JP6448961B2 - サイクロイド型配向の液晶層を備える眼用器具の方法及び装置 - Google Patents

Description

（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１３年９月１７日出願の米国仮特許出願番号６１／８７８，７２３号に基づく優先権を主張するものである。

（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、いくつかの実施例において、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を記載する。

従来、コンタクトレンズなどの眼用レンズは、所定の光学品質を提供してきた。例えば、コンタクトレンズは、以下の、視覚補正機能性、美容増進効果、及び治療的効果の１つ又は複数を提供し得るが、視覚補正機能と組み合わせられる。各機能は、レンズの物理的特性によって与えられる。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。レンズに色素を組み込むことにより、美容増進効果を与えることができる。レンズに活性薬剤を組み込むことにより、診断及び／又は治療的機能性を与えることができる。

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、光学設計は決定された後、レンズの製造中、例えば、注型成形又は旋盤加工などを通してレンズに付与されていた。レンズがいったん形成されてしまえば、レンズの光学品質は変化しない。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つを超える集束力を有することが有益であるとみなすことがある。眼鏡をかけている者が眼鏡を変えて光学補性を変更できるのとは違い、コンタクトレンズを装着している者又は眼内レンズを装着している者は、さしたる努力をせずに又は眼鏡をコンタクトレンズ又は眼内レンズで補完しないで、光学補性といった光学特性を変化させることができなかった。

したがって、本発明は、器具の光学品質を変更可能である、眼用器具内へ印加し、組み込み得る液晶素子を有する、可変光学挿入物に関する革新を含む。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。いくつかの実施例にはまた、可変光学部分を更に含む、堅く、又は成形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。成形可能な印加された挿入物は、独立して生成されたヒドロゲルなどのコンタクトレンズ材料の間に挟まれ得る。

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。エネルギー源が、可変光学挿入物上に沈着されるか、又はアセンブルされてよく、挿入物は、第１鋳型部分と第２鋳型部分のうちの１つ、又は両方の近くに配置され得る。反応性モノマー混合物を含む組成物（以下、反応性モノマー混合物と呼ぶ）が、第１鋳型部分と第２鋳型部分の間に配置される。第１鋳型部分は、第２鋳型部分の近くに位置し、これによって、印加された媒体挿入物を有するレンズ空洞と、そのレンズ空洞中、少なくともいくつかの反応性モノマー混合物が形成され、この反応性モノマー混合物が、眼用レンズを形成するために、化学線に曝露される。レンズは、反応性モノマー混合物が暴露される化学線の制御を介して形成される。いくつかの実施例において、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を含む。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。

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、本発明の様々な実施例の重要な様態である。いくつかの実施例において、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。いくつかの実施例において、アライメント層は、様々な様式でパターン化され得る。アライメント層のパターン化は、アライメント層中の分子のアライメントが、液晶分子と相互作用するように実行され、レンズ中央の第１配向から更に放射軸に沿った第２配向まで滑らかに変化するサイクロイド型パターンが形成され、このパターンが繰り返される。いくつかの実施例において、繰り返しパターンの周期は、軸方向に沿って二次的又は放物線的な様式で縮小するなど、様々な目的のために調節され得る。半径方向の寸法において異なる次数の他の縮小又は拡大が可能であり得る。滑らかに変化するパターンは、サイクロイド型パターンとして分類されてよく、液晶分子の配向は表面の平面において変化するため、層又は配向した材料を通過する光の実効屈折率は、比較的一定であり得る。にもかかわらず、分子のサイクロイドパターンは、様々な様式で光と相互作用し、特に、右旋円偏光対左旋円偏光に対して異なる差動位相シフトを付与し得る。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要素を通して直接、印加され得る。

電極層の印加によって、回析波長板レンズパターンと呼ばれ得るサイクロイドパターン中でパターン化され得る静止配向から、サイクロイドパターンが存在し得ない印加された配向に、液晶中でシフトが引き起こされ得る。２つの印加レベル、オン又はオフによって作動する実施例において、液晶は、１つの印加された配向のみを有し得る。波長板パターンは、可視光の波長未満の厚さの液晶材料の薄層に形成され得る。

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、入射光における屈折特性又は回析特性とともに作動し得る。更には、効果には、光の偏光の変更を含んでよく、又は偏光に応じた光の相に影響を及ぼし得る。いくつかの実施例には、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。

いくつかの実施例において、液晶層は、液晶分子を含む重合性混合物が、重合化が引き起こされる様式で形成され得る。ポリマーマトリックスを形成するのに使用されるモノマーは、モノマー自身が、結合した液晶部分を含み得る。重合化を調節し、モノマー化合物へ結合しない液晶分子を含むことによって、架橋されたポリマー領域のマトリックスが、個々の液晶分子が配置される領域を包含するように形成され得る。いくつかの専門用語において、架橋された重合化分子と隙間に含まれる液晶分子とのこのような組み合わせは、ネットワーク配置と呼ばれ得る。アライメント層は、重合材料のネットワークが誘導アライメント層と整列するようにモノマーと結合する液晶分子のアライメントを誘導し得る。いくつかの実施例において、様々な様式によって、液晶分子又は液晶分子のネットワークにサイクロイドパターンを引き起こし得るアライメント層中に形成される滑らかに変化するパターンが存在し得る。結合した液晶分子は、重合中に配向に固定されるが、隙間に配置された液晶分子は、空間中に遊離して配向し得る。外部の影響が存在しない場合、遊離液晶分子は、整列した液晶分子のマトリックスによって影響を受けるアライメントを有するであろう。

したがって、いくつかの実施例において、眼用器具は、眼用器具内に液晶分子を含む可変光学挿入物を組み込むことによって形成され得る。可変挿入物の少なくとも一部分は、眼用器具の光学ゾーン内に配置され得る。可変挿入物は、前方挿入部品と、後方挿入部品を含み得る。いくつかの実施例において、液晶分子は、サイクロイドパターンで変化する可変光学挿入物の少なくとも第１部分にわたるパターンに整列され得る。光学挿入物の少なくとも一部分にわたる屈折率の主軸の配向は、サイクロイド様式によって変化し得るとも表すことができる。光学挿入物の少なくとも第１部分にわたって、放射軸と整列する液晶配向における配置は、半径方向において放物線状の依存性を有し得る。放射軸を有するアライメントの配置は、サイクロイド最大配置とも称され、レンズの中心に対してのこれらの配置が、半径方向の距離又は半径方向の寸法への一次放物線状の依存性を有し得るように設計されてよく、いくつかの実施例においては、サイクロイドパターンにおけるサイクロイド最大配置は、光学器具の中心からの半径方向の距離において放物線的かつ高次パラメーター的依存性を有し得る。

前方及び後方挿入部品は、様々な様式にて湾曲したそれらの表面の何れか、又は両方を有してよく、いくつかの実施例において、前方挿入部品上の後方表面の曲率半径は、後方挿入部品の前方表面の曲率半径とほぼ同じであり得る。代替の記載様式において、いくつかの実施例において、前方挿入部品は、第１曲率を有する表面を有してよく、後方挿入部品は、第２曲率を有する第２表面を有してよい。いくつかの実施例において、第１曲率は第２曲率とほぼ同じであり得る。エネルギー源は、レンズ内、又は挿入物内に含まれてよく、いくつかの実施例において、エネルギー源は、エネルギー源の少なくとも一部分が、器具の非光学ゾーン中にあるように、配置されてよい。

いくつかの実施例において、液晶材料を含むサイクロイドパターン層は、挿入物表面の異なる曲率による効果に、光学効果を補足することが可能であり得る。いくつかの実施例において、サイクロイドパターン層は、湾曲形状をとり得る。

いくつかの実施例において、眼用器具は、コンタクトレンズであり得る。いくつかの実施例において、眼用器具は、眼内レンズであり得る。

いくつかの実施例において、眼用器具の挿入物は、いくつかの実施形態において、限定はされないが、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、グラフェン、及びグラフェンの酸化物のような透明材料などの様々な材料から作成される電極を含み得る。第１電極は、前方湾曲部品の後方表面近くに配置されてよく、第２電極は、後方湾曲部品の前方表面近くに配置されてよい。第１電極及び第２電極の全体に電位を付与すると、電極間に位置する液晶層全体に電場が確立され得る。液晶層にわたる電界の適用は、層内の遊離液晶分子が、電界と物理的に整列することを引き起こし得る。いくつかの実施例において、遊離液晶分子は、ポリマーのネットワーク内の隙間領域内に配置されてよく、いくつかの実施例において、ポリマー骨格は、アライメント層によって重合中に整列され得る化学結合した液晶分子を含み得る。液晶分子が、電界と整列する場合、アライメントは、液晶分子を含む層を横断すると考えられ、サイクロイドパターンを消去し得る光線の光学特性における変化を引き起こし得る。非限定的な例は、アライメントの変化によって屈折率が変更する可能性があるということであり得る。いくつかの実施例において、光学特性における変化は、結果として、液晶分子を含む層を含み、層のサイクロイド特性の消去をもたらし得るレンズの焦点特性における変化をもたらし得る。

いくつかの実施例において、記載したような眼用器具は、プロセッサを含み得る。

いくつかの実施例において、記載したような眼用器具は、電気回路を含み得る。電気回路は、眼用器具内で電気回路が流れるように制御するか、又は命令し得る。電気回路は、エネルギー源から第１及び第２電極素子まで流れる電流を制御し得る。

挿入器具は、いくつかの実施形態において、１つを超える前方挿入部品と後方挿入部品を含み得る。中間部品又は部品類は、前方挿入部品と後方挿入部品の間に配置され得る。一例において、液晶含有層は、前方挿入部品と中間挿入部品との間に配置され得る。可変挿入物の少なくとも一部分は、眼用器具の光学ゾーン内に配置され得る。前方、中間及び後方挿入部品は、種々の様式にて湾曲したそれらの表面のいずれか、又は両方を有してよく、いくつかの実施例において、前方挿入部品上の後方表面の曲率は、中間挿入部品の前方表面の曲率とほぼ同じであって良い。エネルギー源は、レンズ内、又は挿入物内に含まれてよく、いくつかの実施例において、エネルギー源は、エネルギー源の少なくとも一部分が、器具の非光学ゾーン中にあるように、配置されてよい。

前方挿入部品、後方挿入部品及び少なくとも第１中間挿入部品を有する挿入物は、少なくとも第１液晶分子を含んでよく、この液晶分子は、隙間に配置された液晶分子のポリマーネットワーク化領域中でも見出され得る。いくつかの実施例において、様々な様式によって、液晶分子又は液晶分子のネットワークにサイクロイドパターンを引き起こし得るアライメント層中に形成される滑らかに変化するパターンが存在し得る。サイクロイドパターンのいくつかの実施例において、光学挿入物の少なくとも第１部分にわたって放射軸と整列する液晶配向における配置は、半径方向の寸法への放物線状の依存性を有し得る。サイクロイドパターンは、半径方向の距離において一次放物線状の依存性を有し、いくつかの実施例においては、サイクロイドパターンは、光学器具の中心から半径方向において放物線状の高次元パラメーター依存性を有し得る。

前方挿入部品、後方挿入部品及び少なくとも第１中間挿入部品を有する、いくつかの実施例において、眼用器具は、コンタクトレンズであり得る。

いくつかの実施例において、前方挿入部品、後方挿入部品及び少なくとも第１中間挿入部品を有する眼用器具の挿入物は、非限定的な例として、ＩＴＯのような透明材料などの様々な材料から作成される電極を含み得る。第１電極は、前方湾曲部品の後方表面近くに配置されてよく、第２電極は、中間部品の前方表面近くに配置されてよい。第１電極及び第２電極にわたって電位を適用すると、電極間に配置される液晶層にわたって電界が確立され得る。液晶層にわたって電界を適用することで、層内の液晶分子が電界と物理的に整列する可能性がある。いくつかの実施例において、液晶分子は、隙間に配置された液晶材料のポリマーネットワーク化領域中に配置され得る。液晶分子が電界と整列すると、そのアライメントによって、光線が液晶分子を含む層を横断すると考えられる光学特性に変化が生じる可能性がある。非限定的な例は、アライメントの変化によって屈折率が変更する可能性があるということであり得る。いくつかの実施例において、光学特性における変化は、結果として、液晶分子を含む層を含むレンズの焦点特性における変化をもたらし得る。

いくつかの実施例において、中間部品は、一緒に結合する複数の部品を含み得る。

挿入器具が、前方挿入部品、後方挿入部品及び中間部品又は部品類から構成され得るいくつかの実施例において、液晶含有層が、前方挿入部品と中間部品との間、又は中間部品と後方挿入部品との間に配置され得る。更に、偏光素子も、可変挿入器具内に配置され得る。可変挿入物の少なくとも一部分は、眼用器具の光学ゾーン内に配置され得る。前方、中間及び後方挿入部品は、様々な様式にて湾曲したそれらの表面のいずれか、又は両方を有してよく、いくつかの実施例において、前方挿入部品上の後方表面の曲率半径は、中間挿入部品の前方表面の曲率半径とほぼ同じであり得る。エネルギー源は、レンズ内、又は挿入物内に含まれてよく、いくつかの実施例において、エネルギー源は、エネルギー源の少なくとも一部分が、器具の非光学ゾーン中にあるように、配置されてよい。

いくつかの実施例において、部品ではなく、可変光学挿入物内の表面に言及することが可能であり得る。いくつかの実施例において、眼用レンズ器具は、可変光学挿入物の少なくとも一部分がレンズ器具の光学ゾーン内に位置し得る場所で、眼用レンズ器具内に位置し得る場所で形成され得る。これらの実施例は、湾曲前方表面及び湾曲後方表面を含み得る。いくつかの実施例において、前方表面と後方表面は、少なくとも１つの第１チャンバーを形成するように構成され得る。眼用レンズ器具はまた、非光学ゾーンを含む少なくとも１つの領域中、挿入物中に埋め込まれたエネルギー源を含み得る。眼用レンズ器具は、チャンバー内に位置した液晶材料を含む層を含んでもよく、ここで、この層は、レンズの局所表面の平面におけるサイクロイドパターンに整列される液晶材料の領域を含む。眼用レンズ器具は、光学挿入物の少なくとも第１部分にわたって放射軸と整列する液晶配向における配置が、半径方向の寸法への放物線状の依存性を有し得る場合には、層を有してもよい。

いくつかの実施例において、眼用レンズ器具は、可変光学挿入物の少なくとも一部分がレンズ器具の光学ゾーン内に位置し得る場所で、眼用レンズ器具内に位置し得る場所で形成され得る。これらの実施例は、湾曲前方表面及び湾曲後方表面を含み得る。いくつかの実施例において、前方表面と後方表面は、少なくとも第１チャンバーを形成するように構成され得る。コンタクトレンズ器具は、チャンバー内に位置した液晶材料を含む層を含んでもよく、ここで、この層は、サイクロイドパターンに整列される液晶材料の領域を含む。

いくつかの実施例において、眼用レンズ器具は、可変光学挿入物の少なくとも一部分がレンズ器具の光学ゾーン内に位置し得る場所で、眼用レンズ器具内に位置し得る場所で形成され得る。コンタクトレンズ器具はまた、チャンバー内に位置した液晶材料を含む層を含んでよく、ここで、層はサイクロイドパターンに整列された液晶材料の領域を含み、層の少なくとも第１表面は湾曲され得る。

いくつかの実施例において、眼用レンズ器具は、可変光学挿入物の少なくとも一部分がレンズ器具の光学ゾーン内に位置し得る場所で、眼用レンズ器具内に位置し得る場所で形成され得る。これらの実施例は、湾曲前方表面及び湾曲後方表面を含み得る。いくつかの実施例において、第１湾曲前方表面及び第１湾曲後方表面が、少なくとも第１チャンバーを形成するように構成され得る。第２湾曲前方表面及び第２の湾曲後方表面が、少なくとも第２チャンバーを形成するよう構成され得る。眼用レンズ器具はまた、チャンバー内に位置した液晶材料を含む層を含んでよく、ここで、層はサイクロイドパターンで整列された液晶材料の領域を含む。眼用レンズ器具はまた、非光学ゾーンを含む少なくとも１つの領域中、挿入物中に埋め込まれたエネルギー源を含み得る。いくつかの実施例において、眼用レンズは、コンタクトレンズであり得る。いくつかの実施例において、眼用レンズは眼内レンズであり得る。

いくつかの実施例において、眼用レンズ器具は、可変光学挿入物の少なくとも一部分がレンズ器具の光学ゾーン内に位置し得る場所で、眼用レンズ器具内に位置し得る場所で形成され得る。コンタクトレンズは、湾曲第１前方表面と湾曲第１後方表面を含んでよく、第１前方表面と第１後方表面は、少なくとも第１チャンバーを形成するように構成され得る。コンタクトレンズはまた、湾曲第１前方表面の後方表面の近くに、第１電極材料層を含み得る。コンタクトレンズはまた、第１後方湾曲部品の前方表面の近くに、第２電極材料層を含み得る。コンタクトレンズは、第１チャンバー内に位置した液晶材料を含む第１層を含んでもよく、ここで、層は、可変光学挿入物の少なくとも第１部分にわたる屈折率が、半径で変化し得るパターンで整列される液晶材料の領域を含み、電位が第１電極材料層及び第２電極材料層にわたって適用される際、液晶材料を含む第１層は、液晶材料の第１層を横切る光線に影響を与える、その屈折率を変化させる。コンタクトレンズ器具は更に、湾曲第２前方表面と湾曲第２後方表面を含んでよく、第１前方表面と第２後方表面が、少なくとも第２チャンバーを形成するように構成される。コンタクトレンズ器具はまた、湾曲第２前方表面の後方表面近くに第３電極材料層、及び第２後方湾曲材料の前方表面近くに第４電極材料層を含み得る。第２チャンバー内に位置した液晶材料を含む第２層が含まれてもよく、ここで、層は、サイクロイドパターンに整列された液晶材料の領域を含み、電位が第３電極材料層及び第４電極材料層にわたって適用される際、液晶材料を含む第２層は、液晶材料を含む第１層を横切る光線に影響を与える、その屈折率を変化させる。電極材料の層にわたって電位を組み込むことによって、電極に近接する液晶層におけるサイクロイドパターンが消去され得る。コンタクトレンズはまた、非光学ゾーンを含む少なくとも１つの領域中に、挿入物に埋め込まれたエネルギー源を含み得る。コンタクトレンズはまた、プロセッサを含む電気回路を含んでよく、ここで、電気回路は、エネルギー源から第１、第２、第３又は第４電極層の１つ又は複数への電気エネルギーの流れを制御する。そして、コンタクトレンズの可変光学挿入物はまた、眼用レンズの焦点特性を変更し得る。

本発明の前述の特徴及び利点、並びに他の特徴及び利点は、以下の付属の図面に示される本発明の好ましい実施例のより詳細な説明から明らかとなるであろう。
本発明のいくつかの実施例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要素を図示している。 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。 可変光学挿入物を有する眼用レンズ器具の実施形態の断面図を図示しており、ここで、可変光学部分はサイクロイド配向された液晶から構成され得る。 液晶分子を表面の平面中で異なる軸配向で配向し得るアライメント層の例示的な相互作用を図示している。 液晶分子を表面の平面中で異なる軸配向で配向し得るアライメント層の例示的な相互作用を図示している。 本開示による回析波長板の１つの実施例を図示している。 回析波長板を伴う光の円偏光成分の相互作用の１つの実施例を図示している。 回析波長板レンズの実施例、及び回析波長板の実施例の回析波長板レンズの実施例への変形におけるモデルを図示している。 図５Ｃの種類のレンズを交差偏光子の間に配置した際に起こり得るパターンを図示している。 サイクロイド波長板レンズが、異なる光の偏光に基づいてどのように機能し得るかを図示している。 可変光学挿入物の１つの実施例の断面拡大図を図示しており、ここで、可変光学挿入物は、非印加状態でサイクロイド配向された液晶層から構成され得る。 可変光学挿入物の１つの実施例の断面拡大図を図示しており、ここで、可変光学部分は、印加状態で液晶層からなり得る。 サイクロイド波長板レンズを形成するのに使用され得る方法及び装置の態様を図示している。 挿入物を含む可変光学レンズの例示的な実施形態を図示しており、ここで、可変光学部分は、成形された挿入部品と偏光層との間の液晶分子のサイクロイド波長板レンズ領域から構成され得る。 成形された挿入部品の間の液晶分子のサイクロイド整列された領域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方法の工程を図示している。 成形された挿入部品の間の液晶分子のサイクロイド整列された領域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例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。 可変光学挿入物を有する眼用レンズ器具の実施形態の断面図を図示しており、ここで、可変光学部分はサイクロイド配向した液晶から構成され得る。

本発明は、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み、ここで、可変光学部分は、液晶又は自身が液晶構成成分を含む組成物材料から構成される。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。

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。いくつかの実施例において、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。いくつかの実施例において、エネルギー源は、一次構成又は充電式構成中で使用し得る電気化学セル化学を含み得る。

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。調節器具としては、例えば、電圧出力を増減するための又はエネルギー源を着脱するための電子デバイス又は受動素子を挙げることができる。いくつかの実施例はまた、測定したパラメーター又は着用者入力にしたがって、自動化装置を介して、可変光学部位を変更するために、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。ワイヤレスとしては、例えば、無線周波数制御、磁気スイッチ、パターン化された光放射、及びインダクタンススイッチを挙げることができる。他の実施例において、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。他の実施例は、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。

焦点屈折力の変化は、電極の通電によって形成された電場が液晶層内で再アライメントを引き起こすときに生じ、それによって分子が静止配向から電圧印加配向へとシフトする可能性がある。他の実施例において、例えば偏光状態の変化、特に偏光回転によって、電極の印加による液晶層の変更によって引き起こされる異なる効果が引き出され得る。

液晶層を有するいくつかの実施例において、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、他の実施例では、印加を必要しないであろう。印加のない実施例において、液晶は、いくつかの外部因子、例えば周囲温度、又は周辺光に基づいて受動的に変化し得る。

他の実施例は、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時に、誘導され得る。液晶層の電気的に可変な屈折率を用いて、電極を用いて液晶層全体に電場を付与することに基づいてレンズの焦点特性を変化させてもよい。液晶層の屈折率は、有効屈折率と呼ばれることもあり、屈折率に対する各処理を有効屈折率に関する処理と同様にとらえることができる場合もある。実効屈折率は、例えば、異なる屈折率を有する複数の領域の重ね合わせから発生し得る。いくつかの実施例において、効果的な様態は、様々な領域的な寄与の平均であり得るが、他の実施例において、効果的な様態は、入射光における領域的又は分子的効果の重ね合わせであり得る。前方収容表面が液晶層と作成する形状と、後方収容表面が液晶層と作成する形状は、最初の順番に対して、システムの焦点特性を決定し得る。液晶層の屈折特性に関して参照するが、これらの屈折特性のパターンによって、レンズの焦点特性を変更するのに使用される回析特性がレンズに付与され得る。

以下の項では、本発明の実施例の「発明を実施するための形態」が記載される。好ましい実施形態及び代替の実施例の説明はいずれも、あくまで実施例に過ぎないものであって、当業者にとって、変形、改変、及び変更が明らかとなり得ることは理解される。したがって、実施例は、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。

用語集
本発明を目的とする明細書本文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。
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、入射光における屈折特性とともに作動し得る。更に、効果には、光の偏光の変化が含まれ得る。

サイクロイド：本明細書で使用するとき、サイクロイドは、円が表面上を移動する際、円における対向地点と結合する線分の配向パターンに類似する光学軸配向パターンを指す。本明細書で使用するとき、サイクロイドは、線形及び非線形の縮小又は拡大変換、回転変換などの数学的な変換による湾曲を指し、円が表面上を移動する際、円における対向地点と結合する線分のパターンにおいて実行される。

電気的導通：本明細書で使用するとき、電界によって影響を受けることを指す。導電材料の場合、その影響が電流の流れに起因するものである場合もあれば、又はその影響を受けた結果として電流の流れが生ずる場合もある。他の材料において、一例として、力線に沿って永続的に配向する傾向及び分子双極子の誘導などの影響を引き起こす電位場であり得る。

印加された：本明細書で使用するとき、電流を供給することができる、又は内部に蓄積された電気的エネルギーを有することができる状態であることを指す。

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何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。他の実施例において、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。

エネルギー：本明細書で使用するとき、ある物理系が仕事をする能力のことを指す。本発明においては多くの場合、仕事中に電気的作用を為し得る能力を指す。

エネルギー源：本明細書で使用するとき、生物医学用器具を印加された状態にエネルギーを供給するか、又は配置することができる器具を指す。

エネルギーハーベスター：本明細書で使用するとき、環境からエネルギーを抽出可能であり、それを電気エネルギーに変換する器具を指す。

本明細書で使用するとき、間隙及び隙間は、ポリマー部分に占められず、他の原子又は分子が存在するための場所であり得るポリマーネットワーク化された層の境界内の領域を指す。典型的には、ここで、液晶分子自体がポリマーネットワーク内の領域に一緒に存在し得るため、この液晶が占める空間は、間隙として種別され得る。

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。

レンズ形成用混合物、又は反応性混合物若しくは反応性モノマー混合物（ＲＭＭ）：本明細書で使用されるとき、硬化及び架橋され得るか、又は架橋して眼用レンズを形成することができるモノマー材料又はプレポリマー材料を指す。様々な実施例には、ＵＶブロッカー、毛髪染料、光開始剤又は触媒などの１つ又は複数の添加剤、又は例えばコンタクトレンズ又は眼内レンズのような眼用レンズ内で望まれる他の添加剤とのレンズ形成混合物が挙げられる。

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。いくつかの実施例において、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、いくつかの実施例において、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。

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特性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。

リチウムイオンセル：本明細書で使用するとき、リチウムイオンがセルを通じて移動することにより電気的エネルギーを発生する電気化学セルのことを指す。典型的には電池とよばれるこの電気化学セルは、その典型的な形態に再印加又は再充電され得る。

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。いくつかの実施例において、媒体挿入物はまた、１つ又は複数の可変光学部分を含む。

鋳型：本明細書で使用するとき、レンズを未硬化配合物から形成するの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。

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。これらの器具は、光学補正又は改変をもたらすか、又は化粧用であり得る。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。いくつかの実施例において、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ヒドロゲルを含む、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。

光学ゾーン：本明細書で使用するとき、眼用レンズの着用者がそこを通して見ることになる、眼用レンズの領域を指す。

電力：本明細書において使用するとき、単位時間当たりに行われる仕事又は移送されるエネルギーのことを指す。

再充電可能又は再印加可能：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。本発明においては多くの場合、特定の速度で、特定の復旧された時間の間、電流を流す能力を回復させる能力を指す。

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。本発明においては多くの場合、特定の速度で、特定の復旧された時間の間、電流を流す能力を回復させる能力を指す。

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。

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。

可変光学：本明細書で使用するとき、光学品質、例えばレンズの光出力又は偏光角を変化させる能力を指す。

眼用レンズ
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。いくつかの実施例において、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が、本材料によって全表面が囲まれてよい。

可変光学挿入物１０４は、複数の液晶層（液晶を含む層とも呼ばれる）を含み得る。他の実施例には、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合せから構成される新規の眼用器具が作製され得る。

いくつかの実施例において、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、液晶を含む層１０９及び液晶を含む層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（典型的にはヒドロゲル材料）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。

図２Ａを参照すると、可変光学挿入物の実施例の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。例えば、２２５及び２３０にて更なる相互連結は、エネルギー源２１０を電子回路２０５のような回路に連結し得る。他の実施例において、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。

いくつかの実施例において、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、すで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。

可変光学部分２２０もまた図示される。可変光学部分２２０は、同様に、液晶層にわたって確立された電界を典型的に変化させ得る、可変光学挿入物を通した電流の適用を通して、コマンド上で変化され得る。いくつかの実施例において、可変光学部分２２０は、透明基質の２つの層間に液晶を含む、薄層を含む。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２０５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。いくつかの実施例において、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。これらの実施例において、眼用レンズは、眼用スカート２５５、及び自身が液晶材料の層又は領域を含むか、又は液晶材料を含む封入された可変光学挿入物２００から構成されてよく、いくつかの実施例において、層は、隙間に配置された液晶材料のポリマーネットワーク化領域を含み得る。

液晶素子を含む可変光学挿入物
図３を参照すると、眼用レンズ３６０は、埋め込まれた可変光学挿入物３７１を有して示される。眼用レンズ３６０は、前方湾曲表面３７０及び後方湾曲表面３７２を有し得る。可変挿入物３７１は、液晶層３７４を有する可変光学部分３７３を有し得る。いくつかの実施例において、可変光学挿入物３７１は、複数の液晶層３７４及び３７５を有し得る。可変光学挿入物３７１の部分は、眼用レンズ３６０の光学ゾーンと重なり合ってよい。

図４Ａを参照すると、アライメント層分子４１５による液晶分子のアライメント４１０の描写は、図示的な様式で描写され得る。示されているように、アライメント層は、アライメント層が結合する表面に対して、その表面の平面または局所平面中で液晶層の配向を制御するのに使用され得る。配向を制御することで、表面を通過する光の局所実効屈折率自体が制御され得る。その上、局所平面における液晶分子の配向によって、表面を通過する光の電界ベクトルとの相互作用が引き起こされ得る。したがって、液晶分子の配向を制御することで、局所的に可変な実効屈折率が形成されるか、又は分子の多くが表面に対して直角であるのと同様の方向に概ね配向されるのであれば、局所表面領域の平面内の分子の配向は、領域を通過し得る電磁放射線又は光の相に影響され得る。平面中に液晶分子を配向する多くの様式によって、プログラム可能な様式で、液晶空間配向において異なるパターンが可能となり得る。

図４Ａを再度参照すると、液晶分子４１０と相互作用する配向層中のアライメント層分子４１５の実施例の拡大描写が見られ得る。非限定的な実施例において、アライメント層分子はアゾベンゼン部分であり得る。いくつかの実施例においては、アゾベンゼン部分における１つの安定的な構成は、アゾベンゼン部分の芳香族部分をシス構成に配置してよく、ここで、環は、二重結合に介在している化学結合と同じ側に配置される。これは、４１５にて描写される構成であってよく、それらが結合される表面と水平に配向される分子の部分がもたらされ得る。描写されるように、例示的なアゾベンゼン部分と液晶分子との相互作用によって、アゾベンゼン部分の軸に沿った液晶粒子の整列が生じ得る。図４Ａにおいて、アライメント分子は、液晶分子を表面に対して平行に配置するように配向され得る。示されているように、更に、表面の平面内において、分子は、ページの長さ方向にわたって液晶分子を配向するように示されている。

図４Ｂを参照すると、代替の配向が見られ得る。この実施例において、アライメント層分子４２５は、液晶分子４２０を局所表面に対して平行に整列させる例示的なシス構成に再び配向されるが、ここで、これらの分子の配向は、平面内の他の配向がページの内外に配向される液晶分子の長さを有し得ることを描写するように図示されている。アライメント層分子の配向をプログラム化することで、図４Ａ及び図４Ｂで描写される配向の間の多くの配向で配向される領域を画定するのが可能となり得る。

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５Ａに模式的に図示されており、異方性材料フィルム５６５を含み、ここで、光学軸配向は、異方性材料フィルム５６５におけるパターン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。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５Ａを再び参照すると、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は、繰り返しの循環パターンを示している。所定の軸方向である、例えばｘ軸とも呼ばれる５６３において、パターンは、軸方向５６０に対して平行な配向から軸方向５６１に対して垂直な配向まで変化し、再び、５６２にて軸に対して平行な配向に戻り得る。

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λ波長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は、ＬΔｎ＝λ／２となるように選択され、その光学軸は、入力ビームの偏光方向に対して４５°（角度α）で配向し、出力ビームの偏光は、９０°（角度β）で回転する。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、可視光の波長と比較され得る。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。図５Ｂを参照すると、この効果の図示が見られ得る。５７３にて、両方の円偏光パターンからの偏光素子を含む入射ビームは、例示的なサイクロイド波長板５７０を妨害し得る。入射パターンは、例えば、２つの伝播角度（５７１にて＋λ／Λ及び５７２にて−λ／Λ）で撮像される。円偏光ビームの場合、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（５７１にて＋１^ｓｔ又は５７２にて−１^ｓｔ）。

サイクロイド回析波長板の特殊な種類が図５Ｃで図示され得る。このような実施例において、図５Ａで参照されるサイクロイド回析波長板パターンは、眼内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５Ｃにおいて、図５Ａの回析波長板の新たなパターンにおける概念的な配列が描写されている。回析波長板の上から見下ろした際、液晶分子の配向が、単純化した形状５７０で描写されている。単純化した形状５７０では、軸方向５６３に対して平行に配向する分子５７１を細い縞で描写し、軸方向５６３に対して垂直に配向する分子５７２は、厚い線で描写される。サイクロイドパターンにおいて、図５Ａに示すように、これらの２本の線の間で、液晶分子は極値間で配向を滑らかに変化するようにモデル化され得る。単純化した形状５７０における線の空隙は、おおよそ線状であり得る。５７３にて、パターンの変換は、パターンに対して放物線状に縮小するように作成され得る。つまり、単純化した縮小形状５７４における線配置で描写されるように、軸方向に沿って、線間の空隙は変化する。単純化した縮小形状５７４の図による単線表示５７５は、白丸の円として細い線を表し、黒丸の円として厚い線を表す。この表示は、縮小したサイクロイドパターンがどのように閉じたパターンに形成され得るかを考えるのに有用であり得る。特殊な種類の回析波長板をモデル化する例示的な様式は、軸の周りの縮小したサイクロイドパターンの単線表示５７５の回転５７６が考えられ得る。他の実施例において、特殊な種類の回析波長板は、特定の放射点における各配向が、完成した円軌跡の周りと同様であるように、円軌跡の周りに単線表示５７５を反復させることでモデル化され得る。得られた図示５８３において、形状は、平坦な様式で描かれているため推定であるが、レンズ挿入物などの３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。

これらの変換から得られるパターンは、近接するアライメント層に適切なアライメントパターンを書き込むことで、液晶層中に生じ得る。アライメントパターンの書き込みは、球面の傾斜部分などの平坦な表面上又は折り畳まれた表面上で実行され得る。液晶又は液晶ポリマー分子がこのようにして整列され、その結果得られた層が交差偏光子の間に配置される際、図５Ｄでみられるように、組み合わせを介して現れる光がパターン５９２を形成し得る。暗領域５９０は、交差偏光子軸のいずれかと整列する液晶分子の配向を指す。明領域５９１は、最も明るい点が交差偏光子軸のいずれかに対しておおよそ４５°であり得るように、分子が交差偏光子軸と整列しない領域を指す。放物線状のパターン化の態様は、白色パターン線の間の空隙を減少させることで想定され得る。連続的な白色パターン線間において、サイクロイドパターンが環を完成させ得る。

図５Ｅを参照すると、本明細書で議論される種類の回析波長板レンズの例示的な図示が見られ得る。集束効果は、レンズ表面の物理的形状及びサイクロイドパターンにわたって重なり合った放物状空隙の両方から得られ、これは、レンズ表面にわたる光の位相遅れ特性に対する放物形状に関連し得る。集束特性は、回析波長板に関して議論されてきたものと同じモデルにおいて、放射状に相互作用し、ここで、１つの円偏光方向は、＋１^ｓｔ次数において、もう１つは−１^ｓｔ次数において伝播され得る。例示的な図示において、いくつかの種類の目的物５９９は、一点を中心に配置され、例示的な光線５９３及び５９８によってモデル化され得る。これらの光線が回析波長板レンズ５９７と相互作用する両方の円偏光成分を備えて示されるように、これらは、焦点５９５で像に集束される＋１^ｓｔ次数を有するようにモデル化される一方で、例示的な光線の実施例において、−１^ｓｔ次数は、焦点から分岐路５９４及び分岐路５９６に分岐し得る。したがって、非偏光において目的物の知覚される像は、集束された像と集束されていない像との重ね合わせであり得る。

このような回析波長板レンズは、他の液晶レンズと比較して、同じ厚さ又はより薄いフィルムにおいて、異なるか又は高いレンズ強度（焦点距離として、又はジオプターで測定する）が得られるという利点を有するレンズとして機能する。いくつかの実施例において、フィルムの厚さはわずか１〜５μｍであり得る。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。いくつかの実施例において、液晶相を使用することによって、リターデーションプレートは、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、液晶相リターダーは、電力消費が最小となるように選択され得る。

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５Ｆを参照すると、眼用レンズに挿入され得る可変光学挿入物５００は、液晶層５３０の配向を制御することでプログラム化される、例示的にサイクロイド的に変化する屈折率を有して図示されている。可変光学挿入物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。いくつかの実施例において、５２０及び５４５にて透明電極は、それぞれ第１透明基質５１０及び第２透明基質５５０上に配置され得る。第１レンズ表面５２５及び第２レンズ表面５４０は誘電体フィルム、及びそれぞれ透明電極又は誘電体フィルム上に配置され得るアライメント層から構成され得る。液晶層のサイクロイド配向において重なり合った放物線状のパターン化によって、上述の幾何学的効果にレンズ素子の集束力が更にもたらされ得る。

図５Ｇに示すように、前方及び後方挿入部品中の電極に電位を適用することで、サイクロイド配向した液晶層にわたって電界５３２が達成され得る。５３２にて描写されるように、液晶分子が電界と整列される際、得られるアライメントは、回析波長板レンズが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、光出力を有する５３１におけるパターンは、５３２にて描写されるような電界を適用することで集束効果を引き起こし得ない。

回析波長板レンズ加工の実施例
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例と比較され得る。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。

いくつかの実施例において、眼用挿入物は、波長板レンズに組み込まれるように加工され得る。いくつかの実施例において、前方光学部品は成形、機械加工あるいは液晶材料を受け入れる狭い間隙を有するように後方光学部品に合わせて形成され得る。いくつかの実施例において、間隙は１．５マイクロメートルの狭さであり得る。所望の間隙厚さの特性は、液晶分子の機能及びその複屈折係数であり得る。回析波長板の厚さは、以下の１次方程式又は２次方程式を満たすために必要となり得る。

すなわち、１次厚み（ｍ_ｉ＝０）は、およそ１〜２μｍであってよく、２次厚みは１次厚みの倍数であり得る。ｄはフィルムの厚さを指し、Δｎは複屈折係数を指し、λは器具に照射されるスペクトルの中心における波長を指す。しかしながら、厚さは、挿入物の寸法において所望の品質を有し得るように非常に小さくてもよい。いくつかの実施例において、均一な厚さで狭い間隙を維持するために、均一な寸法のスペーサーが液晶分子に組み込まれ得る。前方光学部品と後方光学部品の間に形成される間隙中に充填する際、空隙は、最小の間隙厚さで維持され得る。

いくつかの実施例において、前方光学部品及び後方光学部品は、一例としてトパーズから形成され得る。光学部品上に沈着され得る電極材料の接着性及びフィルム品質を増進させる、形成された光学部品における表面処理が存在し得る。電極は議論される様々な材料から形成されてよく、１つの実施例においてはＩＴＯから構成され得る。いくつかの実施例において、誘電性膜は、電極材料上に沈着され得る。アライメント層は、スピンコーティングによって光学部品状に配置され得る。アライメント層の例としては、以下の節で要約され得る様々な材料が挙げられるが、例えば、材料としては、光配列性アゾベンゼン色素（ＰＡＡＤ）のシリーズが挙げられる。スピンコーティング条件の例は、１０００〜５０００回転／１０〜６０秒以上の速度で約１ｃｍの直径の部品を回転させ得るというものである。

光学部品は、アライメント層間に任意の液晶分子を有さずに一緒に配置され得る。次に、光電性アライメント層がパターン化され得る。図６Ａを参照すると、例示的なパターン化プロセスの描写が見られ得る。６６０にて、レーザーなどの可干渉光源は、パターンマスクを照射し得る。可干渉光源は、多くの動作波長を有し、例えば、４４５ｎｍで動作し得る。可干渉光は、前述されるようなサイクロイドパターンをパターン化するホログラフィックマスク６６１を通過し得る。光は、例えば２センチメートルであるマスクからの距離を調整することで分離され得る集束レンズ６６２を通して集束され得る。集束レンズの目的物は、例えば約４０ｃｍであり得る焦点６６４に集束され得る。集束されたパターンは、例えば集光レンズからおよそ１０ｃｍである光学標定距離６６６に配置され得る前方及び後方光学結合器具６６３と交差し得る。フォトアライメント層状のマスクの照射は、フォトアライメント層の特性によって時間量を変化させて進行され得る。１つの実施例において、照射時間は、５〜５０ｍＷ／ｃｍ^２の入射光強度で５〜３０分間に及び得る。得られたパターン化されたレンズ部品は、次に、液晶含有材料で充填され得る。いくつかの実施例において、上述のように、液晶材料は異なる材料の組み合わせであってよく、液晶、ポリマー液晶及び例示的なスペーサー球体又は他の空隙器具などの材料を含み得る。その結果、回析波長板レンズを含む挿入物となり得る。

いくつかの実施例において、挿入物は、ハイブリッドアライメント条件が達成される前述の実施例と同じ様式で、後方光学部品を有する前方光学部品から形成され得る。かかる条件において、前方又は後方光学部品の１つがサイクロイド型パターン化でパターン化される一方で、もう１つはアライメント層が光学部品の表面に対して全て平行であるか、光学部品の表面に対して垂直であるよう整列にパターン化され得る。いくつかの実施例において、第２光学部品は、非限定的な意味で、ＤＭＯＡＰとも呼ばれるオクタデシルジメチル（３−トリメトキシシリルプロピル）アンモニウム塩化物などの異なるアライメント材料でコーティングされ得る。ＤＭＡＯＰは、光学部品にコーティングし、乾燥後、液晶分子の長さが表面に対して垂直に配向されているホメオトロピックパターンで液晶分子を整列する層を形成し得る。

図６Ｂを参照すると、眼用レンズに挿入され得る、第２層６２０及び第１層６４０を有する別の可変光学挿入物６００が図示されている。いくつかの実施例において、各層は液晶層を含み、他の実施例において、層の少なくとも１つは波長板型構成において液晶分子を含む。議論されるように、波長板レンズは、異なる２つの円偏光配向ベクトルに集束し得る。１つが集束している間に、もう１つが脱集束され得る。いくつかの実施例において、第１層が波長板レンズであり、もう１つが、第２層が入射光の１つの円偏光成分を遮断するような偏光フィルターであり得る、２つの層挿入物を作製するのが望ましい。他の実施例において、第２フィルムは、光を１つの円偏光成分のみに変換するように構成され得る。

液晶領域の周りの様々な層及び異なる場合には他の層状領域における各態様は、図５Ｆの可変光学挿入物５００に関して記載されるような、同様の多様性を有し得る。例示的な目的において、本実施例においては、第１層６４０は波長板レンズ型プログラムを有して描写され、第２層６２０は異なる配向の液晶分子を有して描写され得る。６２０周辺の空隙中に介在する層と中間基質と呼ばれ得る第２基質６３０が第１透過特性を有し得る、第１基質６１０によって形成される第１液晶系素子を、６４０周辺の空隙中に介在する層と第３基質６５０が波長板集束レンズ特性を有する、中間基質６３０上の第２表面によって形成される第２液晶系素子と組み合わせることによって、集束光のみがレンズを通ることのできる清澄性を有する電気的に可変な焦点特性をレンズに与えることができる。

例示的な可変光学挿入物６００にて、可変光学挿入物５００における例に関連付けられる様々な型及び多様性を有する波長板型レンズ層を少なくとも含む組み合わせが、３つの基質層を利用して形成され得る。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、可変光学挿入物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画定する段階の部分に関連し得る、６２０及び６４０層の両方の周辺に同様の器具が構築され得る、素子の製造に関する例を提示し得る。

材料
マイクロインジェクション成形の実施例には、例えば、約６ｍｍ〜１０ｍｍの直径、約６ｍｍ〜１０ｍｍの前方表面半径、約６ｍｍ〜１０ｍｍの後方表面半径、及び約０．０５０ｍｍ〜１．０ｍｍの中心厚を有するレンズを形成するために使用されるポリ（４−メチルペント−１−エン）コポリマー樹脂が含まれ得る。いくつかの例示的な実施例には、約８．９ｍｍの直径、約７．９ｍｍの前表面半径、約７．８ｍｍの後方表面半径、０．２００ｍｍの中心厚、及び約０．０５０ｍｍのエッジ厚を有する挿入物が含まれる。

図１で図示された可変光学挿入物１０４は、眼用レンズを形成するために利用される鋳型部分内に配置され得る。鋳型部分の材料としては、例えば、１つ又は複数のポリプロピレン、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改変ポリオレフィンのポリオレフィンが挙げられる。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る。

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。様々な等級の脂環式コポリマーは、１０５℃〜１６０℃の範囲のガラス転移温度を有し得る。

いくつかの実施例において、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改変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。この配合物は、いずれか又は両方の鋳型の半分において使用されてよく、ここで、この配合物が、後方湾曲上で使用され、前方湾曲が脂環式コポリマーからなることが好ましい。

本発明による鋳型を作成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したがって利用されるが、実施例にはまた、例えば、旋盤、ダイアモンドチューニング、フォーミング、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。

典型的には、レンズは、後方湾曲鋳型１０１及び前方湾曲鋳型１０２である両方の鋳型部分の少なくとも１つの表面上で形成される。しかしながら、いくつかの実施例において、レンズの１つの表面が鋳型部分から形成され、レンズのもう１つの表面が旋盤方法又は他の方法を用いて形成され得る。

いくつかの実施例において、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」は、モノマー、マクロマー又はプレポリマー中に少なくとも１つの［−Ｓｉ−Ｏ］を含有する成分である。好ましくは、合計Ｓｉ及び結合Ｏは、シリコーン含有成分中に、当該シリコーン含有成分の総分子量の約２０重量％を超える、更に好ましくは３０重量％を超える量で存在する。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などの重合性官能基を含む。

いくつかの実施例において、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、Ｎａｒａｆｉｌｃｏｎファミリー（Ｎａｒａｆｉｌｃｏｎ Ａ及びＮａｒａｆｉｌｃｏｎ Ｂなど）、Ｅｔａｆｉｌｃｏｎファミリー（Ｅｔａｆｉｌｃｏｎ Ａなど）が挙げられる。本明細書の技術と一致する材料の特性に関して、より技術的に包括的な説明は以下に続く。当業者は、説明された以外の他の材料もまた、密封され、封入された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、請求の範囲と一致しており、これに含まれると見なされるべきであるということを理解するであろう。

好適なシリコーン含有成分は、式Ｉの化合物を含む：

式中、
Ｒ^１は、独立して、一価の反応基、一価のアルキル基、又は一価のアリール基、更に、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、又はこれらの組み合わせから選択される官能基を含み得る前述のもののいずれか；及び、更に、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合せから選択される官能基を含み得る１〜１００のＳｉ−Ｏ繰り返し単位を含む一価のシロキサン鎖、から選択され；
式中、ｂ＝０〜５００であり、ｂが０以外の際、ｂは表示値と同等のモードを有する分配であると理解され、
式中、少なくとも１つのＲ^１は、一価の反応基を含み、いくつかの実施例において、１〜３のＲ^１は一価の反応基を含む。

本明細書で使用するとき、「一価の反応基」は、フリーラジカル及び／又はカチオン重合を受け得る基である。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、Ｃ_１〜６アルキル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリルアミド、Ｃ_１〜６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、Ｃ_２〜１２アルケニル、Ｃ_２〜１２アルケニルフェニル、Ｃ_２〜１２アルケニルナフチル、Ｃ_２〜６アルケニルフェニルＣ_１〜６アルキル、Ｏ−ビニルカルバメート及びＯ−ビニルカー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。１つの実施形態において、フリーラジカル反応基は、（メタ）アクリレート、アクリルオキシ、（メタ）アクリルアミド、及びこれらの混合物を含む。

好適な一価のアルキル基及びアリール基としては、置換及び非置換のメチル、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の非置換の一価のＣ_１〜Ｃ_１６アルキル基、Ｃ_６〜Ｃ_１４アリール基が挙げられる。

１つの実施例において、ｂはゼロであり、１つのＲ^１は一価の反応基であり、少なくとも３つのＲ^１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、他の実施例においては、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る。本実施形態のシリコーン成分の非限定的な例としては、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−メタクリルオキシプロピルオキシプロピル−トリ（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。

別の実施例において、ｂは２〜２０、３〜１５であるか又はいくつかの実施例においては３〜１０であり、少なくとも１つの末端Ｒ^１は一価の反応基を含み、残りのＲ^１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、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のアルキル基から選択される。更に別の実施形態において、ｂは３〜１５であり、１つの末端Ｒ^１は一価の反応基を含み、他の末端Ｒ^１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^１は１〜３個の炭素原子を有する一価のアルキル基を含む。本発明のシリコーン成分の非限定的な例としては、（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−ブチル末端ポリジメチルシロキサン（８００〜１０００ＭＷ）、（「ｍＰＤＭＳ」）が挙げられる。

他の実施例において、ｂは５〜４００又は１０〜３００であり、両方の末端Ｒ^１は一価の反応基を含み、残りのＲ^１は独立して、炭素原子間にエーテル結合を有し、更にハロゲンを含み得る、１〜１８個の炭素を原子を有する一価のアルキル基から選択される。

シリコーンハイドロゲルレンズが望ましい、１つの実施例において、本発明のレンズは、ポリマーが作成される、反応性モノマー成分の総重量に対して、少なくとも約２０、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成されるであろう。

別の実施形態において、１〜４個のＲ^１はビニルカーボネート又は以下の式のカルバメートを含む。

式中、ＹはＯ−、Ｓ−又はＮＨ−を示し、
Ｒは、水素又はメチルを意味し、ｄは１、２、３又は４、及びｑは０又は１である。

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は、具体的には、１，３−ビス［４−（ビニルオキシカルボニルオキシ）ブト−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、及び以下を含む。

約２００未満の弾性率を有する生物医学用器具が所望される場合、１個のＲ^１のみが一価の反応基を含むものとし、残りのＲ^１基のうちの２個以下は、一価のシロキサン基を含む。

別のクラスのシリコーン含有成分としては、以下の式のポリウレタンマクロマーが挙げられる：
式ＩＶ〜ＶＩ
（^＊Ｄ^＊Ａ^＊Ｄ^＊Ｇ）_ａ ^＊Ｄ^＊Ｄ^＊Ｅ^１；
Ｅ（^＊Ｄ^＊Ｇ^＊Ｄ^＊Ａ）_ａ ^＊Ｄ^＊Ｇ^＊Ｄ^＊Ｅ^１又は
Ｅ（^＊Ｄ^＊Ａ^＊Ｄ^＊Ｇ）_ａ ^＊Ｄ^＊Ａ^＊Ｄ^＊Ｅ^１
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意味し、
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意味し、これは、主鎖中にエーテル、チオ又はアミン結合を含有してよく；
^＊はウレタン又はウレイド結合を意味し、
_ａは、少なくとも１であり；
Ａは以下の式の二価重合ラジカルを意味する：

Ｒ^１１は、１〜１０個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独立して意味し、これは炭素原子間にエーテル結合を含んでよく；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^１はそれぞれ独立して以下の式に示される重合性不飽和有機ラジカルを示す：

式中、Ｒ^１２は水素又はメチルであり；Ｒ^１３は水素、１〜６個の炭素原子を有するアルキルラジカル又はａ−ＣＯ−Ｙ−Ｒ^１５ラジカルであり；ＹはＯ−、Ｙ−Ｓ−、又は−ＮＨ−であり；Ｒ^１４は１〜１２個の炭素原子を有する二価のラジカルであり；Ｘは−ＣＯ−又は−ＯＣＯ−を意味し；Ｚは−Ｏ−又は−ＮＨ−を意味し；Ａｒは６〜３０個の炭素原子を有する芳香族ラジカルを意味し；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。

１つの好ましいシリコーン含有成分は、以下の式で示されるポリウレタンマクロマーである：

式中、Ｒ^１６は、イソホロンジイソシアネートのジラジカルなどのイソシアネート基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。

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、ポリシロキサン基、ポリアルキレンエーテル基、ジイソシアネート基、ポリフッ素化炭化水素基、ポリフッ素化エーテル基及び多糖類基を含有するマクロマー；末端の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のフッ素化グラフト又は側鎖基を含むポリシロキサン；エーテルを含有する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基及びポリシロキサニル基を含有するシロキサニル結合及び架橋性モノマーが含まれる。任意の上記ポリシロキサンは、本発明において、シリコーン含有成分としても使用され得る。

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と材料が、典型的に、ネマチック又はコレステリックＮ又はスメチック液晶又は液晶混合物に関する広いカテゴリーのものであり得る、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。

非限定的な意味において、混合物又は処方物には、以下の液晶材料が含まれ得る：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）などの安息香酸化合物、（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）などのカルボニトリル化合物、及び４，４’−アゾキシアニソール。

非限定的な意味において、室温にてｎ_ｐａｒ−ｎ_ｐｅｒｐ＞０．３の特定の高複屈折を示している処方物を、液晶層形成材料として使用し得る。例えば、Ｗ１８２５として呼ばれるかかる処方物は、ＡＷＡＴ及びＢＥＡＭ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｆｏｒ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ Ｃｏ．（ＢＥＡＭＣＯ）から入手可能であり得る。

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、電界指向液晶実施例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。

アライメント層材料：
記載した実施例の多くにおいて、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。

様々な型の液晶系器具中で一般に実施される技術は、摩擦技術であり得る。本技術は、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。非限定例において、柔らかい布はベルベットであってよい。

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。いくつかの実施例において、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。

一例として、ＰＡＡＤシリーズアゾベンゼン色素を、３０００ｒｐｍにて３０秒間、ＤＭＦ中１重量％溶液からスピンコーティングし得る。続いて、得られた層を、（例えば３２５ｎｍ、３５１ｎｍ、３６５ｎｍなど）ＵＶ波長、又は可視光波長（４００〜５００ｎｍ）の線状偏光ビームに曝露し得る。光源は様々な形態を取ってよい。いくつかの実施例において、光は、例えばレーザー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。レーザー源からの光は、例えば本質的に、一定程度の視準を有し得る。

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 Ｅｎｇｉｎｅｒｒｉｎｇ 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。

いくつかの実施例において、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。いくつかのアゾベンゼン色素、例えばメチルレッドを、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し得る。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。

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例に対して有利であり得る。

アライメント層を作成する他の実施例において、アライメント層は、挿入物部品基質上、酸化シリコーン（ＳｉＯｘ、式中１＜＝ｘ＜＝２）の真空蒸着によって得られ得る。例えば、ＳｉＯ_２は、約０．０００１ｍＰａ（約１０^−６ｍｂａｒ）のような低圧にて蒸着し得る。前方及び後方挿入部品の作製とともに、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。

イオンビームアライメントが、液晶封入においてアライメント層を作成するためのもう１つの技術であり得る。いくつかの実施例において、視準されたアルゴンイオン又は集束ガリウムイオンビームを、規定の角度／配位にて、アライメント層上で衝突させ得る。このタイプのアライメントはまた、酸化シリコーン、ダイヤモンド様炭素（ＤＬＣ）、ポリイミド及び他のアライメント材料を整列するために使用され得る。

また更なる実施例は、形成された後、挿入物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。また更なる実施例が、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。

誘電材料
誘電性膜及び誘電体を本明細書で記載する。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性膜又は誘電体は、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つ又は複数の材料層を含み得る。複数の層を、単一の誘電体よりも優れた誘電性性能を達成するために使用し得る。

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みたし、例えば誘電体は１００ボルト以上で耐えるべきである。

誘電体は、湾曲した、円錐、球及び複合三次元表面（例えば湾曲表面又は非平面表面）上への製造を許容し得る。ディップ−及びスピン−コーティングの典型的な方法を使用してよく、又は他の方法を使用し得る。

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、紫外及び可視光からのダメージに低抗し得る。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ー、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、イオンの透過に抵抗し得る。誘電体は、エレクトロマイグレーション、樹状突起、及び潜在的電極の他の悪化を防止し得る。誘電体は、潜在的電極及び／又は基質へ、例えば接着促進層の利用にて、接着し得る。誘電体は、低汚染、低表面欠損、共形コーティング及び低表面粗さを許容するプロセスを用いて製造され得る。

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。

例えば、非限定的な誘電性材料としては、１つ又は複数のＰａｒｙｌｅｎｅ−Ｃ、Ｐａｒｙｌｅｎｅ−ＨＴ、Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｄｉｏｘｉｄｅ、Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｎｉｔｒｉｄｅ及びＴｅｆｌｏｎ ＡＦが挙げられる。

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つ又は複数の材料を含む。

電極は、おそらく接着促進剤（例えばメタアクリルオキシピルトリメトキシシラン）の利用にて、システム中、潜在する基質、誘電性コーティング又は他の目的物に接着し得る。電極は、有益な天然の酸化物を形成するか、又は有益な酸化層を作製するために処理され得る。電極は、高光伝送及び低反射を有して、透明、実質的に透明、又は不透明であり得る。電極は公知の処理方法にて、パターン化されるか、エッチングされてよい。例えば、電極を、フォトリソグラフパターン化及び／又はリフトオフプロセスを用いて、蒸発、スパッタリング又は電気鍍金が施され得る。

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みたすように設計され得る。

電極は、１つ又は複数のインジウム酸化第一スズ（ＩＴＯ）、アルミニウムドープ化酸化亜鉛（ＡＺＯ）、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から製造され得る。これは包括的なリストではないことが理解されるであろう。

電極を、電極間の領域中で電界を確立するために使用し得る。いくつかの実施例において、その上に電圧が形成されてよい、多くの表面が存在し得る。定義された任意の、又は全ての表面上に電極を配置することが可能であり得、電界が、その上に、少なくとも２つの表面への電圧の適用によって電極が形成された任意の表面間の領域内で確立され得る。

プロセス
以下の方法工程は、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良いものと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、本発明の様々な実施例に含まれてよい。更なる実施形態が実用的であり、かかる方法は、十分に当該請求の範囲内であるということは、当業者には明白であり得る。

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段階を図示している。７０１にて、第１基質層は後方湾曲表面を含んでよく、他の基質層の表面の形状とは異なってよい第１型の形状を有する上面を有し得るように形成される。いくつかの実施例において、差には、光学ゾーン中に存在し得る少なくとも一部分における異なる表面の曲率半径が含まれ得る。７０２にて、第２基質層が、前方湾曲表面又は中間表面、又はより複雑な器具に対する中間表面の一部分を含み得るように形成される。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てよい。いくつかの実施例において、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、いくつかの実施形態において、相互連結形体を同時に定義し得る。いくつかの実施例において、誘電体層が、相互連結又は電極上に形成され得る。誘電体層は、例えば二酸化シリコーンなどの多くの絶縁及び誘電体層を含み得る。

７０４にて、第１基質層が更に、先に沈着した誘電体又は電極層上に、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、つ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。光異方性材料の薄層を、様々な特徴を有するアライメント層を形成するために光曝露で処理し得る。先に言及したように、隙間に配置された液晶のポリマーネットワーク化領域が形成される、液晶の層を形成するための方法において、この方法には、アライメント層の形成に関する段階が含まれなくてよい。

７０５にて、第２基質層が更に処理され得る。電極層が、段階７０３と類似の様式にて、第二基質層上に沈着してよい。ついで、いくつかの実施例において、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。誘電体層は、その表面全体で可変厚さを有するように形成されてよい。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。

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。いくつかの実施例において、７０８にて、２つの部品が、互いに近接に運ばれ、ついで液晶材料が、部品間中に充填され得る。非限定的な例として、空洞が排気され、液晶材料が続いて、排気された空間内にながれることが許容される、真空に基づく充填を含む、多くの様式が、部品間内に液晶を充填させるために存在する。更に、レンズ挿入部品間の空間中に存在するキャピラリー力が、液晶材料での空間の充填を補助し得る。７０９にて、２つの部品が、互いに隣接に運ばれ、ついで密封されて、液晶を有する可変光学要素を形成してよい。非限定的な例として、接着剤、シーラント、ｏ−リングのような物理的シーリング要素、及びスナップロック形体の利用を含む、部品を一緒に密封する多くの様式が存在し得る。

いくつかの実施例において、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、非偏光の集束力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。そのような実施例において、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。

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つ又は複数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例において、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。

いくつかの実施例において、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得る。エネルギー源及び１つ又は複数の要素がまた、基質に接続され、可変光学挿入物と電気的に導通され得る。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、いくつかの実施例において、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。

いくつかの実施例において、プロセッサ器具、マイクロ電気機械式システム（ＭＥＭＳ）、ナノ電気機械式システム（ＮＥＭＳ）、又は他の要素が、可変光学挿入物内に配置され、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。いくつかの実施例において、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、好ましい実施例には、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つ又は複数の要素が含まれる。

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によって達成され得る。７１６にて、眼用レンズが、当該眼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。

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、ヒドロゲル、シリコーンヒドロゲル、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に加えて、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、作成され得る。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成されるシリコーンヒドロゲルが挙げられるが、これらに限定されない。

装置
図８を参照すると、自動化装置８１０が、１つ又は複数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に提示される例としては、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を複数の鋳型部分内に配置している複数のインターフェース（示していない）を、いくつかの実施例において、各鋳型部分中で、含み得る。配置は、転送インターフェース８１１の垂直運動８１５を介して生じ得る。

本発明のいくつかの実施例の他の様態には、眼用レンズの本体が、これらの要素の周辺に成形される一方で、可変光学挿入物８１４を支持するための装置が含まれる。いくつかの実施例において、可変光学挿入物８１４とエネルギー源が、レンズ鋳型内の保持点に固定され得る（示していない）。保持点は、レンズ本体を形成するものと同種の重合材料によって固定され得る。他の実施例としては、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ーの層が挙げられる。

挿入器具中に含まれるプロセッサ
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実施例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を含むが、このプロセッサは、通信デバイス９２０に結合した１つ又は複数のプロセッサ要素を含み得る。いくつかの実施例において、コントローラ９００は、眼用レンズ中に配置されるエネルギー源にエネルギーを伝達するために使用され得る。

コントローラには、通信チャンネルを介してエネルギーを通信するために設定された通信デバイスに連結した、１つ又は複数のプロセッサが含まれ得る。通信デバイスは、可変光学挿入物の眼用レンズ内への１つ又は複数の配置、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。

通信デバイス９２０を使用することによってまた、例えば、１つ又は複数のコントローラ装置又は製造機器要素と通信し得る。

プロセッサ９１０は、記憶デバイス９３０とも通信する。記憶デバイス９３０は、磁気記憶デバイス（例えば、磁気テープ及びハードディスクドライブ）、光記憶デバイス、及び／又はランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）デバイス及びリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）デバイスなどの半導体記憶デバイスを含む、任意の適切な情報記憶デバイスを備え得る。

記憶デバイス９３０は、プロセッサ９４０を制御するためのプログラム９１０を記録し得る。プロセッサ９１０は、プログラム９４０の指示を実行し、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記述する情報を受信し得る。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内に、眼に関連したデータを保存し得る。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。

眼内レンズ
図１０を参照すると、眼内器具１０６０は、例示的な眼球の断面図を参考に示されている。挿入物１０７０は、液晶材料１０７１を含む眼内器具の領域を描写している。第１基質１０７２及び第２基質１０７３は、本明細書で議論されるように、電極、誘電体及びアライメント層などの様々な層でコーティングされ得る。眼内器具１０７０の部分は、レンズ１０６０の光学ゾーンと重なり合ってよい。第１基質１０７２及び第２基質１０７３は、例示的な意味で平坦な表面として示されているが、いくつかの実施例においては、同様に湾曲表面をとり得る。液晶材料１０７１は、本開示によるサイクロイドパターンに配向される液晶材料の局所領域を反射するような様式で図示されている。

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。多くの素子が、理解のために、本技術分野の実施例を描写するため、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、挿入物部分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、実際の実施例において、非常に異なる相対スケールをとり得るそのような描写スケールの一例である。

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例であると考えられるが、当業者であれば、本明細書に説明及び図示した特定の設計及び方法からの変更は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、説明及び図示される特定の構造に限定されるものではないが、付属の特許請求の範囲に含まれ得るすべての改変例と一貫性を有するものとして解釈されなければならない。

〔実施の態様〕
（１） 眼用レンズ器具であって、前記眼用レンズ器具の光学ゾーンの少なくとも一部分内には可変光学挿入物が位置し、前記可変光学挿入物は、
湾曲前方表面及び湾曲後方表面であって、前記前方表面及び前記後方表面は、１つのチャンバーの少なくとも一部分を境界付けるように構成される、湾曲前方表面及び湾曲後方表面と、
非光学ゾーンを含む少なくとも１つの領域中で、前記可変光学挿入物に埋め込まれたエネルギー源と、
前記少なくとも１つのチャンバー内に位置した液晶材料を含む層であって、前記層は、サイクロイドパターンで変化する前記可変光学挿入物の少なくとも第１部分にわたるパターンで整列される液晶材料の領域を含む、層と、を含む、眼用レンズ器具。
（２） 前記光学挿入物の少なくとも第１部分にわたって放射軸と整列する液晶配向における配向配置は、半径方向の寸法への放物線状の依存性を有する、実施態様１に記載の眼用レンズ器具。
（３） 液晶材料を含み、前記サイクロイドパターンで変化する、前記層は、湾曲形状をとる、実施態様１に記載の眼用レンズ器具。
（４） 前記レンズは偏光素子を含む、実施態様３に記載の眼用レンズ器具。
（５） 更に、
前記湾曲後方表面に近接する第１電極材料層と、
前記湾曲前方表面に近接する第２電極材料層と、を含む、実施態様３に記載の眼用レンズ器具。

（６） 前記液晶材料を含む層の少なくとも一部分は、電位が前記第１電極材料層及び前記第２電極材料層にわたって適用される際、前記液晶材料を含む層を横断する光線に影響を与える、その屈折率を変化させる、実施態様５に記載の眼用レンズ器具。
（７） 前記可変光学挿入物は、レンズの焦点特性を変更する、実施態様６に記載の眼用レンズ器具。
（８） 更に電気回路を含み、前記電気回路は、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７に記載の眼用レンズ器具。
（９） 前記電気回路はプロセッサを含む、実施態様８に記載の眼用レンズ器具。
（１０） 眼用レンズ器具であって、前記眼用レンズ器具の光学ゾーンの少なくとも一部分内には可変光学挿入物が位置し、前記可変光学挿入物は、
湾曲第１前方表面及び湾曲第１後方表面であって、前記第１前方表面及び前記第１後方表面は、第１チャンバーの少なくとも一部分を境界付けるように構成される、湾曲第１前方表面及び湾曲第１後方表面と、
湾曲第２前方表面及び湾曲第２後方表面であって、前記第２前方表面及び前記第２後方表面は、第２チャンバーの少なくとも一部分を境界付けるように構成される、湾曲第２前方表面及び湾曲第２後方表面と、
少なくとも１つのチャンバー内に位置した液晶材料を含む層であって、前記層は、サイクロイドパターンで変化する前記可変光学挿入物の少なくとも第１部分にわたるパターンで整列される液晶材料の領域を含む、層と、
非光学ゾーンを含む少なくとも１つの領域中で、前記挿入物に埋め込まれたエネルギー源と、を含む、眼用レンズ器具。

（１１） 前記光学挿入物の少なくとも第１部分にわたって放射軸と整列する液晶配向における配向配置は、半径方向の寸法への放物線状の依存性を有する、実施態様１０に記載の眼用レンズ器具。
（１２） 前記サイクロイドパターンで変化する前記液晶材料を含む層は、湾曲形状をとる、実施態様１１に記載の眼用レンズ器具。
（１３） 前記レンズは偏光素子を含む、実施態様１２に記載の眼用レンズ器具。
（１４） 更に、
前記第１湾曲後方表面に近接する第１電極材料層と、
前記湾曲第１前方表面に近接する第２電極材料層と、を含む、実施態様１２に記載の眼用レンズ器具。
（１５） 前記液晶材料を含む層は、電位が前記第１電極材料層及び前記第２電極材料層にわたって適用される際、前記液晶材料を含む層を横断する光線に影響を与える、その屈折率を変化させる、実施態様１４に記載の眼用レンズ器具。

（１６） 前記可変光学挿入物は、レンズの焦点特性を変更する、実施態様１５に記載の眼用レンズ器具。
（１７） 更に、
電気回路を含み、前記電気回路は、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１６に記載の眼用レンズ器具。
（１８） 前記電気回路はプロセッサを含む、実施態様１７に記載の眼用レンズ器具。
（１９） 眼用レンズ器具であって、前記眼用レンズ器具の光学ゾーンの少なくとも一部分内に可変光学挿入物が位置し、前記可変光学挿入物は、
湾曲第１前方表面及び湾曲第１後方表面であって、前記第１前方表面と前記第１後方表面は少なくとも第１チャンバーを形成するように構成される、湾曲第１前方表面及び湾曲第１後方表面と、
前記湾曲第１前方表面に近接する第１電極材料層と、
前記湾曲第１後方表面に近接する第２電極材料層と、
前記第１チャンバー内に位置した液晶材料を含む第１層であって、前記層は、サイクロイドパターンで変化する前記可変光学挿入物の少なくとも第１部分にわたるパターンで整列される液晶材料の領域を含み、電位が前記第１電極材料層及び前記第２電極材料層にわたって適用される際、前記液晶材料を含む第１層は、前記液晶材料を含む第１層を横切る光線に影響を与える、その第１屈折率を変化させる、液晶材料を含む第１層と、
湾曲第２前方表面及び湾曲第２後方表面であって、前記第２前方表面及び前記第２後方表面は、少なくとも第２チャンバーを形成するように構成される、湾曲第２前方表面及び湾曲第２後方表面と、
前記湾曲第２前方表面に近接する第３電極材料層と、
前記湾曲第２後方表面に近接する第４電極材料層と、
前記第２チャンバー内に位置した液晶材料を含む第２層であって、前記第２層は、入射光の円偏光成分を遮断する、液晶材料を含む第２層と、
非光学ゾーンを含む少なくとも１つの領域中で、前記挿入物に埋め込まれたエネルギー源と、
プロセッサを含む電気回路であって、前記電気回路は、前記エネルギー源から、前記第１、第２、第３又は第４電極層のうちの１つ又は複数への電気エネルギーの流れを制御する、プロセッサを含む電気回路と、を含み、
前記可変光学挿入物は前記眼用レンズ器具の焦点特性を変更する、眼用レンズ器具。
（２０） 眼用レンズ器具であって、前記眼用レンズ器具の光学ゾーンの少なくとも一部分内には可変光学挿入物が位置し、前記可変光学挿入物は、
前記可変光学挿入物内に位置した液晶材料を含む層であって、前記層は、サイクロイドパターンで変化する前記可変光学挿入物の少なくとも第１部分にわたるパターンで整列される液晶材料の領域を含む、層、を含み、
前記液晶材料を含む層の少なくとも第１表面は湾曲している、眼用レンズ器具。

（２１） 眼用レンズ器具であって、前記眼用レンズ器具の光学ゾーンの少なくとも一部分内には可変光学挿入物が位置し、前記可変光学挿入物は、
前方湾曲部品及び後方湾曲部品であって、前記前方湾曲部品の後方表面が第１曲率を有し、前記後方湾曲部品の前方表面が第２曲率を有する、前方湾曲部品及び後方湾曲部品と、
非光学ゾーンを含む少なくとも１つの領域中で、前記挿入物に埋め込まれたエネルギー源と、
液晶材料を含む層であって、前記層は、サイクロイドパターンで変化する前記可変光学挿入物の少なくとも第１部分にわたるパターンで整列される液晶材料の領域を含む、層と、を含む、眼用レンズ器具。
（２２） 前記光学挿入物の少なくとも第１部分にわたって放射軸と整列する液晶配向における配向配置は、半径方向の寸法への放物線状の依存性を有する、実施態様２１に記載の眼用レンズ器具。
（２３） 前記サイクロイドパターンで変化する前記液晶材料を含む層は、湾曲形状をとる、実施態様２２に記載の眼用レンズ器具。
（２４） 前記第１曲率が、前記第２曲率とほぼ同じである、実施態様２３に記載の眼用レンズ器具。
（２５） 前記レンズは偏光素子を含む、実施態様２４に記載の眼用レンズ器具。

（２６） 更に、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、を含む、実施態様２５に記載の眼用レンズ器具。
（２７） 前記液晶材料を含む層は、電位が前記第１電極材料層及び前記第２電極材料層にわたって適用される際、前記液晶材料を含む層を横断する光線に影響を与える、その屈折率を変化させる、実施態様２６に記載の眼用レンズ器具。
（２８） 前記可変光学挿入物は、レンズの焦点特性を変更する、実施態様２７に記載の眼用レンズ器具。
（２９） 更に電気回路を含み、前記電気回路は、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２８に記載の眼用レンズ器具。
（３０） 前記電気回路はプロセッサを含む、実施態様２９に記載の眼用レンズ器具。

（３１） 眼用レンズ器具であって、前記眼用レンズ器具の光学ゾーンの少なくとも一部分内には可変光学挿入物が位置し、前記可変光学挿入物は、
前方湾曲部品、少なくとも第１中間湾曲部品及び後方湾曲部品であって、前記前方湾曲部品の後方表面が第１曲率を有し、前記第１中間湾曲部品の前方表面が第２曲率を有する、前方湾曲部品、少なくとも第１中間湾曲部品及び後方湾曲部品と、
非光学ゾーンを含む少なくとも１つの領域中で、前記挿入物に埋め込まれたエネルギー源と、
液晶材料を含む層を含む前記可変光学挿入物であって、前記層は、サイクロイドパターンで変化する前記可変光学挿入物の少なくとも第１部分にわたるパターンで整列される液晶材料の領域を含む、可変光学挿入物と、を含む、眼用レンズ器具。
（３２） 前記光学挿入物の少なくとも第１部分にわたって放射軸と整列する液晶配向における配向配置は、半径方向の寸法への放物線状の依存性を有する、実施態様３１に記載の眼用レンズ器具。
（３３） 前記第１曲率が、前記第２曲率とほぼ同じである、実施態様３２に記載の眼用レンズ器具。
（３４） 前記レンズは偏光素子を含む、実施態様３３に記載の眼用レンズ器具。
（３５） 更に、
前記前方湾曲部品に近接する第１電極材料層と、
前記中間湾曲部品及び前記後方湾曲部品の１つ又は複数に近接する第２電極材料層と、を含む、実施態様３４に記載の眼用レンズ器具。

（３６） 更に、
前記前方湾曲部品に近接する第１電極材料層と、
前記中間湾曲部品に近接する第２電極材料層と、を含む、実施態様３４に記載の眼用レンズ器具。
（３７） 前記液晶材料を含む層は、電位が前記第１電極材料層及び前記第２電極材料層にわたって適用される際、前記液晶材料を含む層を横断する光線に影響を与える、その屈折率を変化させる、実施態様３６に記載の眼用レンズ器具。
（３８） 前記可変光学挿入物は、レンズの焦点特性を変更する、実施態様３７に記載の眼用レンズ器具。
（３９） 更に電気回路を含み、前記電気回路は、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３８に記載の眼用レンズ器具。
（４０） 前記電気回路はプロセッサを含む、実施態様３９に記載の眼用レンズ器具。

Claims (41)

1. 眼用レンズ器具であって、前記眼用レンズ器具の光学ゾーンの少なくとも一部分内には可変光学挿入物が位置し、前記可変光学挿入物は、
   湾曲前方表面及び湾曲後方表面であって、前記前方表面及び前記後方表面は、１つのチャンバーの少なくとも一部分を境界付けるように構成される、湾曲前方表面及び湾曲後方表面と、
   非光学ゾーンを含む少なくとも１つの領域中で、前記可変光学挿入物に埋め込まれたエネルギー源と、
   前記少なくとも１つのチャンバー内に位置した液晶材料を含む層であって、前記層は、サイクロイドパターンで変化する前記可変光学挿入物の少なくとも第１部分にわたるパターンで整列される液晶材料の領域を含む、層と、を含み、
   前記第１部分内の前記液晶材料の液晶分子は同心円軌跡上に整列しており、各前記円軌跡上の前記液晶分子の半径方向軸に対する配向は同じである、眼用レンズ器具。
2. 前記光学挿入物の少なくとも第１部分にわたって前記半径方向軸に沿って前記サイクロイドパターンで変化する配向の前記液晶分子の間隔は、前記同心円軌跡の中心から半径方向に縮小する、請求項１に記載の眼用レンズ器具。
3. 前記液晶材料を含み、前記サイクロイドパターンで変化する、前記層は、湾曲形状をとる、請求項１に記載の眼用レンズ器具。
4. 交差偏光子であって、間に前記液晶材料を含む層が配置される、交差偏光子を更に含む、請求項３に記載の眼用レンズ器具。
5. 更に、
   前記湾曲後方表面に近接する第１電極材料層と、
   前記湾曲前方表面に近接する第２電極材料層と、を含む、請求項３に記載の眼用レンズ器具。
6. 前記液晶材料を含む層の少なくとも一部分は、電位が前記第１電極材料層及び前記第２電極材料層にわたって適用されると、前記液晶材料を含む層を横断する光線に影響を与える、その屈折率を変化させる、請求項５に記載の眼用レンズ器具。
7. 前記可変光学挿入物は、レンズの焦点特性を変更する、請求項６に記載の眼用レンズ器具。
8. 更に電気回路を含み、前記電気回路は、前記エネルギー源から前記第１電極材料層及び前記第２電極材料層への電気エネルギーの流れを制御する、請求項７に記載の眼用レンズ器具。
9. 前記電気回路はプロセッサを含む、請求項８に記載の眼用レンズ器具。
10. 眼用レンズ器具であって、前記眼用レンズ器具の光学ゾーンの少なくとも一部分内には可変光学挿入物が位置し、前記可変光学挿入物は、
    湾曲第１前方表面及び湾曲第１後方表面であって、前記第１前方表面及び前記第１後方表面は、第１チャンバーの少なくとも一部分を境界付けるように構成される、湾曲第１前方表面及び湾曲第１後方表面と、
    湾曲第２前方表面及び湾曲第２後方表面であって、前記第２前方表面及び前記第２後方表面は、第２チャンバーの少なくとも一部分を境界付けるように構成される、湾曲第２前方表面及び湾曲第２後方表面と、
    少なくとも１つの前記チャンバー内に位置した液晶材料を含む層であって、前記層は、サイクロイドパターンで変化する前記可変光学挿入物の少なくとも第１部分にわたるパターンで整列される液晶材料の領域を含み、前記第１部分内の前記液晶材料の液晶分子は同心円軌跡上に整列しており、各前記円軌跡上の前記液晶分子の半径方向軸に対する配向は同じである、層と、
    非光学ゾーンを含む少なくとも１つの領域中で、前記挿入物に埋め込まれたエネルギー源と、を含む、眼用レンズ器具。
11. 前記光学挿入物の少なくとも第１部分にわたって前記半径方向軸に沿って前記サイクロイドパターンで変化する配向の前記液晶分子の間隔は、前記同心円軌跡の中心から半径方向に変化する、請求項１０に記載の眼用レンズ器具。
12. 前記サイクロイドパターンで変化する前記液晶材料を含む層は、湾曲形状をとる、請求項１１に記載の眼用レンズ器具。
13. 交差偏光子であって、間に前記液晶材料を含む層が配置される、交差偏光子を更に含む、請求項１２に記載の眼用レンズ器具。
14. 更に、
    前記湾曲第１後方表面に近接する第１電極材料層と、
    前記湾曲第１前方表面に近接する第２電極材料層と、を含む、請求項１２に記載の眼用レンズ器具。
15. 前記液晶材料を含む層は、電位が前記第１電極材料層及び前記第２電極材料層にわたって適用されると、前記液晶材料を含む層を横断する光線に影響を与える、その屈折率を変化させる、請求項１４に記載の眼用レンズ器具。
16. 前記可変光学挿入物は、レンズの焦点特性を変更する、請求項１５に記載の眼用レンズ器具。
17. 更に、
    電気回路を含み、前記電気回路は、前記エネルギー源から前記第１電極材料層及び前記第２電極材料層への電気エネルギーの流れを制御する、請求項１６に記載の眼用レンズ器具。
18. 前記電気回路はプロセッサを含む、請求項１７に記載の眼用レンズ器具。
19. 眼用レンズ器具であって、前記眼用レンズ器具の光学ゾーンの少なくとも一部分内に可変光学挿入物が位置し、前記可変光学挿入物は、
    湾曲第１前方表面及び湾曲第１後方表面であって、前記第１前方表面と前記第１後方表面は少なくとも第１チャンバーを形成するように構成される、湾曲第１前方表面及び湾曲第１後方表面と、
    前記湾曲第１前方表面に近接する第１電極材料層と、
    前記湾曲第１後方表面に近接する第２電極材料層と、
    前記第１チャンバー内に位置した液晶材料を含む第１層であって、前記層は、サイクロイドパターンで変化する前記可変光学挿入物の少なくとも第１部分にわたるパターンで整列される液晶材料の領域を含み、前記第１部分内の前記液晶材料の液晶分子は同心円軌跡上に整列しており、各前記円軌跡上の前記液晶分子の半径方向軸に対する配向は同じであり、電位が前記第１電極材料層及び前記第２電極材料層にわたって適用されると、前記液晶材料を含む第１層は、前記液晶材料を含む第１層を横切る光線に影響を与える、その第１屈折率を変化させる、液晶材料を含む第１層と、
    湾曲第２前方表面及び湾曲第２後方表面であって、前記第２前方表面及び前記第２後方表面は、少なくとも第２チャンバーを形成するように構成される、湾曲第２前方表面及び湾曲第２後方表面と、
    前記湾曲第２前方表面に近接する第３電極材料層と、
    前記湾曲第２後方表面に近接する第４電極材料層と、
    前記第２チャンバー内に位置した液晶材料を含む第２層であって、前記第２層は、入射光の円偏光成分を遮断する、液晶材料を含む第２層と、
    非光学ゾーンを含む少なくとも１つの領域中で、前記挿入物に埋め込まれたエネルギー源と、
    プロセッサを含む電気回路であって、前記電気回路は、前記エネルギー源から、前記第１、第２、第３又は第４電極材料層のうちの１つ又は複数への電気エネルギーの流れを制御する、プロセッサを含む電気回路と、を含み、
    前記可変光学挿入物は前記眼用レンズ器具の焦点特性を変更する、眼用レンズ器具。
20. 前記液晶材料を含む層の少なくとも第１表面は湾曲している、請求項１に記載の眼用レンズ器具。
21. 前方湾曲部品及び後方湾曲部品を更に含み、前記前方湾曲部品の後方表面が第１曲率を有し、前記後方湾曲部品の前方表面が第２曲率を有する、請求項１に記載の眼用レンズ器具。
22. 前記光学挿入物の少なくとも第１部分にわたって前記半径方向軸に沿って前記サイクロイドパターンで変化する配向の前記液晶分子の間隔は、前記同心円軌跡の中心から半径方向に縮小する、請求項２１に記載の眼用レンズ器具。
23. 前記サイクロイドパターンで変化する前記液晶材料を含む層は、湾曲形状をとる、請求項２２に記載の眼用レンズ器具。
24. 前記第１曲率が、前記第２曲率とほぼ同じである、請求項２３に記載の眼用レンズ器具。
25. 偏光子を更に含む、請求項２４に記載の眼用レンズ器具。
26. 更に、
    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、を含む、請求項２５に記載の眼用レンズ器具。
27. 前記液晶材料を含む層は、電位が前記第１電極材料層及び前記第２電極材料層にわたって適用されると、前記液晶材料を含む層を横断する光線に影響を与える、その屈折率を変化させる、請求項２６に記載の眼用レンズ器具。
28. 前記可変光学挿入物は、レンズの焦点特性を変更する、請求項２７に記載の眼用レンズ器具。
29. 更に電気回路を含み、前記電気回路は、前記エネルギー源から前記第１電極材料層及び前記第２電極材料層への電気エネルギーの流れを制御する、請求項２８に記載の眼用レンズ器具。
30. 前記電気回路はプロセッサを含む、請求項２９に記載の眼用レンズ器具。
31. 前方湾曲部品、少なくとも第１中間湾曲部品、及び後方湾曲部品を更に含み、前記前方湾曲部品の後方表面が第１曲率を有し、前記第１中間湾曲部品の前方表面が第２曲率を有する、請求項１０に記載の眼用レンズ器具。
32. 前記光学挿入物の少なくとも第１部分にわたって前記半径方向軸に沿って前記サイクロイドパターンで変化する配向の前記液晶分子の間隔は、前記同心円軌跡の中心から半径方向に縮小する、請求項３１に記載の眼用レンズ器具。
33. 前記第１曲率が、前記第２曲率とほぼ同じである、請求項３２に記載の眼用レンズ器具。
34. 偏光子を更に含む、請求項３３に記載の眼用レンズ器具。
35. 更に、
    前記前方湾曲部品に近接する第１電極材料層と、
    前記第１中間湾曲部品及び前記後方湾曲部品の１つ又は複数に近接する第２電極材料層と、を含む、請求項３４に記載の眼用レンズ器具。
36. 更に、
    前記前方湾曲部品に近接する第１電極材料層と、
    前記第１中間湾曲部品に近接する第２電極材料層と、を含む、請求項３４に記載の眼用レンズ器具。
37. 前記液晶材料を含む層は、電位が前記第１電極材料層及び前記第２電極材料層にわたって適用されると、前記液晶材料を含む層を横断する光線に影響を与える、その屈折率を変化させる、請求項３６に記載の眼用レンズ器具。
38. 前記可変光学挿入物は、レンズの焦点特性を変更する、請求項３７に記載の眼用レンズ器具。
39. 更に電気回路を含み、前記電気回路は、前記エネルギー源から前記第１電極材料層及び前記第２電極材料層への電気エネルギーの流れを制御する、請求項３８に記載の眼用レンズ器具。
40. 前記電気回路はプロセッサを含む、請求項３９に記載の眼用レンズ器具。
41. コンタクトレンズ器具または眼内レンズ器具である、請求項１〜４０のいずれか１項に記載の眼用レンズ器具。

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