JP6502034B2 - 埋め込まれたラベルを有するコンタクトレンズ - Google Patents

Description

本発明は眼用レンズに関し、より詳細には、入射光の方向に敏感であり、かつ、反転マーカとして、処方ラベルとして、ブランドラベルとして、及び／又は美容エンハンサーとしてなどの多くの目的のために利用することができる、１つ又は２つ以上の埋め込まれた構造体を組み込んだコンタクトレンズに関する。これら構造体は、ある範囲の角度にわたって光を拡散し、そのためその同じ範囲の角度にわたって該構造体を見ることができ、視野角の如何に関わらず優れた視認性を効果的に提供する。

近視（myopia）又は近眼（nearsightedness）は、画像からの光線が、それらが網膜に到達する前に一点に集中する眼の視覚欠陥又は屈折欠陥である。近視は、概して、眼球（eyeball）若しくは眼球（globe）が長すぎるため、又は角膜の傾斜が急すぎるために生じる。マイナス又は負の倍率の球面レンズは、近視を補正するのに使用することができる。遠視（hyperopia）又は遠視（farsightedness）は、画像からの光線が、それらが網膜に到達するか又は網膜の後ろに入った後に一点に集中する眼の視覚欠陥又は屈折欠陥である。遠視は、概して、眼球（eyeball）若しくは眼球（globe）が短すぎるか、又は角膜が平らすぎるために生じる。プラス又は正の倍率の球面レンズは、遠視を補正するのに使用することができる。乱視は、眼が点物体に焦点を合わせて網膜上で焦点が合った画像にすることができないため、個人の視覚がぼやける、視覚欠陥又は屈折欠陥である。乱視は、角膜の異常な湾曲を原因とする。完璧な角膜は球面であるが、乱視の人では角膜は球面ではない。言い換えると、角膜は、実際には、他方向よりも一方向で更に湾曲しているか、又は傾斜が急であり、それによって、画像を一点に集中させずに広がらせる。乱視を解消するためには、球面レンズではなく円柱レンズを用いることができる。

コンタクトレンズは、近視、遠視、乱視、並びに他の視力障害を補正するために利用されてもよい。コンタクトレンズはまた、着用者の眼の自然な外観を向上させるために利用されてもよい。コンタクトレンズ（Contact lenses）又はコンタクト（contacts）は、単に、眼上に設置されるレンズである。コンタクトレンズを医療装置と見なし、視力を矯正するために、及び／又は美容上若しくは他の治療上の理由から装着してもよい。コンタクトレンズは、視力を向上させるために、１９５０年以降商業的に利用されている。初期のコンタクトレンズは、硬質材料から作製又は製造され、比較的高価で脆弱であった。加えて、これらの初期のコンタクトレンズは、コンタクトレンズを通して結膜及び角膜に十分な酸素を透過しない材料から作製され、このことは、いくつかの臨床的副作用を引き起こす可能性があった。これらのコンタクトレンズが依然として利用されているが、それらは、初期快適性が低いため、すべての患者に適していない。当分野における最近の開発によって、ヒドロゲル系のソフトコンタクトレンズが生み出され、これは現在非常に好評であり、広く利用されている。具体的には、現在利用可能なシリコーンヒドロゲルのコンタクトレンズは、非常に高い酸素透過率を有するシリコーンの利点を、ヒドロゲルの実証された快適性及び臨床成績と組み合わせている。本質的には、これらのシリコーンヒドロゲルベースのコンタクトレンズは、以前の硬質材料で作製されたコンタクトレンズよりも高い酸素透過率を有し、概して着け心地がよい。

コンタクトレンズは、着用者の着け心地をよくするために、薄く、可撓性である必要がある。そのような可撓性は、コンタクトレンズを取り扱った後、コンタクトレンズの反転をもたらす場合がある。本質的に、コンタクトレンズの反転は、あるやり方でレンズを取り扱うことにより、コンタクトレンズの角膜側すなわち裏側が反転し、前方湾曲となる際に生じる。したがって、コンタクトレンズが反転状態で眼上に配置されると、所望の視力補正及び着け心地が達成されない。それ故、コンタクトレンズの正常な状態が反転状態から容易に区別できるコンタクトレンズを作製する必要がある。コンタクトレンズの審美的特性及び光学特性に影響を与えないように、現在使用されている反転マーカは、コンタクトレンズの周辺部に配置される一連の小さい数字の形態で形成されることが好ましい。このことはマーカを殆ど見えなくするため、マーカの位置を特定及び識別するのに特別な努力と十分な照明を必要とする。したがって、コンタクトレンズが眼から外された際に視認性が高く、かつ容易に識別可能であるが、眼上に配置された際には見えなくなるか、又は光学的に不可視である、多数の記号及び／又は文字を含み得る反転マーカの必要性が存在する。

コンタクトレンズはまた、識別が困難であり得る。例えば、パッケージがないと、特定のレンズのメーカーを識別するのは困難である。更に、パッケージがないと、処方強度を判定するのが難しく、このことは、一方の眼と他方の眼の処方が異なる個人にとって特に問題である。換言すれば、左眼用コンタクトレンズは左眼に設置されなければならず、右眼用コンタクトレンズは右眼に設置されなければならない。したがって、埋め込まれたしるしを備えたコンタクトレンズを有することが特に有利であり得る。埋め込まれたしるしは、上述したように反転マーカとして、処方ラベルとして、ブランドラベルとして、美容エンハンサー及び／又は任意のその他の好適な機能としての役割を果たすことができる。ブランドラベルは、ブランド認知のために有用であるだけでなく、偽造を防止及び抑止するためにも有用である。好ましくは、埋め込まれたしるしは、眼から外したときに視認性が高いが、装用者の眼上にあるときには装用者及び他人の両者には見えず、レンズの光学特性又はその審美性に影響を及ぼすことはない。

本発明による埋め込まれたラベルを有するコンタクトレンズは、上記に簡単に説明した先行技術に関連した不都合を克服する。

一態様によると、本発明は、埋め込まれたラベルを有する眼用レンズを目的とする。眼用レンズは、コンタクトレンズと、コンタクトレンズに組み込まれた、入射光の方向に敏感な１つ又は２つ以上の埋め込まれた構造体とを含む。

別の態様によると、本発明は、埋め込まれたラベルを有する眼用レンズを目的とする。眼用レンズは、コンタクトレンズと、コンタクトレンズに入射する光の伝播に影響を与える１つ又は２つ以上の埋め込まれた構造体とを含む。

更に別の態様によると、本発明は、二次物体に埋め込むためのラベルの製造方法を目的とする。前記方法は、光配向性剥離材を基材上に付着させる工程と、光配向性剥離材を直線偏光で配向させて、基材上に均一な背景を形成する工程と、基材の前の所定の位置にマスクを配置する工程と、基材上の均一な背景をマスクを介して直交偏光状態の干渉光ビームに暴露する工程と、基材を反応性液晶膜でコーティングする工程と、反応性液晶膜を重合する工程と、重合した液晶高分子膜を基材から剥離する工程と、剥離した膜の少なくとも一部を二次物体に転写する工程とを含む。

更に別の態様によると、本発明は、二次物体に埋め込むためのラベルの製造方法を目的とする。前記方法は、光配向性剥離材を基材上に付着させる工程と、光配向性剥離材を直線偏光で配向させて、基材上に均一な背景を形成する工程と、基材上の均一な背景の前にマスクされた回折波長板を配置する工程と、基材上の均一な背景を、マスクされた回折波長板を介して単一光ビームに暴露する工程と、基材上の均一な背景を反応性液晶膜でコーティングする工程と、反応性液晶膜を重合する工程と、重合した液晶膜を基材から剥離する工程と、剥離した膜の少なくとも一部を二次物体に転写する工程とを含む。

更に別の態様によると、本発明は、二次物体に埋め込むためのラベルの製造方法を目的とする。前記方法は、光配向性剥離材を基材上に付着させる工程と、光配向性剥離材に所定にサイクロイド偏光パターンを施すことによって、光配向性剥離材上に回折波長板の光配向条件を生成する工程と、所定のサイクロイド偏光パターンに従って光配向層上に反応性液晶膜を付着させる工程と、反応性液晶膜を重合する工程と、重合した液晶膜を基材から剥離する工程と、剥離した膜の少なくとも一部を二次物体に転写する工程とを含む。

更に別の態様によると、本発明は、サイクロイド回折波長板フレークから二次物体に埋め込むためのラベルを製造する方法を目的とする。前記方法は、光配向性剥離材を基材上に付着させる工程と、光配向性剥離材に所定のサイクロイド偏光パターンを施すことによって、光配向性剥離材上に回折波長板の光配向条件を生成する工程と、所定のサイクロイド偏光パターンに従って光配向層上に反応性液晶膜を付着させる工程と、反応性液晶膜を重合する工程と、重合した液晶膜を基材から剥離する工程と、重合した液晶膜からフレークを形成する工程と、フレークの少なくとも一部を二次物体に転写する工程を含む。

本発明は、埋め込まれたラベルを有するコンタクトレンズ、及びレンズが眼から外されたときだけラベルが視認可能である方法でコンタクトレンズにラベル付けする方法を目的とする。コンタクトレンズ又は本発明によるコンタクトレンズは、光学部の外側に埋め込まれた光学膜を含む。光学膜は、該膜を通る光を回折させる回折格子を含み得るが、格子から反射される光の中で回折は見えないでないので、レンズが眼上にあるときには装用者及び他人の両者に視認されない。回折波長板からなる埋め込まれたラベルの使用は、連続構造の薄膜による高効率の広帯域回折という利点を提供する。

本発明によると、上述した機能性は、回折波長板及びその他の透過性ホログラフィー膜を利用することによって達成され得る。回折波長板ラベルは、非常に薄い材料層を使用して高対比を得ることができる、回折がスペクトル的及び角度的に広帯域である、様々な回折構造が入手可能である、構成要素が比較的低コストの製造を可能にするという事実を含む多くの利点を提供する。

本発明による埋め込まれたラベルは、多くの好適な方法で実現可能であることに留意することが重要である。しかしながら、埋め込まれたラベルがどのように実現されるかに関わらず、埋め込まれたラベルは、以下に詳細に説明するように光の方向に感受性を持つ構造体を含む。更に広い意味では、はめ込まれたラベルは、入射光の伝播に影響を与える構造体を含む。埋め込まれたラベルは、コンタクトレンズを明確に識別するための、低コストで製造の容易な選択肢を提供する。

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態様のより詳細な説明から明らかとなるであろう。
本発明によるコンタクトレンズに関連する可視ラベルの図表示である。 本発明による眼上に配置された図１Ａのコンタクトレンズの図表示である。 本発明によるコンタクトレンズの外側から読み取れるラベルの図表示である。 そこを通って伝播する光を視覚的に変化させるが、そこから光が反射しない透過性光学素子の図表示である。 ２つの干渉光ビームを用いた、情報を保持しているホログラムの記録の図表示である。 ホログラムを透過する入射光を用いた、図４Ａのホログラムに記録された情報の読み出しの図表示である。 サイクロイド回折波長板の構造の概略図である。 テキストの上に配置されたサイクロイド回折波長板の図表示である。 図６Ａのテキストの上に配置されたサイクロイド回折波長板の図表示である。 垂直に向けられたサイクロイド回折波長板に入射する光ビームの回折の概略図である。 水平に向けられたサイクロイド回折波長板に入射する光ビームの回折の概略図である。 均一に配向された材料背景上の垂直変調されたサイクロイド回折パターンの図表示である。 均一に配向された材料背景上の水平変調されたサイクロイド回折パターンの図表示である。 二次元変調されたサイクロイド回折パターンの図表示である。 均一に配向されたパターンを有する水平変調されたサイクロイド回折背景の図表示である。 本発明による、干渉光ビームを使用しマスクを介したサイクロイド回折波長板の記録の図表示である。 発明による、偏光変換器として機能する原盤であるサイクロイド回折波長板及びマスクを介したサイクロイド回折波長板ラベルの印刷の図表示である。 直交偏光子間の基材上のサイクロイド回折波長板ラベルの図表示である。 直交偏光子間でガラスから分離されたラベルを有する高分子膜の図表示である。 偏光子を有さない高分子膜の図表示である。 本発明による、サイクロイド状に光配向された基材上に反応性液晶をパターニングし、その後重合及び剥離することによる、コンタクトレンズ用ラベルの製造プロセスの図表示である。 本発明によるコンタクトレンズ用ラベルの代替え製造プロセスの図表示である。 本発明による、一連の印刷されたラベルを含む高分子膜を基材から除去するプロセスの図表示である。 本発明による、一連の印刷されたラベルを含む高分子膜を基材から除去するプロセスの図表示である。

コンタクトレンズ（contact lenses）又はコンタクト（contacts）は、単に、眼球上に設置されるレンズである。コンタクトレンズを医療装置と見なし、視力を矯正するために、及び／又は美容上若しくは他の治療上の理由から装着してもよい。コンタクトレンズは、視力を向上させるために、１９５０年以降商業的に利用されている。初期のコンタクトレンズは、硬質材料から作製又は製造され、比較的高価で脆弱であった。加えて、これらの初期のコンタクトレンズは、コンタクトレンズを通して結膜及び角膜に十分な酸素を透過しない材料から作製され、このことは、いくつかの臨床的副作用を引き起こす可能性があった。これらのコンタクトレンズが依然として利用されているが、それらは、初期快適性が低いため、すべての患者に適していない。当分野における最近の開発によって、ヒドロゲル系のソフトコンタクトレンズが生み出され、これは現在非常に好評であり、広く利用されている。具体的には、現在利用可能なシリコーンヒドロゲルのコンタクトレンズは、非常に高い酸素透過率を有するシリコーンの利点を、ヒドロゲルの実証された快適性及び臨床成績と組み合わせている。本質的には、これらのシリコーンヒドロゲルベースのコンタクトレンズは、以前の硬質材料で作製されたコンタクトレンズよりも高い酸素透過率を有し、概して、着け心地がよい。

現在利用可能なコンタクトレンズは、依然として、視力矯正の費用効果的な手段である。薄いプラスチックレンズは、近視（myopia）又は近眼（nearsightedness）、遠視（hyperopia）又は遠視（farsightedness）、乱視、すなわち、角膜における非球面性、及び老眼、すなわち、遠近調節をする水晶体の能力の喪失を含む、視力欠陥を矯正するために、眼の角膜に適合する。コンタクトレンズには、様々な形態のものがあり、様々な材料で作製されて、異なる機能性を提供する。終日装用ソフトコンタクトレンズは、典型的には、酸素透過性を目的として水と合わせられた軟質ポリマー材料から作製される。終日装用ソフトコンタクトレンズは、１日使い捨て又は長期装用使い捨てであってもよい。１日使い捨てコンタクトレンズは、通常、１日装用された後廃棄されるが、連続装用使い捨てコンタクトレンズは、通常、最大で３０日間の期間装用される。カラーソフトコンタクトレンズは、異なる材料を使用して、異なる機能性を提供する。例えば、視認性カラーコンタクトレンズは明るい色合いを用いることで装用者が落としたコンタクトレンズを探す助けとなり、強調カラーコンタクトレンズは、装用者の自然の眼の色を強調することを目的とした半透明の色合いを有し、着色カラーコンタクトレンズは、装用者の眼の色を変えることを目的としたより濃く、不透明な色合いを含み、光濾過カラーコンタクトレンズは、所定の色を強調する一方で他の色を弱めるように機能する。硬質ガス透過性ハードコンタクトレンズは、シロキサン含有ポリマーから作製されるが、ソフトコンタクトレンズよりも硬く、したがって、それらの形状を保持し、より耐久性がある。二重焦点コンタクトレンズは、老眼を有する患者用に設計され、ソフトとハードの両方がある。円環状コンタクトレンズは、乱視を有する患者用に設計され、同様に、ソフトとハードの両方がある。上の異なる態様を合わせたコンビネーションレンズもあり、例えば、ハイブリッドコンタクトレンズが挙げられる。

コンタクトレンズは、着け心地をよくするために、薄く、可撓性である必要がある。そのような可撓性は、コンタクトレンズを取り扱った後、コンタクトレンズの反転をもたらす場合がある。したがって、コンタクトレンズの通常の状態又は非反転状態を反転状態から容易に区別できるように、ある形態の印でコンタクトレンズをマーキングする必要がある。コンタクトレンズの審美的特性及び光学特性に影響を与えないように、反転マーカは現在、各コンタクトレンズの周辺部に一連の小さい数字の形態で形成されている。このことはマーカを殆ど見えなくするため、マークの位置を特定してマークを識別するためには、特別な努力及び／又は十分な照明を必要とする。コンタクトレンズが眼から離れているか外されているときには視認性が高く、かつ容易に識別可能であるが、眼上では非視認性である、本発明による埋め込まれたラベル又はしるしが非常に望ましい。埋め込まれたしるしは、反転マーキングとして、処方ラベルとして、ブランドラベルとして、美容エンハンサーとして、及び／又は任意のその他の好適な手段及び機能のために利用することができる。

本発明は、光の方向に感受性をもつ１つ又は２つ以上の埋め込まれた構造体を組み込んだコンタクトレンズを目的とする。１つ又は２つ以上の埋め込まれた構造体は、コンタクトレンズに入射する光の伝播に影響を与える。より詳細には、１つ又は２つ以上の埋め込まれた構造体は光の方向に感受性をもつので、所望の伝播効果を得るために光を操作する目的で使用することができる。そうした構造体は画像を形成する必要はなく、むしろある範囲の角度にわたって光を拡散し、そのためある範囲の角度にわたって構造体を見ることができ、視野角の如何に関わらず優れた視認性を効果的に提供する。

ここで図１Ａ及び図１Ｂを参照すると、回折領域１０４から形成された埋め込まれたラベル１０２を含むコンタクトレンズ１００が示されている。この例示的実施形態では、回折領域１０４は、数列１２３の形態でパターニングされており、コンタクトレンズ１００の光学部の外側に位置付けられている。回折領域１０４を通って伝播する周辺光の回折により、パターンは非常に識別可能となるが、コンタクトレンズ１００が眼１０６の上に配置されているときには、図１Ｂに示すようにレンズを通って伝播する光がないため、埋め込まれたラベル１０２は不可視である。図のように、コンタクトレンズ１００が眼１０６上にあるときには、視認できる埋め込まれたラベル１０２はない。埋め込まれたラベル１０２は、例示した数字、文字、符号、模様、記号、及び／又はこれらの任意の組み合わせなどのあらゆる好適なしるしを含み得る。更に、埋め込まれたラベル１０２は、コンタクトレンズ１００に対して異なる向きで挿入され得る。図２では、例えば、コンタクトレンズ１００の内側面を見ると埋め込まれたラベル１０２を読み取ることができる図１Ａのコンタクトレンズ１００とは対照的に、埋め込まれたラベル２０２は、コンタクトレンズ２００の外表面を見ると読み取ることができる。

本発明の背景となる一般概念（すなわち、ラベルを通過する光があると視認性であり、ラベルを通過する光がないと非視認性である）は、単純なレンズを例にとって説明することができる。図３はそのようなレンズ３００を示している。入射光線３０２は、レンズ３００を通って伝播すると、透過光線３０４から明らかなように、レンズ３００の合焦能力により初期伝播方向から大きくずれる。その一方で、レンズ３００の表面で反射した光３０６は、レンズ作用を明らかにするほど強くない。更に、焦点距離ｆを有するレンズと物体との間の距離ａが低減してａ＜＜ｆとなると（例えば、レンズがテキストの上に直接置かれた場合）、形成された像の距離ｂは、レンズ方程式によると、−ａとほぼ等しくなり、つまり像が物体と一致する。よって、この状況は、ただのガラス窓を通してテキストを見ているのと似ている。ただのガラス窓は本質的に、無限大の焦点距離を有するレンズである。

したがって、本発明の概念に従って埋め込まれたラベルを作成するために、画素素子に加えてマイクロレンズを利用することができる。しかしながら、特にコンタクトレンズに関しては、追加の表面形状を形成するのは一般に望ましくない。加えて、そのような形状は、コンタクトレンズと共に使用する保存液と整合する屈折率により、可視でさえない場合がある。したがって、好ましい例示的実施形態では、適切な媒体に記録されたホログラムを、埋め込まれたラベルとして利用することができる。ホログラフィーは、３次元画像を形成することができるプロセスである。本質的に、ホログラフィーは、物体から散乱した光を録画できるようにし、当初の光照射野が存在しなくなったときに後で再構成できるようにする技術である。ホログラムには、例えば、透過ホログラム及び偏光ホログラムなどの様々な種類がある。加えて、以下で述べるように、ホログラムを形成する様々な方法が存在する。

図３に関して上述したレンズではなく、図４Ａに示すような好ましい例示的実施形態では、透過ホログラム４００は、物体波４０２と参照ビーム４０４とを干渉させることによって記録される。物体４０６は、この例示的な実施形態では、文字列ＡＢＣである。透過ホログラムは、物体波及び参照ビームが図４Ａに示すように同じ側から記録媒体に入射するホログラムである。図４Ｂは、媒体４０８上の代表的な透過ホログラム４００を示す。記録された透過ホログラム４００は、一般に、厚さが一定であり、媒体４０８のバルク内部に屈折率変調を有する膜である。ホログラフ的に記録されたパターンは、参照ビーム４１０の存在下で復元されて、ホログラフィー像４１２を生成する。

ホログラフィック記録媒体は、元の干渉パターンを光学素子に変換する必要があり、光学素子は、入射光の振幅又は位相のいずれかを元の光照射野の強度に比例して修正する。ホログラフィック記録媒体は、物体波と参照ビームとの間の干渉の結果として生じるすべての干渉縞を完全に分解できることが好ましい。干渉縞間隔から求められる空間周波数に対する媒体の応答が低い場合、ホログラムの回折効率は低く、ホログラムを呼び出すときに薄暗い画像が得られる。媒体の応答が高い場合、ホログラムの回折効率は高くなり、明るい画像が得られる。代表的な記録材料としては、写真乳剤、重クロム酸ゼラチン、フォトレジスト、光熱可塑性プラスチック、フォトポリマ、光屈折液晶、及び液晶ポリマーが挙げられる。

液晶は、従来の液体の特性と固体結晶の特性の中間の特性を有する材料である。異なる光学特性によって区別することができる多様な種類の液晶相が存在する。液晶（ＬＣ）及び液晶ポリマー（ＬＣＰ）は、様々な理由でホログラフィック記録にとって特に重要な種類の材料である。第１に、ＬＣの実効屈折率の変調は最高０．１であってよく、これは他のほとんどの材料の少なくとも１００倍である。第２に、液晶材料（低分子量並びに高分子量）は、異なる機能要件一式を満たすホログラフィック回折格子を開発する際の多様性を可能にする。第３に、ＬＣは安価であり、かつ容易にカスタマイズ可能である。ホログラフィック高分子分散液晶（Ｈ−ＰＤＬＣ）は、ホログラフィック媒体の一例であり、屈折率変調は、ポリマーマトリックスに分散したＬＣの分布によりもたらされる。これら分散体は、屈折率整合要件を起点として、多様な液晶とポリマーとの構成要素対を使用して作製され得る。例えば、ネマティックＬＣ４−シアノ−４’−ペンチルビフェニル（５ＣＢ）をＮｏｒｌａｎｄ接着剤ＮＯＡ ６５と約１：１の比率で対にして、干渉紫外（ＵＶ）ビームにより室温で重合することができる。

典型的には、透過ホログラムは低い回折効率によって特徴付られ、スペクトル選択的である。ＬＣ材料の１つの重要な利点は、直交偏光状態の干渉光ビームによって偏光ホログラムを記録する可能性である。強度はかかるパターンにおいて一定に維持され、オーバーラップの結果は、ビームのオーバーラップ領域における偏光の変調である。右及び左円偏光ビームの特に重要な例では、オーバーラップ領域内の有効偏光は直線であり、図５に示されかつ以下に詳述されるようなパターンで空間内で回転する。偏光パターンは、いわゆる光学異方性材料にパターンに応じて変調された光軸を生じさせる。光学異方性媒体の例としては、例えば、重クロムゼラチン中のマラカイト色素（malachite dye）が挙げられ、好ましい実施形態にとって重要なものとしては、アゾベンゼン色素ドープポリマー、例えば、メチルレッドドープＰＶＡが挙げられる。アゾベンゼンポリマー、ポリエステル（polyesthers）、メソゲン４−（４−メトキシシンナモイルオキシ）ビフェニル基を側鎖に有する光架橋性高分子液晶などをベースとする多種多様な光学異方性材料が現在既知である。そのような材料の特定の種類は、液晶及び液晶ポリマーを配向させるために異方性の境界条件を付与するために薄膜コーティングで使用されることから、光配向材料として知られている。そのような材料の例としては、スルホン系ビスアゾ色素（sulfonic bisazodye）ＳＤ１及び他のアゾベンゼン色素、特に、ＢＥＡＭ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｆｏｒ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ Ｃｏ．（ＢＥＡＭＣＯ）から入手可能なＰＡＡＤシリーズの材料、ポリ（ケイ皮酸ビニル）などが挙げられる。

特別な種類の偏光ホログラム（すなわち、サイクロイド回折波長板（cycloidal diffractive waveplates）（ＣＤＷ））は、実質的に１００％の回折効率を提供し、スペクトル的に広帯域であり得る。サイクロイド回折波長板の構造は図５に概略的に図示されており、異方性材料薄膜５００を含み、光軸の向きは薄膜５００の平面内で連続的に回転している。可視波長に対するほぼ１００％の効率は、典型的には厚さ約１マイクロメートル（０．００１ｍｍ）の液晶ポリマー（ＬＣＰ）膜により満たされる半波長位相遅延状態が成立したときに達成される。

細い格子が高効率を示す光学素子におけるそのような異例な状況は、ｘ、ｙ平面内の複屈折膜にｚ軸に沿って垂直に入射する波長λの直線偏光ビームを考慮することによって理解することができる。膜の厚さＬ及びその光学的異方性Δｎが、ＬΔｎ＝λ／２となるように選択される場合、該膜の光軸は、入力ビームの偏光方向に対して４５度（角度α）で配向され、出力ビームの偏光は９０℃（角度β）だけ回転される。これは１／２波長板どのように機能するかを示している。そのような波長板（β＝２α）の出力時の偏光回転角度は、光軸ｄ＝（ｄ_ｘ、ｄ_ｙ）＝（ｃｏｓα、ｓｉｎα）の向きに依存する。液晶材料（低分子量並びに高分子の両方）は、大きな空間周波における波長板の平面内のｄの連続的な回転（α＝ｑｘ）を可能にし、空間変調周期（Λ＝２π／ｑ）は可視光の波長に匹敵し得る。そのような波長板の出力における光の偏光は、その結果空間内で変調され（β＝２ｑｘ）、この波長板の出力における回転する偏光パターン内の電界は平均化され（＜Ｅ＞＝０）、入射ビームの方向に透過する光は存在しない。こうして得た偏光パターンは、角度±λ／Λで伝播する２つの円偏光ビームのオーバーラップに対応する。円偏光入力ビームの場合には、ビームが右回りであるか、それとも左回りであるかに依存して、回折次数は１つだけ存在する（＋１次又は−１次）。

ＬＣ及びＬＣポリマー回折波長板の製造は、多段階プロセスである。複雑さ、価格、及びホログラフィック装置の安定の問題を回避しながら高品質及び広い面積で大規模生産するには、原盤である波長板からサイクロイド回折波長板を印刷する技術が最適である。この印刷技術は、原盤であるサイクロイド回折波長板からの出力時に直線又は円偏光入力ビームから得られる回転する偏光パターンを利用する。直線偏光入力ビームを用いる場合、印刷された波長板の周期は２倍である。光学異方性材料に直接記録するのに比べて、光配向に基づく液晶ポリマー技術は、例えば、Ｍｅｒｃｋ社より市販のＬＣＰの利点を有する。典型的なＬＣＰ（Ｍｅｒｃｋ社の命名法では反応性メソゲン、ＲＭＳ−００１Ｃなど）は、光配向層上にスピンコートされ（典型的には３００ｒｐｍで６０秒）、紫外線により約１０分間重合される。広帯域で回折するように、又はピーク回折波長を調節するために、２つ以上の層がコーティングされる。

ガラス基材６００上にコーティングされた液晶ポリマーサイクロイド回折波長板膜は、図６Ａではテキストカバーアイテム６０２の上に配置されて示されている。図６Ａは、テキストの画像の上に取り付けられた又は配置された液晶ポリマーサイクロイド回折波長板膜が、このテキストの画像に影響を与えないことを示している。しかしながら、高い回折効率の液晶ポリマーサイクロイド回折波長板膜を通してホログラフィック記録又はラベルを見た場合、図６Ｂに示すように、回折はテキストの画像を＋／−１次の６０４及び６０６に左右に分割し、中央部６０８は低強度で透過する。

一般的な照明条件下でのラベル又はしるしの視認性を最大にするために、異なる向きのサイクロイド回折波長板（例えば、垂直、水平、又はそれらの間の任意の向き）を使用してもよい。図７Ａを参照すると、垂直に向けられたサイクロイド回折波長板７００が図示されている。垂直配向のサイクロイド回折波長板７００は、入射光をビーム７０４に回折して目に向けることにより、天空光又は天井灯７０２の可視性を最大にする。図７Ｂは、水平に向けられたサイクロイド回折波長板７０６を示している。水平配向のサイクロイド回折波長板７０６は、入射光をビーム７１０に回折して目に向けることにより、窓７０８、コンピューターの画面などからの光の可視性を最大にする。

図８Ａ及び図８Ｂは、サンプルラベル８００のための、縦配向及び水平配向のサイクロイド回折波長板を示す。図８Ａは、サンプルラベル８００の垂直配向のＣＤＷパターン８０２を示す。サイクロイド回折波長板パターン８０４の背景は、均一に配向された光軸又は異方性領域を有する非回折透明部分を含むのが好ましい。このタイプの背景は、高品質で曇りのないラベルを製造するために必要である。図８Ｂは、サンプルラベル８００の水平配向のサイクロイド回折波長板パターン８０６を示す。サイクロイド回折波長板パターン８０４の背景は上記と同じである。図８Ｃに示されるサイクロイド回折波長板８０８における光軸の向きの二次元変調を利用して二次元回折パターンをもたらし、波長板を、様々な場所にある光源又は異なる方向からの光に対して反応性にすることができる。図８Ｄは、この図示された例示的実施形態では、背景８１２が回折を生じさせ、ラベル又は文字８１０が光軸の均一な配向を有するか、又は光学的等方性であるという点で、図８Ａ〜図８Ｃと異なる。換言すれば、図８Ｄの例示的実施形態は、図８Ａ及び図８Ｂの例示的実施形態と逆である。したがって、コンタクトレンズを通して光源を見ると、ラベル自体は明るい文字を有するように見えることになる。

図８Ａ及び図８Ｂに示されるラベル８００は、様々な方法で作成又は得ることができる。例示的な一実施形態では、図８Ａ及び図８Ｂに示されるもののようなラベルは、偏光ホログラフィー技術をマスクと共に用いることによって生成又は作成され得る。全プロセスは多くの工程を含む。第１の工程で、光配向性剥離材を基材上に付着させる。次の工程で、光配向性剥離材を直線偏光で予配向させる。次の工程で、特定のパターンが形成されたマスクを、基材にホログラフィー像を形成するための光源と基材との間に配置する。マスクは記録される画像の物体を定義する。次の工程で、基材上の光配向性剥離材をマスクを介して直交偏光状態の干渉光ビームに暴露する。次の工程で、基材上の光配向性剥離層に反応性液晶膜をコーティングする。次の工程で、液晶膜を重合する。次の工程で、重合された液晶膜を基材から剥離し、任意の好適な用途で使用することができる。

より詳細な説明を図９に関連して示す。図のように、ビーム９０２及び９０４を生成する光源（図示せず）と基材９０６との間にマスク９００を配置する。記録ビーム９０２及び９０４は、直交偏光、特に、円偏光であり得る。マスク９００を使用して、光配向層９０８を有する基材９０６のラベルに対応する領域内のみを偏光変調パターンに暴露する。しかしながら、この工程に先立って、光配向層の全領域を直線偏光で予配向させておく。好ましい例示的実施形態では、ＰＡＡＤシリーズの材料を光配向に使用する。ＰＡＡＤシリーズの材料は、ＢＥＡＭ ＣＯ．（Ｗｉｎｔｅｒ Ｐａｒｋ，Ｆｌｏｒｉｄａ）より入手可能であり、アゾベンゼン系である。ＰＡＡＤシリーズの材料は、その可逆性の性質により、偏光変調パターンに暴露する前にまず均一に配向させてもよい。可視波長に対する高い感光性により、ＰＡＡＤシリーズの材料の光配向は、可視光源（例えば、波長４２０ｎｍ）を用いて、短い露出時間で行うことができる。加えて、ＰＡＡＤシリーズの材料は最終生成物（すなわち、ラベルの付いた膜）の剥離層としての役割も果たす。ラベルの付いた膜は、光配向された基材を重合可能な液晶でコーティングし、これを非偏光中で重合することによって得ることができる。液晶ポリマー層を得るために、Ｍｅｒｃｋ ＆ Ｃｏ．より入手可能な反応性メソゲンを使用してもよい。ＢＥＡＭ Ｃｏの重合性液晶材料は、単一コーティングで可視回折を提供するという利点を有し、かつ高い回折効率で高品質のテクスチャーのない膜を提供することから、代替を提示する。完全に透明で曇りのないラベルを製造するために、光配向層は、最初に、直線偏光に暴露することによって所与の方向に均一に光配向される必要がある。次に、アゾベンゼン系の光配向材料の可逆性により、サイクロイドパターンが層に印刷される。均一かつサイクロイド状の配向のための暴露条件は様々であり得る。例えば、均一な光配向は直線偏光紫外線を用いて行うことができ、サイクロイドパターンは可視ビームによって印刷することができる。照射線量はプロセスで用いる特定の材料に応じて異なることになる。典型的には、ＰＡＡＤシリーズの材料に関しては、例えば、可視ビームによる光配向は、パワー密度レベル１０ｍＷ／ｃｍ^２で１〜１０分のような短時間にわたり暴露することにより達成することができる。この時間は、より高いパワー密度の光ビームを用いれば更に短縮される。

代替の例示的な実施形態では、ラベルは、単一光ビーム及び偏光変調器を使用して作成又は取得してもよい。この場合も同様に、全プロセスは多くの工程を含む。第１の工程で、光配向性剥離材を基材上に付着させる。次の工程で、光配向性剥離材を直線偏光で予配向させる。次の工程で、マスクされた回折波長板を光源と基材との間に配置する。次の工程で、基材上の光配向された剥離材をマスクされた回折波長板を介して単一光源からの光に暴露する。次の工程で、基材上に光配向された剥離材を有する基材を反応性液晶膜でコーティングする。次の工程で、反応性液晶膜を重合する。次の工程で、重合した液晶高分子膜を基材から剥離し、任意の好適な用途で使用することができる。

より詳細な説明を図１０に関連して示す。図１０は、この代替の例示的な実施形態による構成を示している。図１０に示すように、偏光変調器１００４の上方に配置されたマスク１００２に単一光ビーム１０００を入射する。偏光変調器１００４（例えば、サイクロイド回折波長板）は、基材１００８によって支持された光配向層１００６において得られるパターンの回折特性を提供する。基材１００８は、任意の好適な材料（例えば、高分子膜）を含み得る。回折波長板をマスクに成形してもよいことに留意することが重要である。マスク１００２、偏光変調器１００４、及び基材１００８は、接触リソグラフィ又は投影システムで用いられるやり方と同様に、製造プロセス中に互いににごく接近していることが好ましい。図１０の構成は説明を簡単にするためにサイズを誇張している。

図１１Ａ、図１１Ｂ、及び図１１Ｃは、最初にガラス上で得た後に薄い高分子支持膜に転写されたサイクロイド回折波長板ラベルのアレイの様々な図を示す。図１１Ａ及び図１１Ｂは、直交偏光子間で見たラベルを示しており、したがって背景が暗い。サイクロイド回折波長板は、そこを伝播する光の偏光状態を変調するので、ラベル１１００は直交偏光子間で明るく見える。しかしながら、偏光子がないと、図１１Ｃに示すように、視野範囲から外れた光の回折に起因して、ラベル１１００は背景より暗く見える。本質的に、この技術では、白地に白のラベル及び／又は白地に黒のラベルを容易に作成することができる。このことは、設計者に、所与の背景でより読みやすい及び／又は審美的に優れたラベルを作成する選択肢を提供する。図１４Ａ及び図１４Ｂは、本発明による一連の印刷されたラベル１４０２を含む高分子膜を基材から除去するプロセスの図表示である。図１４Ａでは、一連の印刷されたラベル１４０２を含む高分子膜は、基材１４０４に実装されて示されている。基材１４０４は、製造プロセスの間高分子膜１４０２を支持する。図１４Ｂは、別の物体（例えば、支持膜又はコンタクトレンズ）上に転写すために基材１４０４から分離された高分子膜１４０２を示している。

埋め込まれたラベルの製造方法の更に別の例示的な代替実施形態では、回折波長板の光配向条件は、光配向層上に直接生成される。この場合も同様に、全プロセスは多くの工程を含む。第１の工程で、光配向性剥離材を基材上に付着させる。次の工程で、光配向層にサイクロイド偏光パターンを施すことによって、回折波長板の光配向条件を光配向層上に生成する。次の工程で、所望のパターンに従った反応性液晶を光配向層の上に付着させる。次の工程で、反応性液晶を重合する。次の工程で、溶媒（例えば、水）を使用して光配向性剥離膜を溶解することによってラベルを剥離する。得られたラベルは、あらゆる好適な用途で使用することができる。図１２はこのプロセスをより詳細に示している。光配向層１２００は、基材１２０２上にコーティングされた領域全体にわたってサイクロイド状にパターニングされ、その後、図１２に示されるラベルを含むパターンに従って液晶モノマー１２０４を印刷する。このモノマーの重合により、図２に示されるようにコンタクトレンズ上に転写するためにパターンを剥離するのが可能となる。ラベル１２０６を別個の文字、数字、符号、及び／又は記号の形態でコンタクトレンズ上に転写することにより、コンタクトレンズ構造に加わる応力が低減し、かつラベルがレンズの機械的特性に与える影響が低減するという利点を提供するが、もしもこうした応力及び影響が低減されなければ、特に大きいサイズのラベルでは、形状変化及び座屈をもたらす場合がある。

上述した例示的なプロセスのいずれにおいても単一基材を利用しているが、個々のラベルを容易に分離して、任意の好適な構造体（例えば、コンタクトレンズ）に適用することができることに留意することが重要である。支持基材上にパターン化されたホログラムを含むラベルのセットが形成されたら、成形プロセスの間にコンタクトレンズの内側表面の非光学部にラベルを転写することができる。レンズは簡単に水和され、パッケージ化される。

埋め込まれたラベルの製造に関する更に別の例示的実施形態によると、液晶モノマー１３００を、基材１３０４上にあるサイクロイド光配向膜１３０２の全領域上にコーティングし、このモノマーを図１３に図示されたラベルパターンに従って光１３０６によってマスク１３０８を介して重合する。次に、パターンの非重合部分を溶媒で洗い流してラベルを剥離する。この方法の利点は、モノマーを印刷する必要がないので、成膜プロセスが簡略化されることである。

ラベルの全体又は一部を転写するのではなく、小さなサイクロイド回折波長板フレーク及び／又は顔料を使用して、ラベルをコンタクトレンズに直接印刷してもよい。フレーク及び／又は顔料は、例えば、図１２について図示して説明した印刷プロセスと同様のプロセスで得ることができる。サイクロイド回折波長板フレーク及び／又は顔料の寸法及び形状は、印刷条件又は重合条件の両方を変更して、例えば既に製造で使用したスタンプに適合させることによって制御することができる。これらフレーク及び／又は顔料を形成することによって、異なる材料間の応力差を最小限にすることができる。大きな膜を使用し、これを異なる材料から形成された別の構造体（例えば、コンタクトレンズ）に組み込む場合、応力が形成される。しかしながら、例えば、フレーク及び／又は顔料を形成することによって膜の寸法が低減すると、応力を低減させることができる。

埋め込まれたラベルは、本明細書に示した薄膜を含んでもよく、また、１つ又は２つ以上の保護層を含んでもよい。１つ又は２つ以上の保護層は、それ自体が薄膜であってもよい。埋め込まれたラベルは、フォトクロミック材料及び治療薬などの機能性材料を含むことも可能である。

支持基材上にパターン化されたホログラムを作成することによってラベルが製造されたら、これをコンタクトレンズに組み込むことができる。一般的に言うと、ラベルは、標準的なレンズ製造技術におけるレンズ型の所望の位置に単純に転写されかつ位置付けられる。好ましくは、ラベルは、レンズの光学部内ではなく、レンズの周辺部分又はゾーン内に位置付けられる。

本明細書に記載されるラベルの製造プロセスは、任意個数の構造体と共に用いられ得ることに留意することが重要である。例えば、ラベルは、高級時計、又はワイン若しくは蒸留酒のボトルに埋め込まれてもよい。更に、サイクロイド回折波長板フレーク及び／又は顔料を同じような方法で使用してもよい。

本明細書に図示及び説明した実施形態は、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、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改変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） 埋め込まれたラベルを有する眼用レンズであって、前記眼用レンズが、
コンタクトレンズと、
前記コンタクトレンズに組み込まれた、入射光の方向に敏感な１つ又は２つ以上の埋め込まれた構造体と、を含む、眼用レンズ。
（２） 前記１つ又は２つ以上の埋め込まれた構造体が、ホログラフィック記録を含む、実施態様１に記載の眼用レンズ。
（３） 前記ホログラフィック記録が、透過光においてのみ現れる、実施態様２に記載の眼用レンズ。
（４） 前記ホログラフィック記録が、偏光ホログラムを含む、実施態様２に記載の眼用レンズ。
（５） 前記ホログラフィック記録が、垂直面、水平面、又はこれらの組み合わせの少なくとも１つにおいて回折するように構成される、実施態様２に記載の眼用レンズ。

（６） 前記偏光ホログラムが、回折波長板を含む、実施態様４に記載の眼用レンズ。
（７） 前記回折波長板が、スペクトル的に広帯域である、実施態様６に記載の眼用レンズ。
（８） 前記回折波長板が、サイクロイド回折波長板を含む、実施態様６に記載の眼用レンズ。
（９） 埋め込まれたラベルを有する眼用レンズであって、前記眼用レンズが、
コンタクトレンズと、
前記コンタクトレンズに入射する光の伝播に影響を与える１つ又は２つ以上の埋め込まれた構造体と、を含む、眼用レンズ。
（１０） 二次物体に埋め込むためのラベルの製造方法であって、前記方法が、
光配向性剥離材（photaligning release material）を基材上に付着させる工程と、
前記光配向性剥離材を直線偏光で配向させて、前記基材上に均一な背景を形成する工程と、
前記基材の前の所定の位置にマスクを配置する工程と、
前記基材上の前記均一な背景を、前記マスクを介して直交偏光状態の干渉光ビームに暴露する工程と、
前記基材を反応性液晶膜でコーティングする工程と、
前記反応性液晶膜を重合する工程と、
前記重合した液晶高分子膜を前記基材から剥離する工程と、
前記剥離した膜の少なくとも一部を前記二次物体に転写する工程と、を含む、方法。

（１１） 二次物体用のラベルを製造する方法であって、前記方法が、
光配向性剥離材を基材上に付着させる工程と、
前記光配向性剥離材を直線偏光で配向させて、前記基材上に均一な背景を形成する工程と、
前記基材上の前記均一な背景の前にマスクされた回折波長板を配置する工程と、
前記基材上の前記均一な背景を、前記マスクされた回折波長板を介して単一光ビームに暴露する工程と、
前記基材上の前記均一な背景を反応性液晶膜でコーティングする工程と、
前記反応性液晶膜を重合する工程と、
前記重合した液晶膜を前記基材から剥離する工程と、
前記剥離した膜（related film）の少なくとも一部を前記二次物体に転写する工程と、を含む、方法。
（１２） 二次物体に埋め込むためのラベルの製造方法であって、前記方法が、
光配向性剥離材を基材上に付着させる工程と、
前記光配向性剥離材に所定のサイクロイド偏光パターンを施すことによって、前記光配向性剥離材上に回折波長板の光配向条件（diffractive waveplate photoalignment conditions）を生成する工程と、
前記所定のサイクロイド偏光パターンに従って前記光配向層上に反応性液晶膜を付着させる工程と、
前記反応性液晶膜を重合する工程と、
前記重合した液晶膜を前記基材から剥離する工程と、
前記剥離した膜の少なくとも一部を前記二次物体に転写する工程と、を含む、方法。
（１３） サイクロイド回折波長板フレークから二次物体に埋め込むためのラベルを製造する方法であって、前記方法が、
光配向性剥離材を基材上に付着させる工程と、
前記光配向性剥離材に所定のサイクロイド偏光パターンを施すことによって、前記光配向性剥離材上に回折波長板の光配向条件を生成する工程と、
前記所定のサイクロイド偏光パターンに従って前記光配向層上に反応性液晶膜を付着させる工程と、
前記反応性液晶膜を重合する工程と、
前記重合した液晶膜を前記基材から剥離する工程と、
前記重合した液晶膜からフレークを形成する工程と、
前記フレークの少なくとも一部を前記二次物体に転写する工程と、を含む、方法。

Claims (2)

1. 眼用レンズに埋め込むためのラベルを製造する方法であって、前記ラベルは入射光の方向に感受性をもつ構造体を備え、前記方法が、
   光配向性剥離材を基材上に付着させる工程と、
   前記光配向性剥離材を直線偏光で配向させて、前記基材上に均一な背景を形成する工程と、
   前記基材の前の所定の位置にマスクを配置する工程と、
   前記基材上の前記均一な背景を、前記マスクを介して直交偏光状態の干渉光ビームに暴露する工程と、
   前記基材を反応性液晶膜でコーティングする工程と、
   前記反応性液晶膜を重合する工程と、
   前記重合した液晶膜を前記基材から剥離する工程と、
   前記剥離した液晶膜の少なくとも一部を前記眼用レンズに転写する工程と、を含み、
   前記構造体が、ホログラフィック記録を含み、前記ホログラフィック記録が、透過光においてのみ現れる、方法。
2. 眼用レンズ用のラベルを製造する方法であって、前記ラベルは入射光の方向に感受性をもつ構造体を備え、前記方法が、
   光配向性剥離材を基材上に付着させる工程と、
   前記光配向性剥離材を直線偏光で配向させて、前記基材上に均一な背景を形成する工程と、
   前記基材上の前記均一な背景の前にマスクされた回折波長板を配置する工程と、
   前記基材上の前記均一な背景を、前記マスクされた回折波長板を介して単一光ビームに暴露する工程と、
   前記基材上の前記均一な背景を反応性液晶膜でコーティングする工程と、
   前記反応性液晶膜を重合する工程と、
   前記重合した液晶膜を前記基材から剥離する工程と、
   前記剥離した液晶膜の少なくとも一部を前記眼用レンズに転写する工程と、を含み、
   前記構造体が、ホログラフィック記録を含み、前記ホログラフィック記録が、透過光においてのみ現れる、方法。

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