JP2019061251A - 超薄型光学部品を含む眼用レンズ - Google Patents

Abstract

【課題】液体コアを有するアセンブリの外側境界を画定する２つの超薄型光学片を使用した光学アセンブリを提供する。【解決手段】超薄型光学片１０２，２０２は、２５〜２００μｍ（２５〜２００ミクロン）であり得、その構造的一体性は、基材１０１、２０１による連続的な支持によって、液体メニスカスレンズの作成に使用できる１種又は２種以上の流体、例えば生理食塩水溶液３０１及び油溶液３０５の封入全体を通して保持され得る。超薄型光学部品に含められるインターロック式機構１１５を、シールの作成を支援するために、及び／又は液体レンズアセンブリに対する構造的支持を提供するために備えることができる。超薄型光学構成要素の支持部分は、光学アセンブリの組み立て及び封止に役立つ、インターロック式又はセンタリング式機構を有する。【選択図】図４

Description

本開示は、眼用レンズに関し、特に眼用デバイスとして、又は眼用デバイス中で使用するための超薄型光学部品の成形及び組み立て方法に関する。

コンタクトレンズは、長年にわたり視力改善のために使用されてきた。コンタクトレンズの初期の設計のものは、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）などの硬質の材料から作製されていた。しかし、これらのレンズは酸素透過性が比較的低いことから、不快感を伴い、患者にとって種々の問題が生じていた。後に、酸素透過性であるソフトコンタクトレンズが、ヒドロゲルを基材とする材料を使用して開発された。現在、ヒドロゲルレンズは極めて一般的になっているものの、産業界はレンズの設計改善又は一定条件に特化したレンズの開発を模索し続けている。

例えば、老眼は通常、近方の対象物に焦点を合わせる眼の能力が次第に減少する加齢に伴う症状である。多くの人はその結果、可変焦点メガネ又は遠近両用メガネが必要となる。このようなメガネのいくつかは、近視と遠視両方の修正を同じレンズで試みるレンズを取り入れる。コンタクトレンズに関しては、片眼を近方に、片眼を遠方に合わせて矯正するコンタクトレンズを選択している人もいるが、副作用として、一方の眼を他方の眼と連係して同時に焦点合わせすることができず、奥行き知覚に障害が生じることが挙げられ得る。

液体レンズ技術は、メディカルイメージングデバイス、マイクロカメラ、及び光ファイバー通信システムの用途において勢力を拡大している。液体レンズは、１種又は２種以上の流体を使用して、駆動部を用いずに可変焦点レンズを作成する。ほとんどの場合、２種類の不混和性流体、即ち、導電性の水溶液と非導電性の油とが密閉されたデバイス内に設けられる。疎水性コーティングをデバイスの内側部分に塗布すると、例えば、半球形レンズ形状の構造体を通って、疎水性コーティングを有していないデバイス部分へと水溶液を進めることができる。エレクトロウェッティングと呼ばれるプロセスでは、疎水性コーティング全体に極めて微弱な直流電圧を印加することにより、コーティングの撥水性を減少させる。このプロセスによって、液体の表面張力が変化して、メニスカスの曲率半径が変化し、それによりレンズの焦点距離が変化する。したがって、液体レンズは、わずか数ミリ秒間の０．１マイクルジュールほどの微弱な電圧によって、凸状（収束性）から凹状（発散性）のレンズ形状へと変化できる。

老眼対策は、レンズのズームイン及びズームアウト機構など、人が制御可能な、複数状態の液体メニスカスレンズを作成する能力に依存する場合がある。しかし、この種の眼用レンズの製造能力は、超薄型の光学品質部品を製造中に変形されないように作成して組み立てる能力に依存する。

本開示の態様による眼用デバイスの設計は、構成部品の成形及び取り扱いにあたって細心の注意が必要とされる超薄型材料の使用に依るものである。超薄型部品は、注意して取り扱った場合でも、ねじれ、曲がり、又は不可逆的な変形がしばしば生じ得る。例えば、成形、取り扱い、又は組み立て時に変形しない超薄型部品を使用する、液体充填された眼用デバイスの組み立てを可能にする方法及びシステムが必要とされる。

本開示は、射出可能な成形型部品を用いた成形型アセンブリを使用して、光学品質の超薄型構成部品／片を組み立てるための方法及び装置を含む。成形型部品は、破損しやすい超薄型部品の一体性を、組み立てプロセスを通じて支持及び維持するように設計される。

本発明は、複数の超薄型部品から構成された眼用レンズの開示を含み、超薄型部品はそれぞれ、組み立てプロセスを通じて、成形型部品の支持表面と接触した状態に維持される。個別の成形型部品は、液体レンズの組み立て場所に入る前に、それぞれが中の超薄型部品を固定した状態で、成形装置から射出される。成形型部品は、基材から取り外される前の液体レンズの最終組み立てを容易にする方法として、液体レンズの組み立て場所にて水溶液を内包して嵌合するように構成することができる。

本開示のいくつかの態様によれば、眼の前面に装着できる眼用液体レンズデバイスを開示する。眼用液体レンズデバイスは、液体レンズアセンブリであって、第１の成形型ブロックの凹状基材表面によって画定される第１の超薄型光学部品、第２の成形型ブロックの凸状基材表面によって画定される第２の超薄型光学部品、第１の超薄型光学部品と第２の超薄型光学部品とによって形成された空洞間に内包される、１種又は２種以上の流体、第１の超薄型光学部品と第２の超薄型光学部品との間の空洞に１種又は２種以上の流体を内包するシールであって、前記第１の超薄型光学部品及び前記第２の超薄型光学部品の周辺領域に含められるインターロック式機構を備えている、シールと、を含む、液体レンズアセンブリと、前記液体レンズアセンブリを支持するように構成されたヒドロゲル部分と、を含む。

本開示の更なる追加的態様では、眼用デバイスに好適な液体レンズの製造方法を開示する。本方法は、第１の成形型ブロックの凹状又は凸状の基材表面上に第１の超薄型光学部品を画定することと、第２の成形型ブロックの凹状又は凸状の基材表面上に第２の超薄型光学部品を画定することと、第１の成形型ブロックの凹状基材表面によって支持される第１の超薄型光学部品と、第２の成形型ブロックの凸状基材表面によって支持される第２の超薄型光学部品とによって形成された空洞間に１種又は２種以上の流体を内包することと、第１の成形型ブロックの凹状又は凸状の基材表面によって支持される第１の超薄型光学部品と、第２の成形型ブロックの凹状又は凸状の基材表面によって支持される第２の超薄型光学部品との間の空洞に１種又は２種以上の流体を内包するシールを作成することと、前記第１の成形型ブロックの前記凹状支持基材表面から前記第１の超薄型光学部品を、また前記第２の成形型ブロックの前記凸状支持基材表面から前記第２の超薄型光学部品を、両方取り外すか、又はこのうちの一方を取り外すことと、を含む。

下記の発明を実施するための形態及び図面を考慮すると、本発明の追加の特徴、利点、及び実施形態が示され、明白である。更に、本発明の前述の要約及び下記の発明を実施するための形態のどちらもが例示であり、特許請求の範囲に記載の本発明の範囲を限定することなく更に説明することを意図していることに留意されたい。

凹状基材１０１と接する例示的な超薄型光学片１０２の断面図Ａ、及び本開示の態様による基材１０１に置かれる超薄型光学片１０２の縁部の拡大断面図Ｂである。 本開示の態様による、超薄型光学片２０２を支持する例示的な凸状基材２０１の断面図である。 本開示の態様による、流体下で組み立てられている、図１の例示的な凹状基材１０１、及び図２の例示的な凸状基材２０１である。 本開示の態様による、１種又は２種以上の流体を間に内包した状態で組み立て及び封止されている、超薄型光学片１０２及び２０２である。 本開示の態様による、超薄型光学片１０２及び２０２の組み立て後に成形型アセンブリ４００から離型された液体レンズ５００である。 本開示の態様による、液体レンズ用の超薄型光学部品を製造する際に使用し得る方法の工程である。

本開示は、ここで描画図面に関して説明される。この説明においては、全体にわたり同様の参照番号は同様の部品を指す。

超薄型光学部品を成形するための方法及び装置の種々の態様は、一緒に連結、封止、装着、及び／又は結合されている構成要素を説明することにより例示される場合がある。本明細書で使用するとき、用語「連結」、「封止」、「装着」、及び／又は「結合」は、２つの構成要素間の直接的接続、又は該当する場合は、介在する、つまり仲介する構成要素を介する互いへの間接的接続のどちらかを示すために使用される。対照的に、構成要素が別の構成要素に「直接連結」、「直接封止」、「直接装着」、及び／又は「直接結合」されているといわれるとき、介在する要素は存在しない。

「下部の」又は「底面」及び「上部の」又は「上面」のような相対的な用語は、図面に示される別の要素に対する１つの要素の関係を説明するために本明細書で使用され得る。相対的な用語は、図面に描かれた向きに加えて異なる向きを包含するように意図されることが理解されるだろう。例として、図面に示される成形型アセンブリの態様を反転すると、他の要素の「底面」側にあるとして説明される要素は、次に他の要素の「上面」側に配置される。用語「底面」は、したがって装置の特定の向きに応じて「底面」及び「上面」の両方の向きを包含する。

超薄型光学片／部品を成形するための方法及び装置の種々の態様は、１種又は２種以上の例示的な実施形態を参照して例示されることがある。本明細書で使用するとき、用語「例示の」は、「実施例、事例、又は実例として供給する」ことを意味し、本明細書で開示される方法及びデバイスの他の実施形態に対して好ましい又は有利であると解釈される必要は必ずしもない。

用語解説
開示される発明を目的とする本説明及び特許請求の範囲において、以下の定義が適用される、様々な用語が使用され得る。
本明細書で使用するとき、「接触角」とは、油／生理食塩水溶液の境界面（液体メニスカス境界とも呼ばれる）がメニスカス壁と交わる角度を指す場合がある。線形メニスカス壁の場合、接触角は、メニスカス壁と、液体メニスカス境界線がメニスカス壁と接触する点の液体メニスカス境界線に接する直線との間の角度として測定される。湾曲メニスカス壁の場合、接触角は、メニスカス壁に接する線とそれらが接触する点で液体メニスカス境界との間の角度として測定される。

本発明で使用するとき、「インターロック式機構」は、２つ以上の超薄型光学部品間に形成されるメニスカス空洞内に１種又は２種以上の流体を内包するために使用され、超薄型部品の周辺ゾーンに沿って配置される構造的機構を指す場合がある。いくつかの実施形態では、周辺部に沿った構造的機構は、超薄型部品と同一材料から、又は剛性であり得る別の材料から作製できる一連の延在する突出部を含み得る。構造的機構は、超薄型光学部品によって形成される全体的な光学アセンブリに構造的剛性を追加することができる。いくつかの実施形態では、構造的機構は、成形型ブロックの位置合わせ機構を使用して、一方の超薄型光学片ともう一方の超薄型光学片の対応する区域とを嵌合するものであってよい。成形型ブロックは、その上に超薄型光学部品を形成でき、アセンブリが結合されて、それによって部品の変形が防止されるまで、そのままの状態を維持できる１種又は２種以上の基材形成表面を含み得る。

「液体メニスカス境界」は、本明細書で使用するとき、生理食塩水溶液と油との間の弓形境界面を指す場合がある。一般に、表面は、片側が凹面であり、もう一方が凸面であるレンズを形成する。

「媒体インサート」は、本明細書で使用するとき、眼用レンズ内のエネルギー源を支持できる、成形性又は硬質基材を指し得る。実施形態によっては、媒体インサートは、１種又は２種以上の可変光学レンズを含むことができる。

「メニスカス空洞」は、本明細書で使用するとき、油及び生理食塩水溶液が維持される前方湾曲レンズと後方湾曲レンズとの間の弓形液体メニスカスレンズのスペースを指す場合がある。

「メニスカス壁」とは、本明細書で使用するとき、メニスカス空洞内にあり、それに沿って液体メニスカス境界が移動する、前方湾曲レンズの内側の特定区域を指す場合がある。

「眼用デバイス」は、本明細書で使用するとき、眼内又は眼の上に位置することができる、任意の眼用デバイスを指す場合がある。これらの装置は、光学補正、光学治療の１種又は２種以上を提供でき、美容用であってよい。例えば、生物医学的眼用デバイスは、エネルギー印加されたコンタクトレンズ、眼内レンズ、オーバーレイレンズ、眼球インサート、光学インサート、涙点プラグ、又は視力を矯正する、修正する、眼の状態を改善する、阻止する、及び／若しくは眼の生理機能が美容上改善される（例えば、虹彩色）他の同様の眼用デバイスを指してよい。いくつかの実施形態では、本発明の眼用デバイスとして、シリコーンヒドロゲル、及びフルオロヒドロゲルを含むがこれらに限定されない、シリコーンエラストマー又はヒドロゲルから作製される、ソフトコンタクトレンズが挙げられる。

「光学ゾーン」は、本明細書で使用するとき、眼用レンズの装用者がそこを通して見ることになる、眼用レンズの区域を指す場合がある。

「周辺ゾーン」について、明細書で使用するとき、用語「周辺ゾーン」又は「非視覚ゾーン」は、眼用レンズの視覚ゾーンの外側の眼用レンズ及び／又は液体レンズアセンブリの区域を指す場合があり、したがって、それは、眼用レンズを通常の指定されるやり方で眼の上、眼の近く、又は眼の中に装着中にレンズ装用者がそれを通して見ることになる部分の外側である。

「成形型から離型された」は、本明細書で使用するとき、１種又は２種以上の成形型表面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若しくは成形型をそれ以上動かさずにデバイスを用いて除去できる程度にのみ付着されている液体レンズアセンブリを指す場合がある。除去手法の例としては、綿棒による押し出し、吸引カップによる捕捉、又は別の取り扱いデバイスの使用が挙げられるが、これらに限定されない。

「鋭角部」は、本明細書で使用するとき、光学部品上の２つの事前に定義される流体の接触線の位置を包含するのに十分な、前方湾曲レンズ部分又は後方湾曲レンズ部分のいずれかの内表面の幾何学的特徴を指す場合がある。鋭角部は通常、内角よりむしろ外角である。液体の観点から、鋭角は、１８０°より大きい角度である。

「基材形成表面」は、本明細書で使用するとき、レンズ片の成型に使用される表面を指す場合がある。いくつかの実施形態では、いずれのこのような表面も、光学仕上げを含み得、光学仕上げとは、表面が十分に滑らかで、成形表面に接触しているレンズ形成材料の重合によって作製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ていることを示す。更に、いくつかの実施形態において、基材形成表面は、制限なく、球面屈折力、非球面屈折力、及び円柱屈折力、波面収差補正、角膜トポグラフィ補正等、並びにこれらの任意の組み合わせを含む所望の光学特性をレンズ片表面に付与するのに必要な形状を有し得る。

「基材」について、本明細書で使用するとき、用語「基材」、「成形型」、「ブロック」、又は「成形型ブロック」は、他の実体がその上に配置又は形成されてもよい、物理的実体を指す場合がある。

ここで図１を参照すると、基材１０１と接する例示的な超薄型光学片１０２の断面図Ａ、及び基材１０１に置かれる超薄型光学片１０２の縁部の拡大断面図Ｂが示されている。いくつかの実施形態では、基材１０１は、好ましくは、少なくとも１つの光学的品質形成表面１０５を有する射出可能な成形型部品であり得る。基材１０１及び２０１（図２に示す）の材料は、鋼鉄、アルミニウム、真鍮のような高伝導性合金などの標準的な成形型形成材料を包含し得るが、これらに限定されない。より一般的には、この基材は、超薄型光学片１０２及び２０２の形状を正確に維持できる任意の材料であり得る。架橋性の超薄型光学片の場合、基材１０１及び２０１は、成形済みのポリマー又はその他の成形済みの架橋構造など、金属合金に相当する温度耐性を有していない、別の一連の材料から採用し得る。

いくつかの実施形態では、基材１０１は、第２の基材又は成形型部分、例えば基材２０１（図２に示す）上の位置合わせ機構と対応可能な位置合わせ機構１１０を含み得る。いくつかの態様では、位置合わせ機構１１０は、凹状基材形成表面１０５によって支持される超薄型光学片１０２を使用する、液体レンズアセンブリ５００（図５に示す）を組み立てるために使用することができる。いくつかの実施形態では、位置合わせ機構１１０は、運動学的マウントのような機械的機構、並びに追加の電気機械的手段を含み得る。

形成される超薄型光学片１０２は、例えば、２００〜２５μｍ（２００〜２５ミクロン）、好ましくは約１００μｍ（約１００ミクロン）の厚さであり得る。その結果、基材１０１からの支持がなければ、液体レンズアセンブリ５００を形成する前に、光学品質の形成表面１０５から離型しようとした場合、超薄型光学片１０２が変形し、光学特性が損なわれる可能性がある。例えば、従来の成形型システムでは、硬化された超薄型光学片１０２は、通常、基材１０１の光学品質形成表面１０５から射出されるか、又は物理的に除去される。次に、除去された又は射出された超薄型光学片１０２を、成形型から分離された他の超薄型光学片２０２と共に組み立てる。しかし、超薄型光学片１０２及び２０２（図２に示す）の場合と同様に、このような超薄型構成要素を取り扱う場合、任意の手段による射出、又は基材１０１若しくは１０２の外側で超薄型光学片１０２を取り扱うことは、多くの場合、不可逆的なねじれ、曲がり、又は変形に繋がり得る。

したがって、本開示の種々の態様によれば、基材１０１及び２０１それぞれからの超薄型光学片１０２及び２０２の射出又は除去に関する前述した問題を回避するために、超薄型光学片１０２及び２０２は、液体レンズアセンブリ５００が完全に組み立てられるまで、対応する光学品質形成表面、例えば１０５から除去されることがない。むしろ、基材１０１及び２０１は、超薄型光学片１０２及び２０２の形成に使用される射出可能なブロックから、超薄型光学片が射出された後の組み立て時に、超薄型光学片１０２及び２０２のそれぞれの構造的一体性を維持する役割を果たし得る。したがって、超薄型光学片１０２及び２０２のそれぞれは、成形型アセンブリから射出される基材１０１又は２０１の少なくとも一部、例えば、凹状形成表面１０５によって構造的に支持されたままである。

いくつかの例示的実施形態では、成形型部品は、裏面基材１０１及び前面基材２０１を包含する場合がある。本明細書で使用するとき、用語「前面成形型部品」は、その凹状の光学品質形成表面１０５が、超薄型光学片１０２の前面を形成するのに使用される場合がある成形型部品を指す。同様に、用語「裏面成形型部品」は、その凸状の光学品質形成表面２０５が、超薄型光学片２０２（図２に示す）の裏面を形成する場合がある基材２０１を指す。いくつかの実施形態では、基材１０１及び２０１は、基材１０１及び／又は２０１の凹凸領域の最上端縁部周囲を囲み得る平面環状フランジを含む、凹凸形状であり得る。

ここで図１の拡大断面図Ｂを参照すると、基材１０１によって支持される超薄型光学片１０２の縁部が示されている。特に、超薄型光学片１０２の周辺ゾーンに沿って配置されるインターロック式機構１１５が図示されている。いくつかの実施形態では、インターロック式機構１１５を使用して、いったんインターロック、即ち「結合」されれば、容易にシールが付与されることにより、液体レンズアセンブリ５００（図５に示す）の構造的一体性を促進することができる。シールは、２つ以上の超薄型光学片、例えば１０２と２０２との間に、１種又は２種以上の液体を封入するために使用され得る。インターロック式機構１１５は、超薄型光学片１０２のそれ以外の部分と同一の材料、又は剛性若しくは半剛性でもある異種材料から形成されてよい。材料としては、例えば、ポリオレフィン、Ｚｅｎｏｒ、Ｔｏｐａｓ、ポリスチレンなどが挙げられる。

いくつかの実施形態では、インターロック式機構１１５は、超薄型光学片１０２及び２０２のそれぞれに、並びに形成される液体レンズアセンブリ５００（図５に示す）の全体に、構造的剛性を付加することができる。インターロック式機構１１５は、放射状に対称であってもよく、半径方向の位置合わせ、並びに互いに対する全体的な位置合わせを必要とする非対称であってもよい。超薄型光学片１０２及び２０２の位置合わせは、例えば、基材１０１及び２０１の対応する位置合わせ機構１１０及び２１０、運動的マウントの使用、電気機械的位置合わせ手段などを使用して実現されてよい。

ここで図２を参照すると、本開示の態様による超薄型光学片２０２を支持する例示的な凸状基材２０１の断面図が示されている。凸状基材２０１は、前述の例示的な凹状基材１０１と類似した態様を包含する場合がある。例えば、凹状基材１０１同様、凸状基材２０１は、超薄型光学片１０２及び２０２の形成後、超薄型光学片１０２及び２０２のそれぞれが光学品質形成表面１０５及び２０５それぞれで支持された状態で、基材１０１及び２０１を成形型アセンブリから射出できるように、超薄型光学片２０２を形成するために使用されるブロックアセンブリ（図示せず）の一部であってよい。それにより、超薄型光学片２０２は、基材２０１が成形型アセンブリ（図示せず）から射出された後も、光学品質の基材形成表面２０５によって構造的に支持されたままであり、超薄型光学片２０２の変形及び光学品質の劣化を防止することができる。前述のような超薄型光学片２０２の変形及び光学品質の劣化は、超薄型光学片１０２及び２０２が極めて薄い性質であり、一方の部品を独立して取り扱う場合、可撓性フィルム状材料の取り扱いと類似し得ることから生じ得る。

通常の成形型システムでの従来的な工具機構及び取り扱い手段は、組み立て中に、個別の超薄型光学片１０２及び２０２を、各部品の繊細な構造のゆがみ、曲がり、又は変形なしで取り扱うことができないため、液体レンズアセンブリ５００の製造中に、超薄型光学片１０２及び２０２の形状一体性及び材料特性を維持するために、工作プロセスを通じて、一定な構造支持体が必要とされる。液体レンズアセンブリ５００に完全に組み立てられたときのみ、個別の部品で生じる問題を伴わず、許容可能な方法で構造的に機能できる複合部品となる。

超薄型光学片２０２は、基材１０１及び２０１が異なって構成される場合があることを除き、超薄型光学片１０２の場合と同様の方法で形成され得る。この方法では、超薄型光学片２０２のための第２の成形型アセンブリが、超薄型光学片１０２で開示されているものと異なって構成され、液体レンズアセンブリ５００の後方光学部分に必要な光学品質を付与するため使用される場合がある。例えば、超薄型光学片２０２に付与される曲率が、超薄型光学片１０２に付与されるものと比較して、異なり得る。したがって、本開示の一部の態様は、超薄型光学片１０２に関してのみ、及び／又は成形型アセンブリ（図示せず）若しくは基材１０１及び２０１に関してのみ記述されている場合であっても、実質的に同様の方法、部品、又はデバイスであることは当業者に明白であると理解すべきである。

いくつかの実施形態では、取り外し可能な基材２０１の態様は、液体レンズの形成中に基材２０１の位置決めを支援するために、及び／又は超薄型光学片２０２の形成後に、成形型アセンブリ（図示せず）からの基材２０１の射出を容易にするために、特別に形成されてよい。例えば、基材の位置合わせ機構２１０は、運動学的マウントのような機械的機構、並びに追加の電気機械的手段を含み得る。

ここで図３を参照すると、本開示の態様による流体３０１下で組み立てられている、図１の例示的な凹状基材１０１、及び図２の例示的な凸状基材２０１が示されている。先に提示したように、射出可能な基材１０１及び２０１は、１種又は２種以上の流体下で液体レンズアセンブリ５００を形成するために、超薄型光学片１０２及び２０２を支持することができる。例えば、生理食塩水溶液３０１及び油３０５は、２つの超薄型光学片１０２と２０２との間に形成される弓形の空洞内に内包されてよい。いくつかの好ましい実施形態では、空洞内に内包される生理食塩水溶液３０１の容積は、空洞内に内包される油３０５の容積より大きい。加えて、一部の好ましい実施形態は、後方湾曲の超薄型部分２０２の内側表面のほぼ全体と接触する生理食塩水溶液３０１を含み得る。いくつかの実施形態は、生理食塩水溶液３０１の量と比較して、約６６容積％以上である容積の油３０５を含んでもよい。いくつかの更なる実施形態は、生理食塩水溶液３０１の量と比較して、油３０５の容積が約９０容積％以下である弓形液体メニスカスレンズのアセンブリ５００を含んでよい。

本開示の態様によれば、基材１０１及び２０１は、水溶液３０１に浸漬させてよく、図４に示すように、水溶液中にある間に、基材１０１及び２０１を嵌合させてよい。よって、記載されているように、基材１０１及び２０１は、超薄型光学片１０２及び２０２を形成するために使用される、取り外し可能な構成要素からなるブロックである。基材１０１及び２０１は、成形型アセンブリ４００（図４に示す）内に「サンドイッチ状」に配置されてよい。前面成形型基材１０１は、成形型部品の凹状形成面１０５が下向きの状態で上部にある。背面基材２０１は、背面基材１０１の凸状形成面２０５が前面基材１０１の凹部に一部突出している状態で、前面基材１０１の底部に対称的に配置され得る。背面基材２０１は、その凸面２０５が前方湾曲基材１０１の凹面１０５の外側縁部に、その周囲全体にわたって嵌合し、それに伴って、生理食塩水溶液３０１及び油３０５を内包する封止された空洞を形成するような寸法であり得ることが好ましい。

ここで図４を参照すると、本開示の態様による１種又は２種以上の流体を間に内包した状態で組み立て及び封止されている、超薄型光学片１０２及び２０２が示されている。前方湾曲基材１０１及び後方湾曲基材２０１は、共に組み立てられて成形型アセンブリ４００を形成し、このアセンブリは、超薄型光学片１０２及び２０２を、その中に生理食塩水溶液３０１及び油溶液３０５を内包して結合するために使用される。いくつかの実施形態では、成形型アセンブリ４００は、基材２０１又は２０２の一方に溝部４０１を備えてよく、これを使用して、超薄型光学片１０２と２０２との間に生理食塩水溶液３０１及び油溶液３０５を封止するために使用される接着剤を付与することができる。代替実施形態では、成形型アセンブリは、超薄型光学片１０２及び２０２を共にヒート・ステークする手段を備えてよい。更に付加的な実施形態では、２つの超薄型光学片１０２及び２０２の縁部を重合化することによって、又は超薄型光学片１０２のインターロック式機構１１５形成部品を、もう一方の超薄型光学片のインターロック式機構若しくは片本体、例えば超薄型光学片２０２と結合することによってシールが作成されてもよい。いくつかの実施形態では、離型される基材１０１及び２０１の位置決めを容易にするために、接着剤分配システム又は熱接合システムなどとの連係が可能である、戻り止め、突出部、溝、又はその他の構成が設けられてもよい。

液体レンズアセンブリ５００（図５に示す）を水溶液内で組み立てることができるため、超薄型光学片１０２及び２０２が、好ましくは各部品の外周の周りに互いに接合／結合された後は、１種又は２種以上の水溶液３０１及び３０５を超薄型光学片１０２及び２０２との間に圧縮して閉じ込めることができ、部品の構造的一体性が増す。

ここで図５を参照すると、１種又は２種以上の液体３０１及び３０５を封入している超薄型光学片１０２及び２０２の結合後に成形型アセンブリ４００から離型された液体レンズ５００が図示されている。超薄型光学片１０２及び２０２の構造的一体性が、液体３０１及び３０５が中に内包されることにより、飛躍的に高まる。構造強度が飛躍的に高まることによって、液体レンズ５００をある程度、操作することが可能となり得、その結果、超薄型光学片１０２及び２０２の光学品質に影響を及ぼすことなく、眼用レンズとして組み込み及び／又は使用され得る。したがって、液体レンズアセンブリ５００は、液体レンズアセンブリ５００の更なる取り扱い、洗浄、及び／又は包装によって個別の超薄型光学片１０２及び２０２のレンズ表面に生じる不可逆的なねじれ、曲がり、又は変形から回復する十分な構造を有することができる。

第１の超薄型光学片１０２の曲げ弾性率は、例えば、第２の超薄型光学片２０２の曲げ弾性率と組み合わさることによって、デバイス全体の構造的安定性を増加させる。更に、液体レンズアセンブリ５００は、周辺部の対向する部分を正反対にひねることなどにより、反り状態を強いられ得るが、超薄型光学片１０２と２０２との間に挟まれた液体の二次運動量によって、継続した反りに対する液体レンズアセンブリ５００の耐久性が飛躍的に増加する。このように、液体レンズアセンブリ５００は、超薄型光学片１０２と２０２との間に封止された溶液によって、超薄型光学片１０２及び２０２のそれぞれの予備成形された形状を保持するために、反りを阻止する傾向を持つ。

液体レンズは、エネルギー印加された変倍液体メニスカス眼用レンズの提供に使用してもよい。例えば、超薄型光学片１０２及び２０２は透過的であり得、中央部に、絶縁液体であり得る第１の液体３０１、及び導電性液体である第２の液体３０５を含んでよい。第１の液体３０１及び第２の液体３０５は、異なる光学指数を有する、ほぼ非混和性の液体である。凹部と面する開放型の環状電極（図示せず）が、超薄型光学片２０２の後方正面に配置されていてもよい。別の電極が導電性液体３０５に接触して配置されてもよい。電極にわたる電圧の印加が利用されて、電極の間に印加された電圧に応じて、電気湿潤を生成し、２種の液体の間の境界部の曲率を修正する。上部プレート及び下部プレートに垂直にセルを透過して液滴領域に入る光速は、電極に印加される電圧に応じて、より大きな、又は小さな程度に収束する。導電性液体は典型的には生理食塩水液体、例えば３０１であり、絶縁性液体は典型的には油性溶液、例えば３０５である。しかし、本開示の範囲内での他の実施形態において、中央部は、他の種類又は組み合わせの非ガス状媒体を含み得る。

いくつかの実施形態では、レンズ材料は、ヒドロゲル、シリコーンヒドロゲル、シリコーンアクリレート、又はフッ素系シリコーンアクリレートなど、任意の好適なポリマー材料であってよい。レンズ材料は、最初に溶融状態にして、例えば成形型キャビティの中に直接射出してもよい。超薄型光学片１０２及び２０２は、例えば、スピンキャスト、旋盤加工、ダイヤモンド旋削、若しくはレーザー切断を含む、同一の又は別の技術によって成形されてよい。本明細書では前方光学部分及び後方光学部分に関して記載されているが、超薄型光学片１０２及び２０２の成形及び組み立て方法並びに装置は、従来的な個別の取り扱い及び組み立てが必要となる複数の成形部品の成形に使用してもよい。

ここで図６を参照すると、本開示の態様による液体レンズ５００用の超薄型光学部品を製造する際に使用し得る方法の工程６００が示されている。最初の工程６０１では、第１の超薄型光学片を第１の基材１０１の凹状の光学品質形成表面１０５に形成することができる。工程６０５では、第２の超薄型光学片を第２の基材２０１の凸状の光学品質形成表面２０５に形成することができる。前記第１の基材１０１及び第２の基材２０１は、凸状の光学品質形成表面２０５をそれぞれ形成するために使用されるブロック部分をそれぞれ形成できる。光学品質表面は、超薄型光学片１０２及び２０２を形成するために使用されるブロック部品をそれぞれ形成する、２種類の基材１０１及び２０１の一部であり得る。前述のように、超薄型光学片１０２及び２０２は、例えば、射出成形、スピンキャスト、旋盤加工、ダイヤモンド旋削、若しくはレーザー切断を含む技術を使用して形成及び／又は成形されてよい。

工程６１０では、第１の超薄型光学片１０２及び第２の超薄型光学片２０２をそれぞれ支持する前記第１の基材１０１及び第２の基材２０１は、互いに位置合わせされ得る。本開示に記載されたように、位置合わせは、基材１０１及び基材２０１の位置合わせ機構１１０及び２１０を使用して行ってよい。前述したように、位置合わせ機構１１０及び２１０は、電気機械的な位置合わせ手段、機械的手段のようなものを含み得る。

工程６１５では、超薄型光学片１０２及び２０２を対応する基材１０１及び２０１それぞれから分離せずに、１種又は２種以上の液体を第１の超薄型光学片１０２と第２の超薄型光学片２０２との間に内包することができる。１種又は２種以上の液体としては、生理食塩水溶液及び油溶液、例えばそれぞれ３０１及び２０５が挙げられ、これは液体レンズアセンブリ５００の形成に使用され得る。いくつかの実施形態では、この工程は、基材１０１及び２０１の両方を溶液に浸漬（emerging）することにより、行われ得る。油３０５は、基材１０１及び１０２のいずれかの構造を通じて、又は基材１０１及び２０１を生理食塩水溶液３０１に浸漬した後、油溶液３０５の液滴を添加することにより、含有されてよい。工程６２０では、１種又は２種以上の溶液をその間に封止して、液体レンズアセンブリ５００を形成することができる。シールは、１種又は２種以上の超薄型光学片１０２及び２０２上のインターロック式構造体を使用して、又は接着剤、熱かしめ、及び光学部品組み立て分野で公知であるその他の好適な技術の使用により、設けられていてよい。工程６２５では、液体レンズアセンブリ５００を基材１０１及び／又は２０１の少なくとも１つから取り外し、眼用レンズの部品を形成することができる。いくつかの実施形態では、液体レンズアセンブリ５００は、ヒドロゲルのスカート上に配置されてよい。代替実施形態では、液体レンズアセンブリ５００が、ヒドロゲルに封入されていてよい。

発明の多くの機構及び利点は、詳細使用から明らかであり、したがって、発明の真の趣旨及び範囲に該当する発明のそのようなすべての機能及び利点を添付の特許請求によって扱うものとする。更に、当業者は容易に多数の修正及び変形を考えつくため、説明及び記載される正確な構造及び操作に本発明を制限することは望ましくなく、したがって、すべての好適な修正及び同等物が行使されてよく、発明の範囲内に該当する。

〔実施の態様〕
（１） 眼用デバイスに好適な液体レンズの製造方法であって、
第１のブロックの凹状基材表面上に第１の超薄型光学片を画定することと、
第２のブロックの凸状基材表面上に第２の超薄型光学片を画定することと、
前記第１のブロックの前記凹状基材表面によって支持される前記第１の超薄型光学片と、前記第２のブロックの前記凸状基材表面によって支持される前記第２の超薄型光学片とによって形成された空洞間に１種又は２種以上の流体を内包することと、
前記第１のブロックの前記凹状基材表面によって支持される前記第１の超薄型光学片と、前記第２のブロックの前記凸状基材表面によって支持される前記第２の超薄型光学片との間の前記空洞に前記１種又は２種以上の流体を内包するシールを作成することと、
前記第１のブロックの前記凹状支持基材表面から前記第１の超薄型光学片を、また前記第２のブロックの前記凸状支持基材表面から前記第２の超薄型光学片を、両方取り外すか、又はこのうちの一方を取り外すことと、を含む方法。
（２） 前記第１の超薄型光学片及び前記第２の超薄型光学片のそれぞれの周辺部の少なくとも一部にインターロック式機構を画定することを更に含む、実施態様１に記載の方法。
（３） 前記第１の超薄型光学片に画定されたインターロック式構造体を前記第２の超薄型光学片に画定されたインターロック式構造体と位置合わせし、前記１種又は２種以上の流体を内包する前記シールを作成することを更に含む、実施態様２に記載の方法。
（４） 前記第１の超薄型光学片に画定されたインターロック式構造体と前記第２の超薄型光学片に画定されたインターロック式構造体とが回転対称である、実施態様２に記載の方法。
（５） 前記第１の超薄型光学片の一方又は両方に画定されたインターロック式構造体と前記第２の超薄型光学片に画定されたインターロック式構造体とが、接着剤の含有に有益な溝部を周辺部の周りに含む、実施態様２に記載の方法。

（６） 前記第１の超薄型光学片に画定されたインターロック式構造体と前記第２の超薄型光学片に画定されたインターロック式構造体とが非回転対称である、実施態様２に記載の方法。
（７） 前記第１の超薄型光学片に画定された非回転対称のインターロック式構造体と前記第２の超薄型光学片に画定された非回転対称のインターロック式構造体との位置合わせが、前記第１及び第２のブロックの位置合わせ機構を使用して位置合わせされる、実施態様６に記載の方法。
（８） 前記１種又は２種以上の流体を内包する前記シールは、前記第１のブロックの前記凹状基材表面によって支持される前記第１の超薄型光学片と、前記第２のブロックの前記凸状基材表面によって支持される前記第２の超薄型光学片とが１種又は２種以上の流体に浸漬される間に作成される、実施態様１に記載の方法。
（９） 前記１種又は２種以上の流体が、前記空洞の全容積の１０％未満の容積である親水性の油溶液を含む、実施態様８に記載の方法。
（１０） 前記１種又は２種以上の流体が、前記空洞の全容積の９０％超の容積である疎水性の生理食塩水溶液を含む、実施態様８に記載の方法。

（１１） ヒドロゲル材料中に液体レンズアセンブリを封入する工程を更に含む、実施態様１に記載の方法。
（１２） ヒドロゲルスカート上に液体レンズアセンブリを配置する工程を更に含む、実施態様１に記載の方法。
（１３） 前記油溶液の容積が、前記第１の超薄型光学片と前記第２の超薄型光学片との間に形成された前記空洞内に内包される前記流体の全容積の１５％未満である、実施態様９に記載の方法。
（１４） 前記超薄型片が約１００μｍ（約１００ミクロン）の厚さである、実施態様１に記載の方法。
（１５） 前記１種又は２種以上の流体を内包するために作成される前記シールが、前記第１の超薄型光学片の周辺部の少なくとも一部の間に接着剤を付加することを含み、かつ前記油溶液の容積が、前記第１の超薄型光学片と前記第２の超薄型光学片との間に形成された前記空洞内に内包される前記流体の全容積の１５％未満である、実施態様１に記載の方法。

（１６） 眼の前面に装着できる眼用液体レンズデバイスであって、前記眼用液体レンズデバイスが、
液体レンズアセンブリであって、
第１のブロックの凹状基材表面によって画定される第１の超薄型光学片と、
第２のブロックの凸状基材表面によって画定される第２の超薄型光学片と、
前記第１の超薄型光学片と前記第２の超薄型光学片とによって形成された空洞間に内包される、１種又は２種以上の流体と、
前記第１の超薄型光学片と前記第２の超薄型光学片との間の前記空洞に前記１種又は２種以上の流体を内包するシールであって、前記第１の超薄型光学片及び前記第２の超薄型光学片の周辺領域に含められるインターロック式機構を備えている、シールと、を含む、液体レンズアセンブリと、
前記液体レンズアセンブリを支持するように構成されたヒドロゲル部分と、を含む、眼用液体レンズデバイス。
（１７） 前記第１の超薄型光学片の一方又は両方に画定されたインターロック式構造体と前記第２の超薄型光学片に画定されたインターロック式構造体とが、接着剤の含有に有益な溝部を周辺部の周りに含む、実施態様１６に記載の眼用レンズ。
（１８） 前記第１の超薄型光学片に画定されたインターロック式構造体と前記第２の超薄型光学片に画定されたインターロック式構造体とが非回転対称である、実施態様１６に記載の眼用レンズ。
（１９） 前記超薄型片が約１００μｍ（約１００ミクロン）の厚さである、実施態様１６に記載の眼用レンズ。
（２０） 前記１種又は２種以上の流体が、生理食塩水溶液及び油溶液を含み、かつ前記油溶液の容積が、前記空洞の全容積の１０％未満である、実施態様１６に記載の眼用レンズ。

Claims (5)

1. 眼の前面に装着できる眼用液体レンズデバイスであって、前記眼用液体レンズデバイスが、
   液体レンズアセンブリであって、
   湾曲した第１の超薄型光学片と、
   湾曲した第２の超薄型光学片と、
   前記第１の超薄型光学片と前記第２の超薄型光学片とによって形成された空洞間に内包される、１種又は２種以上の流体と、
   前記第１の超薄型光学片と前記第２の超薄型光学片との間の前記空洞に前記１種又は２種以上の流体を内包するシールであって、前記第１の超薄型光学片及び前記第２の超薄型光学片の周辺領域に含められるインターロック式機構を備えている、シールと、を含む、液体レンズアセンブリと、
   前記液体レンズアセンブリを支持するように構成されたヒドロゲル部分と、を含み、
   前記１種又は２種以上の流体が、生理食塩水溶液及び油溶液を含み、前記油溶液の容積が、前記生理食塩水溶液の量と比較して６６容積％以上であり、かつ、前記生理食塩水溶液の量と比較して９０容積％以下である、眼用液体レンズデバイス。
2. 前記第１の超薄型光学片および前記第２の超薄型光学片の一方または両方に画定された前記インターロック式機構が、接着剤の含有に有益な溝部を周辺部の周りに含む、請求項１に記載の眼用液体レンズデバイス。
3. 前記第１の超薄型光学片に画定された前記インターロック式機構と前記第２の超薄型光学片に画定された前記インターロック式機構とが非回転対称である、請求項１に記載の眼用液体レンズデバイス。
4. 前記第１および第２の超薄型光学片が約１００μｍ（約１００ミクロン）の厚さである、請求項１に記載の眼用液体レンズデバイス。
5. 前記油溶液の容積が、前記空洞の全容積の１０％未満である、請求項１に記載の眼用液体レンズデバイス。

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