert in a region including at least the non-optical zone;
A liquid crystal material layer operatively associated with the variable optical insert, wherein the liquid crystal material is aligned by an organized alignment layer and aligns the liquid crystal material in a gradient index alignment that interacts with incident light. An energized ophthalmic lens device comprising: a liquid crystal material layer that provides a parabolic phase retardation relationship to radius.
エネルギー印加される眼用レンズ器具であって、
光学ゾーン内に少なくとも一部分が含まれており、かつ挿入前方湾曲部品と挿入後方湾曲部品とを含む、可変光学挿入物であって、少なくとも前記光学ゾーン内の前記一部分で前記前方湾曲部品の後方表面と前記後方湾曲部品の前方表面とが異なる表面トポロジーを有し、前記可変光学挿入物が非光学ゾーンを更に含む、可変光学挿入物と、
少なくとも前記非光学ゾーンを含む領域で前記可変光学挿入物に埋め込まれたエネルギー源と、
前記可変光学挿入物と動作可能に関連する液晶材料層であって、前記液晶材料がサイクロイド波長板パターン化液晶層を含む、液晶材料層と、を含む、エネルギー印加される眼用レンズ器具。
An ophthalmic lens device to which energy is applied,
A variable optical insert comprising at least a portion within an optical zone and including an insertion forward curve component and an insertion back curve component, wherein the posterior surface of the front curve component at least in the portion within the optical zone A variable optical insert, wherein the front surface of the back curve part has a different surface topology, and the variable optical insert further comprises a non-optical zone;
An energy source embedded in the variable optical insert in a region including at least the non-optical zone;
An energized ophthalmic lens device comprising: a liquid crystal material layer operatively associated with the variable optical insert, wherein the liquid crystal material comprises a cycloid waveplate patterned liquid crystal layer.
エネルギー印加される眼用レンズ器具であって、
光学ゾーン内に少なくとも一部分が含まれており、かつ挿入前方湾曲部品と挿入後方湾曲部品とを含む、可変光学挿入物であって、少なくとも前記光学ゾーン内の前記一部分で前記前方湾曲部品の後方表面と前記後方湾曲部品の前方表面とが異なる表面トポロジーを有し、前記可変光学挿入物が非光学ゾーンを更に含む、可変光学挿入物と、
少なくとも前記非光学ゾーンを含む領域で前記可変光学挿入物に埋め込まれたエネルギー源と、
前記可変光学挿入物と動作可能に関連する液晶材料層であって、前記液晶材料がポリマー分散液晶層を有する成形誘電体層を含む、液晶材料層と、を含む、エネルギー印加される眼用レンズ器具。
An ophthalmic lens device to which energy is applied,
A variable optical insert comprising at least a portion within an optical zone and including an insertion forward curve component and an insertion back curve component, wherein the posterior surface of the front curve component at least in the portion within the optical zone A variable optical insert, wherein the front surface of the back curve part has a different surface topology, and the variable optical insert further comprises a non-optical zone;
An energy source embedded in the variable optical insert in a region including at least the non-optical zone;
A liquid crystal material layer operatively associated with the variable optical insert, wherein the liquid crystal material includes a molded dielectric layer having a polymer dispersed liquid crystal layer, and an energized ophthalmic lens Instruments.
エネルギー印加される眼用レンズ器具であって、
光学ゾーン内に少なくとも一部分が含まれており、かつ挿入前方湾曲部品と挿入後方湾曲部品とを含む、可変光学挿入物であって、少なくとも前記光学ゾーン内の前記一部分で前記前方湾曲部品の後方表面と前記後方湾曲部品の前方表面とが異なる表面トポロジーを有し、前記可変光学挿入物が非光学ゾーンを更に含む、可変光学挿入物と、
少なくとも前記非光学ゾーンを含む領域で前記可変光学挿入物に埋め込まれたエネルギー源と、
前記可変光学挿入物と動作可能に関連する液晶材料層であって、前記層がポリマー分散液晶層を含み、前記ポリマー層内に液晶含有空洞の多様な密度を有する、液晶材料層と、を含む、エネルギー印加される眼用レンズ器具。
An ophthalmic lens device to which energy is applied,
A variable optical insert comprising at least a portion within an optical zone and including an insertion forward curve component and an insertion back curve component, wherein the posterior surface of the front curve component at least in the portion within the optical zone A variable optical insert, wherein the front surface of the back curve part has a different surface topology, and the variable optical insert further comprises a non-optical zone;
An energy source embedded in the variable optical insert in a region including at least the non-optical zone;
A liquid crystal material layer operatively associated with the variable optical insert, the layer comprising a polymer dispersed liquid crystal layer, and having a varying density of liquid crystal-containing cavities within the polymer layer. An ophthalmic lens device to which energy is applied.
エネルギー印加される眼用レンズ器具であって、
光学ゾーン内に少なくとも一部分が含まれており、かつ挿入前方湾曲部品と挿入後方湾曲部品とを含む、可変光学挿入物であって、少なくとも前記光学ゾーン内の前記一部分で前記前方湾曲部品の後方表面と前記後方湾曲部品の前方表面とが異なる表面トポロジーを有し、前記可変光学挿入物が非光学ゾーンを更に含む、可変光学挿入物と、
少なくとも前記非光学ゾーンを含む領域で前記可変光学挿入物に埋め込まれたエネルギー源と、
前記可変光学挿入物と動作可能に関連する液晶材料層であって、前記層がポリマー分散液晶層を含み、前記ポリマー層内に液晶含有空洞の多様な密度を有する、液晶材料層と、を含む、エネルギー印加される眼用レンズ器具。
An ophthalmic lens device to which energy is applied,
A variable optical insert comprising at least a portion within an optical zone and including an insertion forward curve component and an insertion back curve component, wherein the posterior surface of the front curve component at least in the portion within the optical zone A variable optical insert, wherein the front surface of the back curve part has a different surface topology, and the variable optical insert further comprises a non-optical zone;
An energy source embedded in the variable optical insert in a region including at least the non-optical zone;
A liquid crystal material layer operatively associated with the variable optical insert, the layer comprising a polymer dispersed liquid crystal layer, and having a varying density of liquid crystal-containing cavities within the polymer layer. An ophthalmic lens device to which energy is applied.
エネルギー印加される眼用レンズ器具であって、
光学ゾーン内に少なくとも一部分が含まれており、かつ挿入前方湾曲部品と挿入後方湾曲部品とを含む、可変光学挿入物であって、少なくとも前記光学ゾーン内の前記一部分で前記前方湾曲部品の後方表面と前記後方湾曲部品の前方表面とが異なる表面トポロジーを有し、前記可変光学挿入物が非光学ゾーンを更に含む、可変光学挿入物と、
少なくとも前記非光学ゾーンを含む領域で前記可変光学挿入物に埋め込まれたエネルギー源と、
前記可変光学挿入物と動作可能に関連する単一整列液晶材料層であって、前記単一整列液晶材料層が入射光の第1偏光方向と強く相互作用し、入射光の第2偏光方向とは相互作用せず、前記入射光の第1偏光方向が前記入射光の第2偏光方向と直交しており、前記単一層と前記入射光の第1偏光方向との差動相互作用が、前記単一層と前記入射光の第2偏光方向との相互作用により決定される第2焦点特性とは異なる第1焦点特性を形成する、単一整列液晶材料層と、を含む、エネルギー印加される眼用レンズ器具。
An ophthalmic lens device to which energy is applied,
A variable optical insert comprising at least a portion within an optical zone and including an insertion forward curve component and an insertion back curve component, wherein the posterior surface of the front curve component at least in the portion within the optical zone A variable optical insert, wherein the front surface of the back curve part has a different surface topology, and the variable optical insert further comprises a non-optical zone;
An energy source embedded in the variable optical insert in a region including at least the non-optical zone;
A single aligned liquid crystal material layer operatively associated with the variable optical insert, the single aligned liquid crystal material layer interacting strongly with a first polarization direction of incident light, and a second polarization direction of incident light; Does not interact, the first polarization direction of the incident light is orthogonal to the second polarization direction of the incident light, and the differential interaction between the single layer and the first polarization direction of the incident light is An energy-applied eye comprising: a single aligned liquid crystal material layer that forms a first focus characteristic different from a second focus characteristic determined by the interaction of the single layer with the second polarization direction of the incident light Lens fixture.
眼用器具を形成する方法であって、
眼用挿入部品を形成することであって、前記挿入部品が非平面形状を呈する、ことと、
前記眼用挿入部品の表面領域をアライメント材料でコーティングすることと、
前記アライメント材料の分子に電磁放射線を照射することによって前記分子を配向させることと、を含む、方法。
A method of forming an ophthalmic device comprising:
Forming an ophthalmic insert, wherein the insert has a non-planar shape;
Coating the surface region of the ophthalmic insert with an alignment material;
Orienting the molecules of the alignment material by irradiating electromagnetic radiation to the molecules.
前記アライメント材料が、1つ又は2つ以上のアゾベンゼン化合物を含む、請求項31に記載の方法。   32. The method of claim 31, wherein the alignment material comprises one or more azobenzene compounds. 前記配向させることが、前記照射光の偏光を制御することによって実施される、請求項31に記載の方法。   32. The method of claim 31, wherein the orientation is performed by controlling the polarization of the illumination light. 前記1つ又は2つ以上のアゾベンゼン化合物が、シス又はトランス構成のいずれかに配向される、請求項32に記載の方法。   35. The method of claim 32, wherein the one or more azobenzene compounds are oriented in either a cis or trans configuration.
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