KR20150032244A - 사이클로이드형으로 배향된 액정 층을 포함하는 안과용 장치를 위한 방법 및 기구 - Google Patents

사이클로이드형으로 배향된 액정 층을 포함하는 안과용 장치를 위한 방법 및 기구 Download PDF

Info

Publication number
KR20150032244A
KR20150032244A KR20140123935A KR20140123935A KR20150032244A KR 20150032244 A KR20150032244 A KR 20150032244A KR 20140123935 A KR20140123935 A KR 20140123935A KR 20140123935 A KR20140123935 A KR 20140123935A KR 20150032244 A KR20150032244 A KR 20150032244A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
liquid crystal
layer
curved
ophthalmic lens
insert
Prior art date
Application number
KR20140123935A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101651417B1 (ko
Inventor
시오 루치아노 데
프레더릭 에이. 플리치
프레이븐 판도지라오-에스
랜달 브랙스톤 퓨
제임스 대니얼 리알
스베틀라나 세락
넬슨 비. 타비리안
애덤 토너
올레나 우스코바
Original Assignee
존슨 앤드 존슨 비젼 케어, 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 존슨 앤드 존슨 비젼 케어, 인코포레이티드 filed Critical 존슨 앤드 존슨 비젼 케어, 인코포레이티드
Publication of KR20150032244A publication Critical patent/KR20150032244A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101651417B1 publication Critical patent/KR101651417B1/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02—Prostheses implantable into the body
    • A61F2/14—Eye parts, e.g. lenses, corneal implants; Implanting instruments specially adapted therefor; Artificial eyes
    • A61F2/16—Intraocular lenses
    • A61F2/1613—Intraocular lenses having special lens configurations, e.g. multipart lenses; having particular optical properties, e.g. pseudo-accommodative lenses, lenses having aberration corrections, diffractive lenses, lenses for variably absorbing electromagnetic radiation, lenses having variable focus
    • A61F2/1624—Intraocular lenses having special lens configurations, e.g. multipart lenses; having particular optical properties, e.g. pseudo-accommodative lenses, lenses having aberration corrections, diffractive lenses, lenses for variably absorbing electromagnetic radiation, lenses having variable focus having adjustable focus; power activated variable focus means, e.g. mechanically or electrically by the ciliary muscle or from the outside
    • A61F2/1627—Intraocular lenses having special lens configurations, e.g. multipart lenses; having particular optical properties, e.g. pseudo-accommodative lenses, lenses having aberration corrections, diffractive lenses, lenses for variably absorbing electromagnetic radiation, lenses having variable focus having adjustable focus; power activated variable focus means, e.g. mechanically or electrically by the ciliary muscle or from the outside for changing index of refraction, e.g. by external means or by tilting
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02C—SPECTACLES; SUNGLASSES OR GOGGLES INSOFAR AS THEY HAVE THE SAME FEATURES AS SPECTACLES; CONTACT LENSES
    • G02C7/00—Optical parts
    • G02C7/02—Lenses; Lens systems ; Methods of designing lenses
    • G02C7/08—Auxiliary lenses; Arrangements for varying focal length
    • G02C7/081—Ophthalmic lenses with variable focal length
    • G02C7/083—Electrooptic lenses
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02—Prostheses implantable into the body
    • A61F2/14—Eye parts, e.g. lenses, corneal implants; Implanting instruments specially adapted therefor; Artificial eyes
    • A61F2/16—Intraocular lenses
    • A61F2/1613—Intraocular lenses having special lens configurations, e.g. multipart lenses; having particular optical properties, e.g. pseudo-accommodative lenses, lenses having aberration corrections, diffractive lenses, lenses for variably absorbing electromagnetic radiation, lenses having variable focus
    • A61F2/1624—Intraocular lenses having special lens configurations, e.g. multipart lenses; having particular optical properties, e.g. pseudo-accommodative lenses, lenses having aberration corrections, diffractive lenses, lenses for variably absorbing electromagnetic radiation, lenses having variable focus having adjustable focus; power activated variable focus means, e.g. mechanically or electrically by the ciliary muscle or from the outside
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02—Prostheses implantable into the body
    • A61F2/14—Eye parts, e.g. lenses, corneal implants; Implanting instruments specially adapted therefor; Artificial eyes
    • A61F2/16—Intraocular lenses
    • A61F2/1613—Intraocular lenses having special lens configurations, e.g. multipart lenses; having particular optical properties, e.g. pseudo-accommodative lenses, lenses having aberration corrections, diffractive lenses, lenses for variably absorbing electromagnetic radiation, lenses having variable focus
    • A61F2/1624—Intraocular lenses having special lens configurations, e.g. multipart lenses; having particular optical properties, e.g. pseudo-accommodative lenses, lenses having aberration corrections, diffractive lenses, lenses for variably absorbing electromagnetic radiation, lenses having variable focus having adjustable focus; power activated variable focus means, e.g. mechanically or electrically by the ciliary muscle or from the outside
    • A61F2/1635—Intraocular lenses having special lens configurations, e.g. multipart lenses; having particular optical properties, e.g. pseudo-accommodative lenses, lenses having aberration corrections, diffractive lenses, lenses for variably absorbing electromagnetic radiation, lenses having variable focus having adjustable focus; power activated variable focus means, e.g. mechanically or electrically by the ciliary muscle or from the outside for changing shape
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02—Prostheses implantable into the body
    • A61F2/14—Eye parts, e.g. lenses, corneal implants; Implanting instruments specially adapted therefor; Artificial eyes
    • A61F2/16—Intraocular lenses
    • A61F2/1613—Intraocular lenses having special lens configurations, e.g. multipart lenses; having particular optical properties, e.g. pseudo-accommodative lenses, lenses having aberration corrections, diffractive lenses, lenses for variably absorbing electromagnetic radiation, lenses having variable focus
    • A61F2/1654—Diffractive lenses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D11/00—Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
    • B29D11/00009—Production of simple or compound lenses
    • B29D11/00038—Production of contact lenses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D11/00—Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
    • B29D11/0074—Production of other optical elements not provided for in B29D11/00009- B29D11/0073
    • B29D11/00807—Producing lenses combined with electronics, e.g. chips
    • B29D11/00817—Producing electro-active lenses or lenses with energy receptors, e.g. batteries or antennas
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02C—SPECTACLES; SUNGLASSES OR GOGGLES INSOFAR AS THEY HAVE THE SAME FEATURES AS SPECTACLES; CONTACT LENSES
    • G02C7/00—Optical parts
    • G02C7/02—Lenses; Lens systems ; Methods of designing lenses
    • G02C7/04—Contact lenses for the eyes
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02C—SPECTACLES; SUNGLASSES OR GOGGLES INSOFAR AS THEY HAVE THE SAME FEATURES AS SPECTACLES; CONTACT LENSES
    • G02C7/00—Optical parts
    • G02C7/02—Lenses; Lens systems ; Methods of designing lenses
    • G02C7/04—Contact lenses for the eyes
    • G02C7/041—Contact lenses for the eyes bifocal; multifocal
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02C—SPECTACLES; SUNGLASSES OR GOGGLES INSOFAR AS THEY HAVE THE SAME FEATURES AS SPECTACLES; CONTACT LENSES
    • G02C7/00—Optical parts
    • G02C7/10—Filters, e.g. for facilitating adaptation of the eyes to the dark; Sunglasses
    • G02C7/101—Filters, e.g. for facilitating adaptation of the eyes to the dark; Sunglasses having an electro-optical light valve
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02C—SPECTACLES; SUNGLASSES OR GOGGLES INSOFAR AS THEY HAVE THE SAME FEATURES AS SPECTACLES; CONTACT LENSES
    • G02C7/00—Optical parts
    • G02C7/12—Polarisers
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/133753—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers with different alignment orientations or pretilt angles on a same surface, e.g. for grey scale or improved viewing angle
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/13378—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by treatment of the surface, e.g. embossing, rubbing or light irradiation
    • G02F1/133788—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by treatment of the surface, e.g. embossing, rubbing or light irradiation by light irradiation, e.g. linearly polarised light photo-polymerisation
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2250/00—Special features of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
    • A61F2250/0001—Means for transferring electromagnetic energy to implants
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02C—SPECTACLES; SUNGLASSES OR GOGGLES INSOFAR AS THEY HAVE THE SAME FEATURES AS SPECTACLES; CONTACT LENSES
    • G02C2202/00—Generic optical aspects applicable to one or more of the subgroups of G02C7/00
    • G02C2202/20—Diffractive and Fresnel lenses or lens portions
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133528—Polarisers
    • G02F1/133541—Circular polarisers
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/137—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering
    • G02F1/13775—Polymer-stabilized liquid crystal layers
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/29—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the position or the direction of light beams, i.e. deflection
    • G02F1/294—Variable focal length devices
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2203/00—Function characteristic
    • G02F2203/22—Function characteristic diffractive

Abstract

본 발명은 가변 광학 삽입체를 안과용 렌즈 내에 제공하기 위한 방법 및 기구를 개시한다. 액정 층이 가변 광학 기능을 제공하도록 사용될 수 있고, 일부 예에서, 액정 층을 위한 정렬 층이 사이클로이드형으로 의존적인 방식으로 패턴화될 수 있다. 패턴화는 일부 예에서 편광 의존성 렌즈를 허용할 수 있다. 에너지 공급원이 안과용 렌즈 내에 포함된 가변 광학 삽입체에 전력을 공급할 수 있다. 일부 예에서, 안과용 렌즈는 실리콘 하이드로겔로부터 캐스트 성형된다. 다양한 안과용 렌즈 엔티티는 광학 특성을 전기적으로 제어하기 위한 전기 활성 액정 층을 포함할 수 있다.

Description

사이클로이드형으로 배향된 액정 층을 포함하는 안과용 장치를 위한 방법 및 기구{METHODS AND APPARATUS FOR OPHTHALMIC DEVICES INCLUDING CYCLOIDALLY ORIENTED LIQUID CRYSTAL LAYERS}
관련 출원과의 상호 참조
본 출원은 2013년 9월 17일자로 출원된 미국 가출원 제61/878,723호에 대한 우선권을 주장한다.
본 발명은 가변 광학 능력을 갖는 안과용 렌즈 장치와, 보다 구체적으로는, 일부 예에서, 액정 요소를 이용하는 가변 광학 삽입체(variable optic insert)를 갖는 안과용 렌즈의 제조를 기술한다.
전통적으로, 안과용 렌즈, 예컨대 콘택트 렌즈(contact lens) 또는 안내 렌즈(intraocular lens)는 사전 결정된 광학 품질을 제공하였다. 콘택트 렌즈는 예를 들어 하기 중 하나 이상을 제공할 수 있다: 시력 교정 기능성; 미용 향상; 및 치료 효과, 그러나 시력 교정 기능들만의 세트. 각각의 기능은 렌즈의 물리적 특성에 의해 제공된다. 기본적으로, 렌즈에 굴절 품질을 포함시키는 설계는 시력 교정 기능성을 제공한다. 렌즈에 포함된 안료가 미용 향상을 제공할 수 있다. 렌즈에 포함된 활성제는 진단 및/또는 치료 기능성을 제공할 수 있다.
현재까지 안과용 렌즈 내의 광학 품질은 렌즈의 물리적 특성으로 설계되었다. 일반적으로, 광학 디자인이 결정되고 이어서, 예를 들어 캐스트 성형(cast molding) 또는 선반가공(lathing)을 통한 것과 같이 렌즈의 제조 중에 렌즈에 부여되었다. 렌즈의 광학 품질은 일단 렌즈가 형성되고 나면 변화 없이 유지되었다. 그러나, 착용자는 때때로 시력 조절(sight accommodation)을 제공하기 위해 이들이 한 가지 초과의 초점력(focal power)을 이용할 수 있는 것이 유리하다는 것을 알 수 있다. 광학 교정을 변화시키기 위해 안경을 바꿀 수 있는 안경 착용자와 달리, 콘택트 렌즈 착용자 또는 안내 렌즈 착용자는 상당한 노력 또는 콘택트 렌즈 또는 안내 렌즈와의 안경의 보완 없이 그들의 시력 교정의 광학 특성을 변화시킬 수 없었다.
따라서, 본 발명은 동력공급될 수 있고 안과용 장치 내로 포함될 수 있으며 장치의 광학 품질을 변화시킬 수 있는, 액정 요소를 가진 가변 광학 삽입체에 관련된 혁신을 포함한다. 그러한 안과용 장치의 예는 콘택트 렌즈 또는 안내 렌즈를 포함할 수 있다. 또한, 액정 요소를 가진 가변 광학 삽입체를 구비한 안과용 렌즈를 형성하기 위한 방법 및 기구가 제공된다. 일부 예는 또한 가변 광학부를 추가로 포함하는 강성 또는 성형성 동력공급형 삽입체(rigid or formable energized insert)를 가진 캐스트 성형된 실리콘 하이드로겔 콘택트 렌즈를 포함할 수 있으며, 삽입체는 생체적합성 방식으로 안과용 렌즈 내에 포함된다. 성형성 동력공급형 삽입체는 또한 하이드로겔과 같은 독립적으로 생성된 콘택트 렌즈 재료 사이에 개재될 수 있다.
따라서, 본 발명은 가변 광학 삽입체를 가진 안과용 렌즈, 가변 광학 삽입체를 가진 안과용 렌즈를 형성하기 위한 기구, 및 이를 제조하기 위한 방법의 개시 내용을 포함한다. 에너지 공급원이 가변 광학 삽입체 상으로 침착되거나 조립될 수 있으며, 삽입체는 제1 금형 부분품(mold part) 및 제2 금형 부분품 중 하나 또는 둘 모두에 근접하게 배치될 수 있다. 반응성 단량체 혼합물을 포함하는 조성물(이하에서 반응성 단량체 혼합물로 지칭됨)이 제1 금형 부분품과 제2 금형 부분품 사이에 배치된다. 제1 금형 부분품은 제2 금형 부분품에 근접하게 위치되고 이로써 렌즈 공동이 형성되어, 동력공급형 매체 삽입체, 및 반응성 단량체 혼합물의 적어도 일부가 렌즈 공동 내에 있게 되며; 반응성 단량체 혼합물은 화학 방사선에 노출되어 안과용 렌즈를 형성한다. 렌즈는 반응성 단량체 혼합물이 노출되는 화학 방사선의 제어를 통해 형성된다. 일부 예에서, 안과용 렌즈 스커트(skirt) 또는 삽입체 봉지 층은 표준 하이드로겔 안과용 렌즈 제형을 포함한다. 다수의 삽입체 재료에 대해 허용가능한 부합을 제공할 수 있는 특성을 가진 예시적인 재료는 예를 들어 나라필콘(Narafilcon) 계열(나라필콘 A 및 나라필콘 B를 포함함), 에타필콘(Etafilcon) 계열(에타필콘 A를 포함함), 갈리필콘(Galyfilcon) A 및 세노필콘(Senofilcon) A를 포함할 수 있다.
액정 요소를 가진 가변 광학 삽입체를 형성하는 방법 및 생성된 삽입체가 본 발명의 다양한 예의 중요한 태양이다. 일부 에서, 액정은 액정에 대한 휴지 배향(resting orientation)을 설정할 수 있는 2개의 정렬 층들 사이에 위치될 수 있다. 일부 예에서, 정렬 층들은 다양한 방식으로 패턴화될 수 있다. 정렬 층들의 패턴화는 렌즈의 중심 내의 제1 배향으로부터 반경방향 축을 추가로 따른 제2 배향으로 매끄럽게 변화하는 사이클로이드 유형의 패턴(cycloidal type pattern)을 형성하기 위해 정렬 층 내의 분자들의 정렬이 액정 분자들과 상호작용하도록 수행될 수 있는데, 여기서 이러한 패턴이 반복된다. 일부 예에서, 반복하는 패턴의 주기는 2차 또는 포물선형 방식으로 축방향을 따라 패턴을 축소시키는 것과 같은 다양한 목적을 위해 조정될 수 있다. 반경방향 차원의 상이한 차수들의 다른 축소 또는 확장이 가능할 수 있다. 매끄럽게 변화하는 패턴은 사이클로이드 패턴으로서 분류될 수 있으며, 액정 분자의 배향은 표면의 평면 내에서 변화될 수 있으므로, 층 또는 배향된 재료를 통해 진행하는 광의 유효 굴절률은 비교적 일정할 수 있다. 그럼에도 불구하고, 분자들의 사이클로이드 패턴은 다양한 방식으로 광과 상호작용할 수 있고, 특히 좌측 원형 편광에 비해 우측 원형 편광의 광에 미분 위상 변화를 부여할 수 있다. 정렬 층은 가변 광학부를 포함하는 기재 층 상에 침착된 전극을 통해 에너지 공급원과 전기 연통할 수 있다. 전극들은 에너지 공급원으로의 중간 상호접속부를 통해, 또는 삽입체 내에 매립된 구성요소를 직접 통해 동력공급될 수 있다.
전극 층의 동력공급은 회절 파장판 렌즈 패턴으로 불릴 수 있는 사이클로이드 패턴으로 패턴화될 수 있는 휴지 배향으로부터 사이클로이드 패턴이 존재하지 않을 수 있는 동력공급된 배향으로의 액정의 변화를 유발할 수 있다. 2개의 동력공급 레벨, 즉 온 또는 오프로 동작하는 예에서, 액정은 하나의 동력공급된 배향만을 가질 수 있다. 파장판 패턴은 가시광의 파장보다 더 적은 두께의 액정 재료의 얇은 층 내에 형성될 수 있다.
분자의 생성된 정렬과 배향은 액정 층을 통과하는 광에 영향을 미쳐서 가변 광학 삽입체의 변화를 유발할 수 있다. 예를 들어, 이러한 정렬과 배향은 굴절 또는 회절 특성에 의해 입사광에 작용할 수 있다. 부가적으로, 이러한 효과는 광의 편광의 변경을 포함할 수 있거나, 편광에 따라 광의 위상에 영향을 줄 수 있다. 일부 예는 가변 광학 삽입체를 포함할 수 있고, 이 경우 동력공급이 렌즈의 초점 특성을 변경한다.
일부 예에서, 액정 층은 액정 분자를 포함하는 중합성 혼합물이 중합되게 하는 방식으로 형성될 수 있다. 중합체 매트릭스를 형성하기 위해 사용되는 단량체(들)는 부착된 액정 부분을 자체 포함할 수 있다. 중합을 제어함으로써 그리고 단량체 화합물에 부착되지 않은 액정 분자를 포함함으로써, 개별 액정 분자가 위치된 영역을 포함하는 가교결합된 중합체 영역들의 매트릭스가 형성될 수 있다. 일부 용어에서, 격자간 포함된(interstitial included) 액정 분자와의 가교결합되어진 중합된 분자의 조합이 망상구조 배열(network arrangement)로 불릴 수 있다. 정렬 층은 단량체에 부착된 액정 분자의 정렬을 안내하여, 중합된 재료의 망상구조가 안내 정렬 층에 대해 정렬되게 할 수 있다. 일부 예에서, 정렬 층 내로 다양한 방식에 의해 형성되고, 이어서 액정 분자 또는 액정 재료의 망상구조가 사이클로이드 패턴을 형성하게 할 수 있는 매끄럽게 변화하는 패턴이 있을 수 있다. 부착된 액정 분자는 중합 동안에 일정 배향으로 로킹되지만, 격자간에 위치된(interstitially located) 액정 분자는 공간 내에서 자유롭게 배향될 수 있다. 어떠한 외부 영향도 존재하지 않는 경우, 자유로운 액정 분자는 정렬된 액정 분자들의 매트릭스에 의해 영향을 받는 그들의 정렬을 가질 것이다.
따라서, 일부 예에서, 액정 분자를 포함하는 가변 광학 삽입체를 안과용 장치 내에 포함시킴으로써 안과용 장치가 형성될 수 있다. 가변 삽입체는 안과용 장치의 광학 구역 내에 위치될 수 있는 적어도 일부분을 포함할 수 있다. 가변 삽입체는 전방 삽입체 피스(piece) 및 후방 삽입체 피스를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 액정 분자는 사이클로이드 패턴에 따라 변화하는 가변 광학 삽입체의 적어도 제1 부분을 가로지르는 패턴으로 정렬될 수 있다. 광학 삽입체의 적어도 제1 부분을 가로지른 굴절률의 주 축(principal axis)의 배향이 사이클로이드 방식으로 변화될 수 있다는 것이 또한 기술될 수 있다. 광학 삽입체의 적어도 제1 부분을 가로질러 반경방향 축과 정렬되는 액정 배향의 위치들은 반경반경 차원에 대한 포물선형 종속성을 가질 수 있다. 반경방향 축과의 정렬의 위치들은 또한, 사이클로이드 최고점들의 위치들로 불릴 수 있으며, 렌즈의 중심에 대한 이들의 위치가 반경방향 거리 또는 반경방향 차원에 대한 주로 포물선형인 종속성을 가질 수 있도록 설계될 수 있고, 일부 예에서, 사이클로이드 패턴 내의 사이클로이드 최대점들의 위치는 광학 장치의 중심으로부터의 반경방향 거리에 대한 포물선형 및 고차 파라미터 종속성을 가질 수 있다.
전방 및 후방 삽입체 피스들은 그들의 표면들 중 어느 하나 또는 둘 모두가 다양한 방식으로 만곡될 수 있고, 일부 예에서는 전방 삽입체 피스 상의 후방 표면의 곡률 반경은 후방 삽입체 피스의 전방 표면의 곡률 반경과 대략 동일할 수 있다. 대안적인 설명 방식으로, 일부 예에서, 전방 삽입체 피스는 제1 곡률을 갖는 표면을 구비할 수 있고, 후방 삽입체 피스는 제2 곡률을 갖는 제2 표면을 구비할 수 있다. 일부 예에서, 제1 곡률은 제2 곡률과 대략 동일할 수 있다. 렌즈 내로 그리고 삽입체 내로 에너지 공급원이 포함될 수 있고, 일부 예에서는, 에너지 공급원은 에너지 공급원의 적어도 일부분이 장치의 비-광학 구역 내에 있는 상태로 위치될 수 있다.
일부 예에서, 액정 재료를 포함하는 사이클로이드형으로 패턴화된 층은 삽입체 표면들의 상이한 반경들의 효과를 보완하는 광학 효과를 유발하는 것이 가능할 수 있다. 일부 예에서, 사이클로이드형으로 패턴화된 층은 만곡된 형상을 취할 수 있다.
일부 예에서, 안과용 장치는 콘택트 렌즈일 수 있다. 일부 예에서, 안과용 장치는 안내 렌즈일 수 있다.
일부 예에서, 안과용 장치의 삽입체는 비-제한적 예로서 인듐 주석 산화물(ITO), 그래핀(graphene), 및 그래핀의 산화물과 같은 투명 재료를 포함하는 다양한 재료로 제조된 전극들을 포함할 수 있다. 제1 전극이 전방 곡선 피스의 후방 표면에 근접하게 위치될 수 있고, 제2 전극이 후방 곡선 피스의 전방 표면에 근접하게 위치될 수 있다. 제1 및 제2 전극들을 가로질러 전위가 인가될 때, 전극들 사이에 위치된 액정 층을 가로질러 전기장이 확립될 수 있다. 액정 층을 가로지른 전기장의 인가는 층 내의 자유로운 액정 분자가 전기장과 물리적으로 정렬되게 할 수 있다. 일부 예에서, 자유로운 액정 분자는 중합체의 망상구조 내의 격자간 영역에 위치될 수 있고, 일부 예에서, 중합체 골격은 정렬 층에 의해 중합 동안에 정렬될 수 있는 화학적으로 결합된 액정 분자를 포함할 수 있다. 액정 분자가 전기장과 정렬될 때, 이러한 정렬은 광선이 액정 분자를 포함하는 층을 가로지름에 따라 광선이 인지할 수 있는 광학 특성의 변화를 유발할 수 있고, 사이클로이드 패턴화를 제거할 수 있다. 비-제한적 예는 굴절률이 정렬의 변화에 의해 변경될 수 있다는 것일 수 있다. 일부 예에서, 광학 특성의 변화는 액정 분자를 포함하는 층을 포함하는 렌즈의 초점 특성의 변화를 초래할 수 있고, 층의 사이클로이드 특성의 제거를 야기할 수 있다.
일부 예에서, 기술된 바와 같은 안과용 장치는 프로세서를 포함할 수 있다.
일부 예에서, 기술된 바와 같은 안과용 장치는 전기 회로를 포함할 수 있다. 전기 회로는 안과용 장치 내에서 흐르는 전류를 제어하거나 지향시킬 수 있다. 전기 회로는 에너지 공급원으로부터 제1 및 제2 전극 요소들로 흐르는 전류를 제어할 수 있다.
삽입체 장치는 일부 실시예에서 전방 삽입체 피스 및 후방 삽입체 피스 이외의 것을 포함할 수 있다. 전방 삽입체 피스와 후방 삽입체 피스 사이에 중간 피스 또는 피스들이 위치될 수 있다. 일례에서, 액정 포함 층이 전방 삽입체 피스와 중간 피스 사이에 위치될 수 있다. 가변 삽입체는 안과용 장치의 광학 구역 내에 위치될 수 있는 적어도 일부분을 포함할 수 있다. 전방, 중간 및 후방 삽입체 피스는 그들의 표면들 중 어느 하나 또는 둘 모두가 다양한 방식으로 만곡될 수 있고, 일부 예에서는 전방 삽입체 피스 상의 후방 표면의 곡률 반경은 중간 삽입체 피스의 전방 표면의 곡률 반경과 대략 동일할 수 있다. 렌즈 내로 그리고 삽입체 내로 에너지 공급원이 포함될 수 있고, 일부 예에서는, 에너지 공급원은 에너지 공급원의 적어도 일부분이 장치의 비-광학 구역 내에 있는 상태로 위치될 수 있다.
전방 삽입체 피스, 후방 삽입체 피스 및 적어도 제1 중간 삽입체 피스를 가진 삽입체는 적어도 제1 액정 분자를 포함할 수 있고, 액정 분자 또는 분자들은 또한 격자간에 위치된 액정 분자의 중합체 망상구조화된 영역에서 발견될 수 있다. 일부 예에서, 정렬 층 내로 다양한 방식에 의해 형성되고, 이어서 액정 분자 또는 액정 재료의 망상구조가 사이클로이드 패턴을 형성하게 할 수 있는 매끄럽게 변화하는 패턴이 있을 수 있다. 사이클로이드 패턴의 일부 예에서, 광학 삽입체의 적어도 제1 부분을 가로지른 반경방향 축과 정렬되는 액정 배향의 위치들은 반경방향 차원에 대한 포물선형 종속성을 가질 수 있다. 사이클로이드 패턴은 반경방향에 대한 주로 포물선형인 종속성을 가질 수 있고, 일부 예에서, 사이클로이드 패턴은 광학 장치의 중심으로부터의 반경방향 거리에 대한 포물선형 및 고차 파라미터 종속성을 가질 수 있다.
전방 삽입체 피스, 후방 삽입체 피스 및 적어도 제1 중간 삽입체 피스를 갖는 일부 예에서, 안과용 장치는 콘택트 렌즈일 수 있다.
일부 예에서, 전방 삽입체 피스, 후방 삽입체 피스 및 적어도 제1 중간 삽입체 피스를 갖는 안과용 장치의 삽입체는 비-제한적 예로서 ITO와 같은 투명 재료를 포함하는 다양한 재료로 제조된 전극을 포함할 수 있다. 제1 전극이 전방 곡선 피스의 후방 표면에 근접하게 위치될 수 있고, 제2 전극이 중간 피스의 전방 표면에 근접하게 위치될 수 있다. 제1 및 제2 전극들을 가로질러 전위가 인가될 때, 전극들 사이에 위치된 액정 층을 가로질러 전기장이 확립될 수 있다. 액정 층을 가로지른 전기장의 인가는 층 내의 액정 분자가 전기장과 물리적으로 정렬되게 할 수 있다. 일부 예에서, 액정 분자는 격자간에 위치된 액정 재료의 중합체 망상구조화된 영역 내에 위치될 수 있다. 액정 분자가 전기장과 정렬될 때, 이러한 정렬은 광선이 액정 분자를 포함하는 층을 가로지름에 따라 광선이 인지할 수 있는 광학 특성의 변화를 유발할 수 있다. 비-제한적 예는 굴절률이 정렬의 변화에 의해 변경될 수 있다는 것일 수 있다. 일부 예에서, 광학 특성의 변화는 액정 분자를 포함하는 층을 포함하는 렌즈의 초점 특성의 변화를 초래할 수 있다.
일부 예에서, 중간 피스는 함께 결합되는 다수의 피스를 포함할 수 있다.
삽입체 장치가 전방 삽입체 피스, 후방 삽입체 피스 및 중간 피스 또는 피스들로 구성될 수 있는 일부 예에서, 전방 삽입체 피스와 중간 피스 사이에 또는 중간 피스와 후방 삽입체 피스 사이에 액정 포함 층이 위치될 수 있다. 게다가, 가변 삽입체 장치 내에 편광 요소가 또한 위치될 수 있다. 가변 삽입체는 안과용 장치의 광학 구역 내에 위치될 수 있는 적어도 일부분을 포함할 수 있다. 전방, 중간 및 후방 삽입체 피스들은 그들의 표면들 중 어느 하나 또는 둘 모두가 다양한 방식으로 만곡될 수 있고, 일부 예에서는 전방 삽입체 피스 상의 후방 표면의 곡률 반경은 중간 삽입체 피스의 전방 표면의 곡률 반경과 대략 동일할 수 있다. 렌즈 내로 그리고 삽입체 내로 에너지 공급원이 포함될 수 있고, 일부 예에서는, 에너지 공급원은 에너지 공급원의 적어도 일부분이 장치의 비-광학 구역 내에 있는 상태로 위치될 수 있다.
일부 예에서, 피스라기보다는 가변 광학 삽입체 내의 표면을 참조하는 것이 가능할 수 있다. 일부 예에서, 안과용 렌즈 장치가 형성될 수 있으며, 여기서 가변 광학 삽입체가 안과용 렌즈 장치 내에 위치될 수 있고, 여기서 가변 광학 삽입체의 적어도 일부분이 렌즈 장치의 광학 구역 내에 위치될 수 있다. 이들 예는 만곡된 전방 표면 및 만곡된 후방 표면을 포함할 수 있다. 일부 예에서, 전방 표면 및 후방 표면은 적어도 하나의 챔버를 형성하도록 구성될 수 있다. 안과용 렌즈 장치는 또한, 비-광학 구역을 포함하는 적어도 일정 영역에서 삽입체 내에 매립된 에너지 공급원을 포함할 수 있다. 안과용 렌즈 장치는 또한, 챔버 내에 위치된 액정 재료를 포함하는 층을 포함할 수 있으며, 여기서 이 층은 렌즈의 국부적인 표면의 평면 내에서 사이클로이드 패턴으로 정렬된 액정 재료의 영역을 포함한다. 안과용 렌즈 장치는 또한 일정 층을 포함할 수 있으며, 여기서 광학 삽입체의 적어도 제1 부분을 가로질러 반경방향 축과 정렬되는 액정 배향의 위치들은 반경방향 차원에 대한 포물선형 종속성을 가질 수 있다.
일부 예에서, 콘택트 렌즈 장치가 형성될 수 있으며, 여기서 가변 광학 삽입체가 안과용 렌즈 장치 내에 위치될 수 있고, 여기서 가변 광학 삽입체의 적어도 일부분이 렌즈 장치의 광학 구역 내에 위치될 수 있다. 이들 예는 만곡된 전방 표면 및 만곡된 후방 표면을 포함할 수 있다. 일부 예에서, 전방 표면 및 후방 표면은 적어도 제1 챔버를 형성하도록 구성될 수 있다. 콘택트 렌즈 장치는 또한, 챔버 내에 위치된 액정 재료를 포함하는 층을 포함할 수 있으며, 여기서 이 층은 사이클로이드 패턴으로 정렬된 액정 재료의 영역을 포함한다.
일부 예에서, 콘택트 렌즈 장치가 형성될 수 있으며, 여기서 가변 광학 삽입체가 안과용 렌즈 장치 내에 위치될 수 있고, 여기서 가변 광학 삽입체의 적어도 일부분이 렌즈 장치의 광학 구역 내에 위치될 수 있다. 콘택트 렌즈 장치는 또한, 챔버 내에 위치된 액정 재료를 포함하는 층을 포함할 수 있으며, 여기서 층은 사이클로 패턴으로 정렬된 액정 재료의 영역을 포함하고, 여기서 층의 적어도 제1 표면이 만곡될 수 있다.
일부 예에서, 안과용 렌즈 장치가 형성될 수 있으며, 여기서 가변 광학 삽입체가 안과용 렌즈 장치 내에 위치될 수 있고, 여기서 가변 광학 삽입체의 적어도 일부분이 렌즈 장치의 광학 구역 내에 위치될 수 있다. 이들 예는 만곡된 전방 표면 및 만곡된 후방 표면을 포함할 수 있다. 일부 예에서, 제1 만곡된 전방 표면 및 제1 만곡된 후방 표면은 적어도 제1 챔버를 형성하도록 구성될 수 있다. 제2 만곡된 전방 표면 및 제2 만곡된 후방 표면은 적어도 제2 챔버를 형성하도록 구성될 수 있다. 안과용 렌즈 장치는 또한, 제1 챔버 내에 위치된 액정 재료를 포함하는 층을 포함할 수 있으며, 여기서 이 층은 사이클로이드 패턴으로 정렬된 액정 재료의 영역을 포함한다. 안과용 렌즈 장치는 또한, 비-광학 구역을 포함하는 적어도 일정 영역에서 삽입체 내에 매립된 에너지 공급원을 포함할 수 있다. 일부 예에서, 안과용 렌즈는 콘택트 렌즈일 수 있다. 일부 예에서, 안과용 렌즈는 안내 렌즈일 수 있다.
일부 예에서, 콘택트 렌즈 장치가 형성될 수 있으며, 여기서 가변 광학 삽입체가 안과용 렌즈 장치 내에 위치될 수 있고, 여기서 가변 광학 삽입체의 적어도 일부분이 렌즈 장치의 광학 구역 내에 위치될 수 있다. 콘택트 렌즈는 만곡된 제1 전방 표면 및 만곡된 제1 후방 표면을 포함할 수 있으며, 여기서 제1 전방 표면 및 제1 후방 표면은 적어도 제1 챔버를 형성하도록 구성된다. 콘택트 렌즈는 또한, 만곡된 제1 전방 표면의 후방 표면에 근접한 전극 재료의 제1 층을 포함할 수 있다. 콘택트 렌즈는 또한, 제1 후방 곡선 피스의 전방 표면에 근접한 전극 재료의 제2 층을 포함할 수 있다. 콘택트 렌즈는 또한 제1 챔버 내에 위치된 액정 재료를 포함하는 제1 층을 포함할 수 있고, 여기서 이 층은 일정 패턴으로 정렬된 액정 재료의 영역을 포함하며, 가변 광학 삽입체의 적어도 제1 부분에 걸친 굴절률이 반경방향에 따라 변화하고, 액정 재료를 포함하는 제1 층은 그의 굴절률을 변화시켜, 전극 재료의 제1 층과 전극 재료의 제2 층에 걸쳐 전위가 인가될 때 액정 재료의 제1 층을 횡단하는 광선에 영향을 미친다. 콘택트 렌즈 장치는 부가적으로, 만곡된 제2 전방 표면 및 만곡된 제2 후방 표면을 포함할 수 있으며, 여기서 제2 전방 표면 및 제2 후방 표면은 적어도 제2 챔버를 형성하도록 구성된다. 콘택트 렌즈 장치는 또한, 만곡된 제2 전방 표면의 후방 표면에 근접한 전극 재료의 제3 층, 및 제2 후방 곡선 피스의 전방 표면에 근접한 전극 재료의 제4 층을 포함할 수 있다. 제2 챔버 내에 위치된 액정 재료를 포함하는 제2 층이 또한 포함될 수 있고, 여기서 이 층은 사이클로이드 패턴으로 정렬된 액정 재료의 영역을 포함하며, 액정 재료를 포함하는 제2 층은 그의 굴절률을 변화시켜, 전극 재료의 제3 층과 전극 재료의 제4 층에 걸쳐 전위가 인가될 때 액정 재료를 포함하는 제1 층을 횡단하는 광선에 영향을 미친다. 전극 재료의 층을 가로지른 전위의 도입은 전극에 근접한 액정 층에서 사이클로이드 패턴을 지울 수 있다. 콘택트 렌즈는 또한, 비-광학 구역을 포함하는 적어도 일정 영역에서 삽입체 내에 매립된 에너지 공급원을 포함할 수 있다. 콘택트 렌즈는 또한, 프로세서를 포함하는 전기 회로를 포함할 수 있으며, 여기서 전기 회로는 에너지 공급원으로부터 제1, 제2, 제3 또는 제4 전극 층들 중 하나 이상으로의 전기 에너지의 흐름을 제어한다. 그리고, 콘택트 렌즈의 가변 광학 삽입체는 또한 안과용 렌즈의 초점 특성을 변경할 수 있다.
본 발명의 상기 및 다른 특징과 이점은 첨부 도면에 도시된 바와 같은 본 발명의 바람직한 예의 하기의 보다 구체적인 설명으로부터 명백할 것이다.
<도 1>
도 1은 본 발명의 일부 예를 구현하는 데 유용할 수 있는 예시적인 금형 조립체 기구 구성요소를 도시하는 도면.
<도 2a 및 도 2b>
도 2a 및 도 2b는 가변 광학 삽입체 실시예를 가진 예시적인 동력공급형 안과용 렌즈를 도시하는 도면.
<도 3>
도 3은 가변 광학부가 사이클로이드형으로 배향된 액정으로 구성될 수 있는 가변 광학 삽입체를 가진 안과용 렌즈 장치 실시예의 단면도.
<도 4a 및 도 4b>
도 4a 및 도 4b는 표면의 평면 내에서 그러나 상이한 축방향 배향들로 액정 분자를 배향시킬 수 있는 정렬 층들의 예시적인 상호작용을 도시하는 도면.
<도 5a>
도 5a는 본 발명에 따른 회절 파장판의 일례를 도시하는 도면.
<도 5b>
도 5b는 회절 파장판을 이용한 광의 원형 편광 성분들의 상호작용의 일례를 도시하는 도면.
<도 5c>
도 5c는 회전 파장판 렌즈 예 및 회전 파장판 예를 회절 파장판 렌즈 예로 변환하기 위한 모델을 도시하는 도면.
<도 5d>
도 5d는 도 5c의 유형의 렌즈가 교차된 편광기들 사이에 위치된 때 발생하는 패턴을 도시하는 도면.
<도 5e>
도 5e는 사이클로이드 파장판 렌즈가 광의 상이한 편광에 기초하여 어떻게 기능할 수 있는지를 도시하는 도면.
<도 5f>
도 5f는 가변 광학부가 비-동력공급된 상태에서 사이클로이드형으로 배향된 액정 층으로 구성될 수 있는 가변 광학 삽입체의 일례의 단면의 상세도.
<도 5g>
도 5g는 가변 광학부가 동력공급된 상태에서 액정 층으로 구성될 수 있는 가변 광학 삽입체의 일례의 단면의 상세도.
<도 6a>
도 6a는 사이클로이드 파장판 렌즈를 형성하기 위해 사용될 수 있는 방법 및 장치의 태양들을 도시하는 도면.
<도 6b>
도 6b는 가변 광학부가 편광 층들과 형상화된 삽입체 피스들 사이의 액정 분자들의 사이클로이드 파장판 렌즈 영역으로 구성될 수 있는 삽입체를 포함하는 가변 광학 렌즈의 대안적인 실시예를 도시하는 도면.
<도 7>
도 7은 형상화된 삽입체 피스들 사이의 액정 분자들의 사이클로이드형으로 정렬된 영역으로 구성될 수 있는 가변 광학 삽입체를 가진 안과용 렌즈를 형성하기 위한 방법 단계들을 도시하는 도면.
<도 8>
도 8은 형상화된 삽입체 피스들 사이의 액정 분자의 사이클로이드형으로 정렬된 영역으로 구성된 가변 광학 삽입체를 안과용 cycloidally aligned 렌즈 금형 부분품 내로 배치하기 위한 기구 구성요소의 일례를 도시하는 도면.
<도 9>
도 9는 본 발명의 일부 예를 구현하기 위해 사용될 수 있는 프로세서를 도시하는 도면.
<도 10>
도 10은 가변 광학부가 사이클로이드형으로 배향된 액정으로 구성될 수 있는 가변 광학 삽입체를 가진 안과용 렌즈 장치 실시예의 단면도.
본 발명은 가변 광학부가 액정 또는 그 자체가 액정 구성성분을 포함하는 복합 재료로 구성되는 가변 광학 삽입체를 가진 안과용 렌즈를 제조하기 위한 방법 및 기구를 포함한다. 또한, 본 발명은 안과용 렌즈 내로 포함되는 액정으로 구성된 가변 광학 삽입체를 가진 안과용 렌즈를 포함한다.
본 발명에 따르면, 안과용 렌즈에는 매립된 삽입체 및 에너지를 위한 저장 수단으로서 전기화학 전지 또는 배터리와 같은 에너지 공급원이 형성된다. 일부 예에서, 에너지 공급원을 포함하는 재료는 봉지되고 안과용 렌즈가 놓이는 환경으로부터 격리될 수 있다. 일부 예에서, 에너지 공급원은 1차적인 또는 재충전가능 구성으로 사용될 수 전기화학 전지 화학을 포함할 수 있다.
착용자-제어식 조절 장치가 광학부를 변화시키기 위해 사용될 수 있다. 조절 장치는, 예를 들어 전압 출력을 증가 또는 감소시키거나 에너지 공급원을 결합 및 결합해제하기 위한 전자 장치 또는 수동(passive) 장치를 포함할 수 있다. 일부 예는 또한 측정된 파라미터 또는 착용자 입력에 따라 자동화된 기구를 통해 가변 광학부를 변화시키기 위한 자동화된 조절 장치를 포함할 수 있다. 착용자 입력은 예를 들어 무선 기구에 의해 제어되는 스위치를 포함할 수 있다. 무선은, 예를 들어 무선 주파수 제어, 자기 스위칭, 광의 패턴화된 방출 및 인덕턴스 스위칭을 포함할 수 있다. 다른 예에서, 생물학적 기능에 응답하여 또는 안과용 렌즈 내의 감지 요소의 측정에 응답하여 활성화가 이루어질 수 있다. 다른 예는 비제한적 예로서 주변 조명 조건의 변화에 의해 촉발되는 활성화로부터 형성될 수 있다.
전극의 동력공급에 의해 생성된 전기장이 액정 층 내에서의 재정렬을 유발하여 휴지 배향으로부터 동력공급된 배향으로 분자를 변화시킬 때 광학 굴절력의 변화가 이루어질 수 있다. 다른 대안적인 예에서, 예를 들어 광 편광 상태, 특히 편광 회전의 변화와 같은, 전극의 동력공급에 의한 액정 층의 변경에 의해 유발되는 다양한 효과들이 이용될 수 있다.
액정 층을 가진 일부 예에서, 안과용 렌즈의 비-광학 구역 부분 내에 동력공급될 수 있는 요소들이 있을 수 있는 반면, 다른 예는 동력공급을 필요로 하지 않을 수 있다. 동력공급이 없는 예에서, 액정은 일부 외부 인자, 예를 들어 주변 온도 또는 주변 광에 기초하여 수동적으로 가변적일 수 있다.
액정 층을 포함하는 물리적 렌즈 요소가 상이한 초점 특성을 갖도록 그들 자체가 형상화될 때 대안적인 예가 도출될 수 있다. 이때, 액정 층의 전기적으로 가변적인 굴절률은 전극의 사용을 통한 액정 층에 걸친 전기장의 인가에 기초하여 렌즈의 초점 특성의 변화를 도입하기 위해 사용될 수 있다. 액정 층의 굴절률은 유효 굴절률로 지칭될 수 있고, 굴절률과 관련한 각각의 처리를 유효 굴절률로 동등하게 지칭하는 것으로서 간주하는 것이 가능할 수 있다. 유효 굴절률은, 예를 들어 상이한 굴절률을 갖는 다수의 영역들의 중첩으로부터 비롯될 수 있다. 일부 예에서, 유효한 태양은 다양한 국부적 기여들의 평균일 수 있는 반면, 다른 예에서, 유효한 태양은 입사광에 대한 국부적 또는 분자 영향들의 중첩일 수 있다. 전방 봉쇄 표면(front containment surface)이 액정 층과 이루는 형상과 후방 봉쇄 표면이 액정 층과 이루는 형상은 일차적으로 시스템의 초점 특성을 결정할 수 있다. 액정 층의 반사 특성을 참조하면서, 이들 반사 특성의 패턴화는 렌즈의 초점 특성을 사실상 변경하기 위해 사용되는 회절 특성을 렌즈에 부여할 수 있다.
하기의 단락에서, 본 발명의 예들의 상세한 설명이 제공될 것이다. 바람직한 예 및 대안적인 예 둘 모두의 설명은 단지 예이며, 당업자에게는 변형, 수정 및 변경이 명백할 수 있다는 것이 이해된다. 따라서, 상기 예는 근본적인 본 발명의 범주를 제한하지 않는다는 것이 이해되어야 한다.
용어
본 발명에 관한 이러한 상세한 설명 및 특허청구범위에서, 하기의 정의가 적용될 다양한 용어가 사용될 수 있다:
정렬 층: 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 액정 층 내의 분자의 배향에 영향을 미치고 그 배향을 정렬시키는, 액정 층에 인접한 층을 지칭한다. 분자의 생성된 정렬과 배향은 액정 층을 통과하는 광에 영향을 미칠 수 있다. 예를 들어, 이러한 정렬과 배향은 굴절 특성에 의해 입사광에 작용할 수 있다. 부가적으로, 이러한 효과는 광의 편광의 변경을 포함할 수 있다.
사이클로이드: 본 명세서에 사용된 사이클로이드는 원이 표면 상에서 이동할 때 원의 대향한 점들을 연결하는 선분의 배향 패턴과 유사한 광축 배향 패턴을 지칭한다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 사이클로이드는 또한 원이 표면 상에서 이동할 때 원의 대향한 점들을 연결하는 선분의 패턴에 대해 수행되는 선형 및 비선형 축소 또는 확장 변환, 회전 변환 등과 같은 수학적 변환으로부터 얻어지는 곡선을 지칭한다.
전기 연통: 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 전기장에 의해 영향을 받고 있는 것을 지칭한다. 전도성 재료의 경우에, 이 영향은 전류의 흐름으로부터 야기되거나 전류의 흐름을 야기할 수 있다. 다른 재료에서, 예로서 전기력선(field line)을 따라 영구적인 그리고 유도된 분자 쌍극자를 배향시키는 경향과 같은 영향을 야기하는 것은 전위장일 수 있다.
동력공급된: 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 전류를 공급할 수 있거나 내부에 전기 에너지를 저장할 수 있는 상태를 지칭한다.
동력공급된 배향: 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 에너지 공급원에 의해 전력공급된 전위장의 효과에 의해 영향을 받을 때의 액정의 분자들의 배향을 지칭한다. 예를 들어, 액정을 포함하는 장치는 에너지 공급원이 온 또는 오프로서 동작하는 경우에 하나의 동력공급된 배향을 가질 수 있다. 다른 예에서, 동력공급된 배향은 인가된 에너지의 양에 의해 영향을 받는 비율에 따라 변화할 수 있다.
에너지: 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 일을 하는 물리적 시스템의 능력을 지칭한다. 본 발명에서의 많은 용도는 일을 함에 있어서 전기적 작용을 수행할 수 있는 상기 능력에 관계될 수 있다.
에너지 공급원: 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 에너지를 공급할 수 있거나 생의학 장치를 동력공급된 상태에 둘 수 있는 장치를 지칭한다.
에너지 하베스터(Energy Harvester): 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 환경으로부터 에너지를 추출하여 그것을 전기 에너지로 변환시킬 수 있는 장치를 지칭한다.
격자 및 격자간: 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 중합체의 부분들에 의해 점유되지 않고 다른 원자들 또는 분자들이 존재할 위치일 수 있는, 중합체 망상구조화된 층의 경계 내의 영역을 지칭한다. 전형적으로, 본 명세서에서, 액정 분자 자체는 중합체 망상구조 내의 영역 내에 함께 존재할 수 있고, 따라서 상기 액정이 점유하는 공간은 격자로서 분류될 수 있다.
안내 렌즈: 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 안구 내에 매립되는 안과용 렌즈를 지칭한다.
렌즈-형성 혼합물 또는 반응성 혼합물 또는 반응성 단량체 혼합물(reactive monomer mixture, RMM): 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 경화 및 가교결합되거나 가교결합되어 안과용 렌즈를 형성할 수 있는 단량체 또는 예비중합체(prepolymer) 재료를 지칭한다. 다양한 예는 하나 이상의 첨가제, 예를 들어 UV 차단제, 틴트(tint), 광개시제 또는 촉매, 및 예컨대 콘택트 렌즈 또는 안내 렌즈와 같은 안과용 렌즈에 사람이 필요로 할 수 있는 다른 첨가제를 갖는 렌즈 형성 혼합물을 포함할 수 있다.
렌즈-형성 표면: 본 명세서에 사용된 바와 같이, 렌즈를 성형하는 데 사용되는 표면을 지칭한다. 일부 예에서, 임의의 그러한 표면은 광학 품질의 표면 마무리를 가질 수 있는데, 이는 성형 표면과 접촉하는 렌즈-형성 혼합물의 중합에 의해 형성되는 렌즈 표면이 광학적으로 허용가능하도록 표면이 형성되고 충분히 매끄럽다는 것을 나타낸다. 또한, 일부 예에서, 렌즈 형성 표면은 예를 들어 구면 도수, 비구면 도수 및 난시 도수, 파면 수차 교정(wave front aberration correction), 및 각막 토포그래피 교정(corneal topography correction)을 포함하는 원하는 광학 특성을 렌즈 표면에 부여하는 데 필요한 기하학적 형상을 가질 수 있다.
액정: 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 통상의 액체와 고체 결정 사이의 특성을 갖는 물질의 상태를 지칭한다. 액정은 고체로서 특징지어질 수 없지만 그의 분자는 어느 정도의 정렬을 나타낸다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 액정은 특정 상(phase) 또는 구조로 제한되지 않지만, 액정은 특정 휴지 배향을 가질 수 있다. 액정의 배향 및 상은 액정의 부류에 따라 외력, 예를 들어 온도, 자성 또는 전기에 의해 조작될 수 있다.
리튬 이온 전지: 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 리튬 이온이 전지를 통해 이동하여 전기 에너지를 발생시키는 전기화학 전지를 지칭한다. 전형적으로 배터리라고 하는 이러한 전기화학 전지는 그의 전형적인 형태에서 에너지를 재공급받거나 재충전될 수 있다.
매체 삽입체 또는 삽입체: 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 이는 에너지 공급원을 안과용 렌즈 내에서 지지할 수 있는 성형성 또는 강성 기재를 지칭한다. 일부 예에서, 매체 삽입체는 또한 하나 이상의 가변 광학부를 포함한다.
금형: 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 비경화 제형으로부터 렌즈를 형성하기 위해 사용될 수 있는 강성 또는 반-강성 물체를 지칭한다. 일부 바람직한 금형은 전방 곡선 금형 부분품 및 후방 곡선 금형 부분품을 형성하는 2개의 금형 부분품을 포함한다.
안과용 렌즈 또는 렌즈: 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 눈 안에 또는 눈 위에 존재하는 임의의 안과용 장치를 지칭한다. 이들 장치는 광학 교정 또는 변경을 제공할 수 있거나 미용을 위한 것일 수 있다. 예를 들어, 용어 "렌즈"는 콘택트 렌즈, 안내 렌즈, 오버레이 렌즈(overlay lens), 안구 삽입체(ocular insert), 광학적 삽입체, 또는 시력이 교정되거나 변경되게 하는, 또는 시력을 방해함이 없이 눈 생리 기능이 미용적으로 향상되게 하는(예를 들어, 홍채 색상) 다른 유사한 장치를 지칭할 수 있다. 일부 예에서, 본 발명의 바람직한 렌즈는, 예를 들어 실리콘 하이드로겔 및 플루오로하이드로겔을 포함하는 실리콘 탄성중합체 또는 하이드로겔로부터 제조된 소프트 콘택트 렌즈이다.
광학적 또는 광학 구역: 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 안과용 렌즈의 착용자가 이를 통해 보는 안과용 렌즈의 영역을 지칭한다.
동력: 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 단위 시간당 행해진 일 또는 전달된 에너지를 지칭한다.
재충전가능한 또는 재동력공급가능한: 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 더 높은 일 수행 능력을 가진 상태로 복원되는 능력을 지칭한다. 본 발명에서의 많은 용도는 소정의 회복 기간 동안 소정의 비율로 전류를 흘리는 능력에 의해 복원되는 능력에 관계될 수 있다.
재동력공급 또는 재충전: 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 보다 높은 일 수행 능력을 갖는 상태로의 에너지 공급원의 복원을 지칭한다. 본 발명에서의 많은 용도는 소정의 회복 기간 동안 소정의 비율로 전류를 흘리는 능력으로 장치를 복원하는 것에 관계될 수 있다.
금형으로부터 이형된: 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 렌즈가 금형으로부터 완전히 분리되거나, 단지 느슨하게 부착되어 가벼운 정도의 교반에 의해 제거되거나 스왑(swab)에 의해 밀려 떼어내질 수 있는 것을 지칭한다.
휴지 배향: 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 비-동력공급된 휴지 상태에 있는 액정 장치의 분자의 배향을 지칭한다.
가변 광학: 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 광학 품질, 예를 들어 렌즈의 광학 굴절력 또는 편광 각도를 변화시키는 능력을 지칭한다.
안과용 렌즈
도 1을 참조하면, 밀봉되고 봉지된 삽입체를 포함하는 안과용 장치를 형성하기 위한 기구(100)가 도시되어 있다. 기구는 예시적인 전방 곡선 금형(102) 및 정합하는 후방 곡선 금형(101)을 포함한다. 안과용 장치의 가변 광학 삽입체(104) 및 본체(103)는 전방 곡선 금형(102)과 후방 곡선 금형(101) 내측에 위치될 수 있다. 일부 예에서, 본체(103)의 재료는 하이드로겔 재료일 수 있고, 가변 광학 삽입체(104)는 이러한 재료에 의해 모든 표면 상에서 둘러싸일 수 있다.
가변 광학 삽입체(104)는 (액정을 포함하는 층으로도 불리는) 다수의 액정 층을 포함할 수 있다. 다른 예는 단일 액정 층을 포함할 수 있는데, 이들 중 일부가 이하의 단락에서 논의된다. 기구(100)의 사용은 다수의 밀봉된 영역을 갖는 구성요소들의 조합으로 구성되는 신규한 안과용 장치를 생성할 수 있다.
일부 예에서, 가변 광학 삽입체(104)를 갖는 렌즈는 액정을 포함하는 층(109) 및 액정을 포함하는 층(110)을 포함하는 중심 강성 광학 요소가 각자의 전방 및 후방 표면들 상에서 대기 및 각막 표면과 직접 접촉하는 강성 중심 연성 스커트 설계(rigid center soft skirt design)를 포함할 수 있다. 렌즈 재료(전형적으로 하이드로겔 재료)의 연성 스커트는 강성 광학 요소의 주연부에 부착되고, 강성 광학 요소는 또한 생성된 안과용 렌즈에 에너지와 기능성을 부가할 수 있다.
도 2a를 참조하면, 200으로 가변 광학 삽입체의 예의 평면도가 도시되어 있고, 도 2b를 참조하면, 250으로 그의 단면도가 도시되어 있다. 이 도면에서, 에너지 공급원(210)이 가변 광학 삽입체(200)의 주연부 부분(211)에 도시되어 있다. 에너지 공급원(210)은 예를 들어 박막 재충전가능 리튬 이온 배터리 또는 알칼리 전지 기반 배터리를 포함할 수 있다. 에너지 공급원(210)은 상호접속을 허용하는 상호접속 특징부(214)에 접속될 수 있다. 225와 230의 추가의 상호접속부는 예를 들어 에너지 공급원(210)을 전기 회로(205)와 같은 회로에 접속시킬 수 있다. 다른 예에서, 삽입체가 그의 표면 상에 침착된 상호접속 특징부를 가질 수 있다.
일부 예에서, 가변 광학 삽입체(200)는 가요성 기재를 포함할 수 있다. 이러한 가요성 기재는 앞서 논의된 유사한 방식으로 또는 다른 수단에 의해 전형적인 렌즈 형태와 유사한 형상으로 형성될 수 있다. 그러나, 추가의 가요성을 부가하기 위해, 가변 광학 삽입체(200)는 그의 길이를 따라 반경방향 절제부와 같은 부가적인 형상 특징부를 포함할 수 있다. 집적 회로, 개별 구성요소, 수동(passive) 구성요소, 및 또한 포함될 수 있는 그러한 장치와 같은, 205로 지시되는 것과 같은 다수의 전자 구성요소가 있을 수 있다.
가변 광학부(220)가 또한 예시되어 있다. 가변 광학부(220)는, 결과적으로는 전형적으로 액정 층을 가로질러 확립되는 전기장을 변화시킬 수 있는, 가변 광학 삽입체를 통한 전류의 인가를 통해 명령에 따라 변화될 수 있다. 일부 예에서, 가변 광학부(220)는 2개의 투명 기재 층들 사이의 액정을 포함하는 얇은 층을 포함한다. 전형적으로 전자 회로(205)의 동작을 통해 가변 광학 구성요소를 전기적으로 작동시키고 제어하는 수많은 방식이 있을 수 있다. 전자 회로(205)는 다양한 방식으로 신호를 수신할 수 있고, 아이템(215)과 같은 삽입체 내에 또한 있을 수 있는 감지 요소에 또한 접속될 수 있다. 일부 예에서, 가변 광학 삽입체는 안과용 렌즈를 형성하기 위해 하이드로겔 재료 또는 다른 적합한 재료로 구성될 수 있는 렌즈 스커트(255) 내에 봉지될 수 있다. 이들 예에서, 안과용 렌즈는 렌즈 스커트(255), 및 그 자체가 액정 재료의 층 또는 영역을 포함하거나 액정 재료를 포함할 수 있는 봉지된 안과용 렌즈 삽입체(200)로 구성될 수 있으며, 일부 예에서, 층은 격자간에 위치된 액정 재료의 중합체 망상구조화된 영역을 포함할 수 있다.
액정 요소를 포함하는 가변 광학 삽입체
도 3을 참조하면, 매립된 가변 광학 삽입체(371)를 갖는 안과용 렌즈(360)가 도시되어 있다. 안과용 렌즈(360)는 전방 곡선 표면(370)과 후방 곡선 표면(372)을 구비할 수 있다. 가변 광학 삽입체(371)는 액정 층(374)을 갖는 가변 광학부(373)를 구비할 수 있다. 일부 예에서, 가변 광학 삽입체(371)는 다수의 액정 층(374, 375)을 가질 수 있다. 가변 광학 삽입체(371)의 일부분이 안과용 렌즈(360)의 광학 구역과 중첩될 수 있다.
도 4a를 참조하면, 정렬 층 분자(415)에 의한 액정 분자(410)의 정렬의 도시가 예시적인 방식으로 도시될 수 있다. 도시된 바와 같이, 정렬 층은 정렬 층이 부착되는 표면에 대한 액정 분자의 배향을 제어하기 위해 사용될 수 있는데, 정렬 층은 또한 그 표면의 평면 또는 국부적인 평면 내에 있다. 배향의 제어는 표면을 통해 진행하는 광의 국부적인 유효 굴절률을 자체 조절할 수 있다. 또한, 국부적인 평면 내에서의 액정 분자의 배향은 그 표면을 통과하는 광의 전기장 벡터와의 상호작용을 유발할 수 있다. 따라서, 액정 분자의 배향의 제어는 국부적으로 가변적인 굴절률을 형성할 수 있거나, 분자들 중 많은 것이 표면에 수직인 방향으로 동일한 방식으로 대체로 배향된다면 국부적 표면 영역의 평면 내의 분자의 배향은 그 영역을 통과하는 광 또는 전자기 방사선의 위상에 영향을 줄 수 있다. 평면 내에서 액정을 배향시키는 많은 방식이 프로그래밍 가능한 방식으로 액정 공간 배향에서의 상이한 패턴을 허용할 수 있다.
도 4a를 참조하면, 액정 분자들(410)과 상호작용하는 배향 층(415) 내의 정렬 층 분자들의 일례의 상세도를 볼 수 있다. 비-제한적 예에서, 정렬 층 분자는 아조벤젠 모이어티(Azobenzene moiety)일 수 있다. 일부 예에서, 아조벤젠 모이어티의 하나의 안정한 구성이 이 모이어티의 방향족 고리 부분을, 개재하는 이중 결합된 화학 결합의 동일 측에 고리들이 위치되는 시스-구성으로 배치할 수 있다. 이는 415로 도시된 구성일 수 있고, 분자의 일부분이 결합하고 있는 표면에 평행하게 배향되게 할 수 있다. 도시된 바와 같이, 액정 분자들과의 예시적인 아조벤젠 모이어티의 상호작용이 이들을 아조벤젠 모이어티의 축을 따라 정렬되게 할 수 있다. 도 4a에서, 이들 정렬 분자는 액정 분자를 표면에 평행하게 위치시키도록 배향될 수 있다. 도시된 바와 같이, 게다가, 표면의 평면 내에서, 액정 분자를 페이지를 가로질러 길이방향으로 배향시키는 것으로 분자가 도시되어 있다.
도 4b를 참조하면, 대안적인 배향을 볼 수 있다. 이 예에서, 정렬 층 분자(425)는 액정 분자(420)를 국부적인 표면에 평행하게 정렬시키는 예시적인 시스 구성으로 다시 배향될 수 있지만, 이제 이들 분자의 배향은 이때 평면 내의 다른 배향이 액정 분자의 길이가 페이지의 내외부로 배향될 수 있음을 도시하도록 예시되어 있다. 정렬 층 분자의 배향을 프로그래밍함으로써, 도 4a에서 도시된 것과 도 4b에 도시된 것 사이의 많은 배향들로 배향되는 영역들을 한정하는 것이 가능할 수 있다.
사이클로이드 파장판 렌즈를 포함하는 안과용 장치
특별한 다양한 편광 홀로그램, 즉 사이클로이드 회절 파장판(cycloidal diffractive waveplate, CDW)이 실질적으로 100% 회절 효율을 제공하고, 스펙트럼적으로 광대역일 수 있다. 도 5a에 개략적으로 예시된 사이클로이드 회절 파장판의 구조는 이방성 재료 필름(565)을 포함하며, 여기서 광축 배향은 이방성 재료 필름(565) 내의 패턴에 의해 예시된 바와 같이 필름의 평면 내에서 연속적으로 회전하고 있다. 가시 파장에 대한 거의 100% 효율은, 대략 1 마이크로미터(0.001mm) 두께의 액정 중합체(liquid crystal polymer, LCP) 필름에서 전형적으로 충족되는 반파장 위상 지연 조건의 실현 시 달성된다. 도 5a를 참조하면, 사이클로이드 파장판 설계에서 일어날 수 있는 배향 프로그래밍의 상세도는 반복적으로 사이클을 이루는 패턴을 도시한다. 주어진 축방향으로, 예를 들어 x축으로 지칭될 수 있는 563으로, 패턴은 축방향에 평행한 배향(560)으로부터 축방향에 수직한 배향(561)을 향하는 배향을 통해 그리고 다시 562에서의 축방향에 평행한 배향을 통해 변화할 수 있다.
얇은 격자가 고 효율을 나타내는 광학계 내에서의 그러한 흔치 않은 상황은 x,y 평면 내의 복굴절 필름 상에 z-축을 따라 법선방향으로 입사하는 파장 λ의 선형 편광된 광 빔을 고려함으로써 이해될 수 있다. 필름의 두께 L 및 그의 광학 이방성 Δn 이 LΔn = λ/2이도록 선택되고, 그의 광축이 입력 빔의 편광 방향에 대해 45도인 각도 α로 배향되면, 출력 빔의 편광은 90도인 각도 β만큼 회전된다. 이는 반파장 파장판이 기능하는 방법이다. 그러한 파장판의 출력에서의 편광 회전 각도인 β = 2α는 광축의 배향 d = (dx, dy) = (cosα, sinα)에 의존한다. 저 분자량뿐만 아니라 중합체성인 액정 재료는 높은 공간 주파수 a = qx에서 파장판의 평면 내에서 d의 연속 회전을 허용하며, 여기서 공간 조정 주기 L = 2p/q는 가시 광의 파장과 유사할 수 있다. 그러한 파장판의 출력에서의 광의 편광은 결과적으로 공간에서 변조되고(β = 2qx), 이러한 파장판의 출력에서의 회전 편광 패턴 내의 전기장은 평균되며(, < E > = 0), 입사 빔의 방향으로 투과되는 광이 없다. 이렇게 얻어진 편광 패턴은 각도 ± λ/Λ로 전파하는 2개의 원형 편광된 빔들의 중첩에 대응한다. 도 5b를 참조하면, 이러한 효과의 예시를 볼 수 있다. 573에서, 둘 모두의 원형 편광 패턴들로부터의 편광 성분들을 포함하는 입사 빔이 예시적인 사이클로이드 파장판(570)과 만날 수 있다. 입사 패턴이 2개의 전파각, 예를 들어 571에서의 +λ/Λ at 571 및 572에서의 - λ/Λ로 이미징된다. 원형 편광된 입력 빔의 경우에 빔이 우회전인지 좌회전인지에 따라 회절 차수들 중 단 하나만이, 즉 571에서의 +1차 또는 572에서의 -1차가 존재한다.
특별한 다양한 사이클로이드 회절 파장판이 도 5c에 예시될 수 있다. 그러한 예에서, 도 5a에서 언급되는 사이클로이드 회절 파장판 패턴은 안과용 렌즈 삽입체 장치의 폼 팩터(form factor)로 추가로 개선될 수 있다. 도 5c에서, 도 5a의 회절 파장판의 개념적인 편성을 새로운 패턴으로 도시한 것이 도시되어 있다. 회절 파장판 상에서 내려다볼 때의 액정 분자의 배향의 도시가 단순화된 형태(570)로 이루어져 있다. 단순화된 형태(570)는 축방향(563)에 대해 평행하게 배향된 분자(571)를 얇은 스트라이프로서 도시하고, 축방향(563)에 대해 수직으로 배향된 분자(572)가 두꺼운 선으로 도시되어 있다. 사이클로이드 패턴에서, 도 5a에 도시된 바와 같이, 이들 2개의 선들 사이에서, 액정 분자는 끝단들 사이에서 배향이 매끄럽게 변화하도록 모델링될 수 있다. 단순화된 형태(570)에서의 선들의 간격은 대체로 선형일 수 있다. 573에서, 패턴에 대한 포물선형 축소를 행하기 위해 패턴의 변환이 이루어질 수 있다. 따라서, 축방향을 따라, 단순화되어진 축소된 형태(574)에서 선 위치로 도시된 바와 같이, 선들 사이의 간격이 변화할 것이다. 단순화되어진 축소된 형태(574)의 예시적인 단일 선 표현(575)이 이제는 좁은 선들을 채원지지 않은 원으로 그리고 더 두꺼운 선을 채워진 원으로 나타낸다. 이러한 표현은 축소된 사이클로이드 패턴이 폐쇄된 패터(patter)로 어떻게 형성될 수 있는지를 상상하는 데 유용할 수 있다. 특별한 다양한 회절 파장판을 모델링하는 예시적인 방식은, 축소된 사이클로이드 패턴의 단일 선 표현(575)을 일정 축을 중심으로 회전시키는 것(576)을 고려하는 것이다. 다른 예에서, 특별한 다양한 회절 파장판은 단일 선 표현(575)을 원형 경로 주위에 복제하는 것을 고려함으로써 모델링될 수 있으며, 여기서 특정 반경방향 점에서의 각각의 배향은 완전한 원형 경로 주위에서 동일하다. 결과적인 예시(583)에서, 형상은 추정인데, 그 이유는 형상이 평탄 방식으로 묘사되었지만, 유사한 배향 프로그래밍 형상이 또한 렌즈 삽입체와 같은 3차원 표면을 가로질러 발생될 수 있기 때문이다.
이어서, 이들 변환으로부터 기인할 수 있는 패턴은 적절한 정렬 패턴을 이웃하는 정렬 층 내로 기입함으로써 액정 층에서 일어나게 될 수 있다. 정렬 패턴의 기입은 평탄 표면 상에서 또는 구형 표면의 대면 부분(subtended portion)과 같은 절곡된(folded) 표면 상에서 수행될 수 있다. 액정 또는 액정 중합체 분자가 그러한 방식으로 정렬되고 생성된 층이 교차된 편광기들 사이에 배치될 때, 그 조합을 통해 나오는 광은 도 5d에서 보여지는 것과 같은 패턴(592)을 형성할 수 있다. 어두운 영역(590)은 교차된 편광기 축들 중 어느 하나와 정렬된 액정 분자의 배향을 나타낼 수 있다. 밝은 영역(591)은 분자가 교차된 편광 축들의 축들로부터 벗어나 정렬된 영역을 나타낼 수 있으며, 여기서 가장 밝은 점들은 교차된 편광기 축에 대해 대략 45도에 있을 수 있다. 패턴화의 포물선형 태양은 백색 패턴 라인들 사이의 간격을 감소시킴으로써 추정될 수 있다. 연속적인 백색 패턴 선들 사이에서, 사이클로이드 패턴은 한 사이클을 완성할 수 있다.
도 5e를 참조하면, 본 명세서에서 논의된 유형의 회절 파장판 렌즈의 예시적인 도시를 볼 수 있다. 사이클로이드 패턴 위에 중첩된 포물선형 간격 및 렌즈 표면의 물리적 형상 둘 모두로부터 포커싱 효과가 도출될 수 있는데, 이는 렌즈 표면을 가로지른 광에 대한 위상 지연 특성에 대한 포물선 형상과 관련될 수 있다. 포커싱 특성은 회전 파장판과 함께 논의되었던 바와 같은 동일한 모델에서 반경방향 방식으로 상호작용할 수 있으며, 여기서 하나의 원형 편광 방향은 +1차로 그리고 다른 원형 편광 방향은 -1차로 전파될 수 있다. 예시적인 도시에서, 일부 종류의 물체(599)가 일정 지점에 위치될 수 있고 예시적인 광선(593, 598)에 의해 모델링될 수 있다. 둘 모두 원형 편광 성분들로 도시된 이들 광선은 회절 파장판 렌즈(597)와 상호작용하므로, 이들 둘 모두는 +1차가 초점(595)에서 이미지로 수렴되게 하도록 모델링될 수 있는 반면에,-1차는 예시적인 광선들의 예의 경우에 초점으로부터 발산 경로(594) 및 발산 경로(596)로 발산될 수 있다. 따라서, 비-편광된 광에 대한 물체의 인지된 이미지는 포커싱된 이미지와 디포커싱된(defocussed) 이미지의 중첩일 수 있다.
그러한 회전 파장판 렌즈 구조체는 렌즈의 상이한 또는 보다 높은 강도(초점 거리로서 또는 디옵터로 측정됨)가 동일한 두께의 또는 보다 얇은 필름 내에서 얻어질 수 있음을 포함할 수 있는 다른 액정 렌즈에 비해, 이점을 갖는 렌즈처럼 작용한다. 일부 예에서, 필름의 두께는 단지 1 내지 5 mm일 수 있다. 이러한 렌즈의 다른 이점은 장치에 입사하는 광의 편광의 스위칭에 의한 초점력 조절을 위해 양의 값과 음의 값 사이에서 스위칭할 가능성일 수 있다. 일부 예에서, 액정 위상 지연 판의 사용은 편광 스위칭을 용이하게 하기 위해 이용될 수 있다. 렌즈 작용과 스위칭 작용 사이의 분리는 비-제한적 예로서 커패시턴스 및 전력 소비와 같은 시스템의 전기적 특성의 다양성을 허용할 수 있다. 예를 들어, 렌즈 자체가 얇게 선택될 수 있을지라도, 액정 위상 지연기의 두께는 전력 소비를 최소화하도록 선택될 수 있다.
전방 삽입체 피스와 후방 삽입체 피스 사이의 공간 내에 형성되는 사이클로이드 회절 렌즈 패턴은 전기적 활성의 매립된 가변 광학 삽입체를 형성할 수 있다. 도 5f를 참조하면, 안과용 렌즈 내로 삽입될 수 있는 가변 광학 삽입체(500)가 액정 층(530)의 배향의 제어를 통해 프로그래밍된 예시적인 사이클로이드형으로 변화하는 굴절률을 갖는 것으로 도시되어 있다. 가변 광학 삽입체(500)는 본 명세서의 다른 단락에서 논의되었던 바와 유사한 재료의 다양성 및 구조적 관련성을 가질 수 있다. 일부 예에서, 520 및 545의 투명 전극이 각각 제1 투명 기재(510) 및 제2 투명 기재(550) 상에 배치될 수 있다. 제1(525) 및 제2(540) 렌즈 표면은 유전체 필름, 및 각각 투명 전극 또는 유전체 필름 상에 배치될 수 있는 정렬 층들로 구성될 수 있다. 액정 층의 사이클로이드 배향 상에 중첩된 포물선형 패턴화는 기하학적 효과 이상으로 렌즈 요소의 추가의 초점력을 도입할 수 있다.
도 5g에 도시된 바와 같이, 전방 및 후방 삽입체 피스들 내의 전극에 대한 전위의 인가에 의해, 사이클로이드형으로 배향된 액정 층을 가로질러 전기장(532)이 확립될 수 있다. 액정 모이어티가 532로 도시된 바와 같이 전기장과 정렬될 때, 결과적인 정렬은 회절 파장판 렌즈의 특별한 특성 없이 액정 층이 공간적으로 균일한 필름이 되게 할 수 있다. 따라서, 비-제한적 예로서, 광학 굴절력을 갖는 531의 패턴이 532로 도시된 바와 같이 전기장의 인가에 의한 포커싱 효과를 유발하지 않을 수 있다.
회절 파장판 렌즈 처리의 예
액정 및 액정 중합체 회절 파장판의 제조는 다단계 공정일 수 있다. 마스터 파장판으로부터 사이클로이드 회절 파장판을 인쇄하기 위한 기술은 고품질 및 대면적을 갖는 대규모 생산에 적합할 수 있다. 이는 복잡성, 비용 및 안정성 문제를 부가할 수 있는 홀로그램 장비를 수반하는 다른 예와 비교될 수 있다. 이러한 인쇄 기술은 선형 또는 원형 편광된 입력 빔으로부터 마스터 사이클로이드 회절 파장판의 출력에서 얻어진 회전 편광 패턴을 이용할 수 있다. 인쇄된 파장판의 주기는 선형 편광된 입력 빔을 사용할 때 2배가 될 수 있다. 광이방성 재료에 직접 기록하는 것과 비교할 때, 광배향에 기초하는 액정 중합체 기술은 예를 들어 머크(Merck)로부터의 액정 중합체의 구매가능성에 기초하는 이점을 가질 수 있다. RMS-001C와 같은 공급자(머크)의 명칭으로 언급될 수 있는 반응성 메소겐의 전형적인 액정 중합체가 광배향 층 상에 스핀 코팅(전형적으로 60초 동안 3000 rpm)될 수 있고, 대략 10분 동안 UV 중합될 수 있다. 광대역 회절을 위해 또는 피크 회절 파장을 조절하기 위해 다수의 층이 코팅될 수 있다.
일부 예에서, 안과용 삽입체는 파장판 렌즈를 포함하도록 처리될 수 있다. 다른 예에서, 전방 광학 피스는 액정 재료를 수용하기 위해 좁은 갭을 갖도록 후방 광학 피스와 협력하여 성형, 기계가공 또는 달리 형성될 수 있다. 일부 예에서, 갭은 1.5 마이크로미터만큼 좁을 수 있다. 원하는 갭 두께의 특성은 액정 재료 및 그의 복굴절 계수의 함수일 수 있다. 회절 파장판 두께는 하기 방정식의 1차 또는 2차를 충족시키는 데 필요할 수 있다.
Figure pat00001
따라서, 1차 두께(mi =0)는 1 내지 2 um 정도일 수 있고, 여기서 2차는 1차 두께의 배수일 수 있다. d는 필름 두께를 나타낼 수 있고, 델타 n은 복굴절 계수를 나타낼 수 있으며, 람다는 장치에 노출된 스펙트럼의 중심에서의 파장을 나타낼 수 있다. 그럼에도 불구하고, 두께는 매우 작을 수 있는데, 이는 삽입체의 크기에 대한 바람직한 품질을 가질 수 있다. 일부 예에서, 균일한 두께에서 얇은 갭을 유지하기 위해, 균일한 크기의 스페이서가 액정 재료 내로 도입될 수 있다. 전방 광학 피스와 후방 광학 피스 사이에 형성된 갭 내로의 충전시, 공간은 최소 갭 두께를 유지할 수 있다.
일부 예에서, 전방 광학체 및 후방 광학체는 예로서 토파스(Topas)로부터 형성될 수 있다. 광학 피스 상에 침착될 수 있는 전극 재료의 필름 품질 및 접착성을 증진시키는 형성된 광학 피스의 표면 처리가 있을 수 있다. 전극은 다양한 논의된 재료로 형성될 수 있고, 일례에서, ITO로 구성될 수 있다. 일부 예에서, 유전체 필름이 전극 재료 상에 침착될 수 있다. 정렬 층이 스핀 코팅에 의해 광학 피스 상에 배치될 수 있다. 정렬 층의 예는 다음 단락들에서 요약될 수 있는 다양한 재료를 포함할 수 있고; 예를 들어 재료는 일련의 광 정렬가능한 아조벤젠 염료(photo alignable azobenzene dye, PAAD)로부터의 예를 포함할 수 있다. 스핀 코팅 조건의 예는 대략 1 cm 직경 피스를 10 내지 60초 동안 분당 1000 내지 5000 회전의 속도 이상으로 회전시키는 것일 수 있다.
광학 피스들은 정렬 층들 사이의 임의의 액정 재료의 존재 없이 함께 배치될 수 있다. 다음으로, 감광성 정렬 층이 패턴화될 수 있다. 도 6a를 참조하면, 예시적인 패턴화 공정의 도면을 볼 수 있다. 660에서, 레이저와 같은 간섭성 광원이 패턴 마스크를 조사할 수 있다. 간섭성 광원은 동작을 위한 다수의 파장을 가질 수 있고, 예를 들어 445 nm에서 동작할 수 있다. 간섭성 광은 언급된 바와 같은 사이클로이드 패턴을 패턴화할 홀로그램 마스크(661)를 통과할 수 있다. 광은 마스크로부터 조절가능한 거리, 예를 들어 2 센티미터만큼 분리될 수 있는 포커싱 렌즈(662)를 통해 집광될 수 있다. 포커싱 대물 렌즈는 예를 들어 약 40 cm일 수 있는 초점(664)에 포커싱될 수 있다. 포커싱된 패턴은 예를 들어 수렴 렌즈로부터 대략 10 cm에 있을 수 있는 광학 위치설정 거리(666)에 위치될 수 있는 전방 및 후방 광학 조합 장치(663)와 교차할 수 있다. 광정렬 층 상의 마스크의 조사는 광정렬 층의 특성에 좌우될 수 있는 가변 시간량 동안 진행될 수 있다. 일례에서, 조사 시간은 5 내지 50 mW/㎠의 입사광의 세기에서 5 내지 30분으로 변할 수 있다. 생성된 패턴화된 렌즈 피스는 이어서 액정 함유 재료로 충전될 수 있다. 일부 예에서, 언급된 바와 같이, 액정 재료는 상이한 재료들의 조합일 수 있고, 액정, 중합체 액정 및 예시적인 스페이서 구체 또는 다른 이격 장치를 포함하는 다른 그러한 재료를 포함할 수 있다. 결과는 회절 파장판 렌즈를 포함하는 삽입체일 수 있다.
일부 예에서, 삽입체는 하이브리드 정렬 상태가 확립되는 이전 예와 유사한 방식으로 후방 광학 피스와 함께 전방 광학 피스로부터 형성될 수 있다. 그러한 상태에서, 전방 또는 후방 광학 피스들 중 하나는 사이클로이드 유형 패턴으로 패턴화될 수 있는 반면, 다른 것은 정렬 층이 모두 광학 피스의 표면에 평행하거나 광학 피스의 표면에 수직하게 정렬되도록 패턴화될 수 있다. 일부 예에서, 제2 광학 피스는 비-제한적 의미로 DMOAP로 지칭될 수 있는 옥타데실다이메틸 (3-트라이메톡시실릴프로필) 암모늄 클로라이드와 같은 상이한 정렬 재료로 코팅될 수 있다. DMAOP는 광학 피스를 코팅하도록 사용될 수 있고, 건조 후에 액정 분자들의 길이가 표면에 수직하게 배향되는 호메오트로픽 패턴으로 액정 분자들을 정렬시키는 층을 형성할 수 있다.
도 6b를 참조하면, 안과용 렌즈 내로 삽입될 수 있는 가변 광학 삽입체(600)의 대안이 제2 층(620) 및 제1 층(640)과 함께 예시되어 있다. 일부 예에서, 각각의 층은 액정 층을 포함할 수 있고; 다른 예에서, 적어도 하나의 층은 파장판 렌즈 유형 구성으로 액정 분자를 포함한다. 논의된 바와 같이, 파장판 렌즈는 원형 편광된 광의 2개의 배향 벡터를 상이하게 포커싱할 수 있다. 하나는 포커싱될 수 있는 반면, 다른 하나는 디포커싱될 수 있다. 일부 예에서, 제1 층이 파장판 렌즈일 수 있고 다른 하나가 편광 필터일 수 있는 2층 삽입체를 생성하는 것이 바람직할 수 있으며, 여기서 그 제2 층은 입사광의 하나의 원형 편광 성분을 필터링한다. 다른 예에서, 제2 필름은 광을 단 하나의 원형 편광 성분으로 변환하도록 구성될 수 있다.
액정 영역(들) 및 상이할 경우 다른 층상 영역 주위의 다양한 층의 양태들 각각은 도 5f의 가변 광학 삽입체(500)에 관하여 기술된 바와 유사한 다양성을 가질 수 있다. 예시의 목적을 위해, 제1 층(640)은 파장판 렌즈 유형 프로그래밍을 갖는 것으로 도시될 수 있고; 반면에 제2 층(620)은 이러한 예에 대해 액정 분자의 상이한 배향으로 도시될 수 있다. 제1 기재(610), 620 주위의 공간 내의 그의 개재 층(intervening layer) 및 제1 필터링 특성을 갖는 중간 기재(630)로 불릴 수 있는 제2 기재에 의해 형성되는 제1 액정 기반 요소를, 중간 기재(630) 상의 제2 표면, 640 주위의 공간 내의 개재 층 및 파장판 포커싱 렌즈 특성을 갖는 제3 기재(650)에 의해 형성되는 제2 액정 기반 요소와 조합함으로써, 예로서 단지 포커싱된 광의 투명도가 렌즈를 통과하는 것이 허용되는 렌즈의 전기적 가변 초점 특성을 허용할 수 있는 조합이 형성될 수 있다.
예시적인 가변 광학 삽입체(600)에서, 가변 광학 삽입체(500)에서의 예와 관련된 다양성 및 다양한 유형의 적어도 파장판 유형 렌즈 층의 조합이 3개의 기재 층들을 이용하여 형성될 수 있다. 다른 예에서, 장치는 4개의 상이한 기재들의 조합에 의해 형성될 수 있다. 그러한 예에서, 중간 기재(630)는 2개의 층으로 분할될 수 있다. 기재들이 추후에 조합되면, 가변 광학 삽입체(600)와 유사하게 기능하는 장치가 생성될 수 있다. 4개의 층들의 조합은 유사한 장치들이 층(620, 640) 둘 모두 주위에 구성될 수 있는 요소의 제조를 위한 일례를 제시할 수 있으며, 여기서 처리의 차이는 액정 요소를 위한 정렬 특징부를 한정하는 단계들의 일부분과 관련될 수 있다.
재료
미세사출 성형 예는, 예를 들어 직경이 약 6 mm 내지 10 mm이고 전방 표면 반경이 약 6 mm 내지 10 mm이며 후방 표면 반경이 약 6 mm 내지 10 mm이고 중심 두께가 약 0.050 mm 내지 1.0 mm인 렌즈를 형성하기 위해 사용되는 폴리(4-메틸펜트-1-엔) 공중합체 수지를 포함할 수 있다. 일부 예는 직경이 약 8.9 mm이고 전방 표면 반경이 약 7.9 mm이며 후방 표면 반경이 약 7.8 mm이고 중심 두께가 약 0.200 mm이며 에지 두께가 약 0.050 mm인 삽입체를 포함한다.
도 1에 도시된 가변 광학 삽입체(104)는 안과용 렌즈를 형성하는 데 이용되는 금형 부분품 내에 배치될 수 있다. 금형 부분품의 재료는, 예를 들어 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리에틸렌, 폴리메틸 메타크릴레이트, 및 개질 폴리올레핀 중 하나 이상의 폴리올레핀을 포함할 수 있다. 다른 금형은 세라믹 또는 금속 재료를 포함할 수 있다.
바람직한 지환족 공중합체는 두 가지의 상이한 지환족 중합체를 함유한다. 지환족 공중합체의 다양한 등급은 105℃ 내지 160℃ 범위의 유리 전이 온도를 가질 수 있다.
일부 예에서, 본 발명의 금형은 중합체, 예컨대 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리스티렌, 폴리메틸 메타크릴레이트, 주쇄 내에 지환족 모이어티를 함유한 개질 폴리올레핀, 및 환형 폴리올레핀을 포함할 수 있다. 이 블렌드는 금형 반부들 중 어느 하나 또는 둘 모두에서 사용될 수 있으며, 여기서 이 블렌드가 후방 곡선에 사용되고 전방 곡선은 지환족 공중합체로 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 일부 바람직한 금형 제조 방법에서, 공지된 기술에 따라 사출 성형이 이용되지만, 예는 또한 예를 들어 선반가공, 다이아몬드 선삭(diamond turning), 또는 레이저 절삭(laser cutting)을 포함한 다른 기술에 의해 형성된 금형을 포함할 수 있다.
전형적으로, 렌즈는 둘 모두의 금형 부분품, 즉 후방 곡선 금형(101) 및 전방 곡선 금형(102)의 적어도 하나의 표면 상에 형성된다. 그러나, 일부 예에서, 렌즈의 하나의 표면이 금형 부분품으로부터 형성될 수 있고, 렌즈의 다른 표면이 선반가공 방법 또는 다른 방법을 사용하여 형성될 수 있다.
일부 예에서, 바람직한 렌즈 재료는 실리콘 함유 성분을 포함한다. "실리콘 함유 성분"은 단량체, 거대단량체(macromer) 또는 예비중합체 내에 적어도 하나의 [-Si-O-] 단위를 함유하는 것이다. 바람직하게는, 전체 Si 및 부착된 O는 실리콘-함유 성분의 전체 분자량의 약 20 중량% 초과, 더욱 바람직하게는 30 중량% 초과의 양으로 실리콘-함유 성분 내에 존재한다. 유용한 실리콘 함유 성분은 바람직하게는 중합가능한 작용기, 예를 들어, 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 아크릴아미드, 메타크릴아미드, 비닐, N-비닐 락탐, N-비닐아미드, 및 스티릴 작용기를 포함한다.
일부 예에서, 삽입체를 둘러싸는, 삽입체 봉지 층으로도 불리는 안과용 렌즈 스커트는 표준 하이드로겔 안과용 렌즈 제형으로 구성될 수 있다. 다수의 삽입체 재료에 대해 허용가능한 부합을 제공할 수 있는 특성을 가진 예시적인 재료는 나라필콘 계열(나라필콘 A 및 나라필콘 B를 포함함) 및 에타필콘 계열(에타필콘 A를 포함함)을 포함할 수 있다. 더욱 기술적으로 포괄적인 논의가 본 명세서의 기술과 일치하는 재료의 특성에 대해 후술된다. 당업자는 논의되는 것들 외의 다른 재료가 또한 밀봉되고 봉지된 삽입체의 허용가능한 인클로저(enclosure) 또는 부분적인 인클로저를 형성할 수 있고, 특허청구범위의 범주 내에서 일관성을 갖고 포함되는 것으로 고려될 것임을 인식할 수 있다.
적합한 실리콘 함유 성분은 하기 화학식 I의 화합물을 포함한다:
[화학식 I]
Figure pat00002
상기 식에서,
R1은 독립적으로 1가 반응성 기, 1가 알킬기 또는 1가 아릴기 - 전술한 기 중 임의의 것은 하이드록시, 아미노, 옥사, 카르복시, 알킬 카르복시, 알콕시, 아미도, 카르바메이트, 카르보네이트, 할로겐 또는 이들의 조합으로부터 선택되는 작용기를 추가로 포함할 수 있음 - 와; 1-100개의 Si-O 반복 단위를 포함하는 1가 실록산 사슬 - 알킬, 하이드록시, 아미노, 옥사, 카르복시, 알킬 카르복시, 알콕시, 아미도, 카르바메이트, 할로겐 또는 이들의 조합으로부터 선택되는 작용기를 추가로 포함할 수 있음 - 로부터 선택되며;
여기서 b는 0 내지 500이며, b가 0 이외의 것일 때 b는 기술된 값과 동일한 모드를 가진 분포임이 이해되며;
여기서 적어도 하나의 R1은 1가 반응성 기를 포함하며, 일부 예에서는 1개 내지 3개의 R1이 1가 반응성 기를 포함한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "1가 반응성 기"는 자유 라디칼 및/또는 양이온 중합을 겪을 수 있는 기이다. 자유 라디칼 반응성 기의 비제한적인 예는 (메트)아크릴레이트, 스티릴, 비닐, 비닐 에테르, C1-6알킬(메트)아크릴레이트, (메트)아크릴아미드, C1-6알킬(메트)아크릴아미드, N-비닐락탐, N-비닐아미드, C2-12알켄일, C2-12알켄일페닐, C2-12알켄일나프틸, C2-6알켄일페닐C1-6알킬, O-비닐카르바메이트 및 O-비닐카르보네이트를 포함한다. 양이온성 반응성 기의 비제한적인 예는 비닐 에테르 또는 에폭사이드기 및 이들의 혼합물을 포함한다. 일 실시예에서, 자유 라디칼 반응성 기는 (메트)아크릴레이트, 아크릴옥시, (메트)아크릴아미드, 및 이들의 혼합물을 포함한다.
적합한 1가 알킬 및 아릴기는 비치환된 1가 C1 내지 C16알킬기, C6-C14 아릴기, 예를 들어, 치환 및 비치환 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 2-하이드록시프로필, 프로폭시프로필, 폴리에틸렌옥시프로필, 이들의 조합 등을 포함한다.
일례에서, b는 0이며, 하나의 R1이 1가 반응성 기이며, 적어도 3개의 R1은 1개 내지 16개의 탄소 원자를 가진 1가 알킬기로부터 선택되며, 다른 예에서는 1개 내지 6개의 탄소 원자를 가진 1가 알킬기로부터 선택된다. 이러한 실시예의 실리콘 성분의 비-제한적 예는 2-메틸-,2-하이드록시-3-[3-[1,3,3,3-테트라메틸-1-[(트라이메틸실릴)옥시]다이실록사닐]프로폭시]프로필 에스테르 ("SiGMA"),
2-하이드록시-3-메타크릴옥시프로필옥시프로필-트리스 (트라이메틸실록시)실란,
3-메타크릴옥시프로필트리스(트라이메틸실록시)실란 ("TRIS"),
3-메타크릴옥시프로필비스(트라이메틸실록시)메틸실란 및
3-메타크릴옥시프로필펜타메틸 다이실록산을 포함한다.
다른 예에서, b는 2 내지 20, 3 내지 15이거나 일부 예에서 3 내지 10이며; 적어도 하나의 말단 R1은 1가 반응성 기를 포함하고, 나머지 R1은 1개 내지 16개의 탄소 원자를 갖는 1가 알킬기로부터, 그리고 다른 실시예에서 1개 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 1가 알킬기로부터 선택된다. 또 다른 실시예에서, b는 3 내지 15이며, 하나의 말단 R1은 1가 반응성 기를 포함하며, 다른 말단 R1 은 1개 내지 6개의 탄소 원자를 가진 1가 알킬기를 포함하며 나머지 R1은 1개 내지 3개의 탄소 원자를 가진 1가 알킬기를 포함한다. 이러한 실시예의 실리콘 성분의 비제한적인 예는 (모노-(2-하이드록시-3-메타크릴옥시프로필)-프로필 에테르 종결된 폴리다이메틸실록산 (400 내지 1000 MW)) ("OH-mPDMS"), 모노메타크릴옥시프로필 종결된 모노-n-부틸 종결된 폴리다이메틸실록산 (800 내지 1000 MW), ("mPDMS")"을 "포함한다.
다른 예에서, b는 5 내지 400 또는 10 내지 300이고, 둘 모두의 말단 R1은 1가 반응성 기를 포함하며, 나머지 R1은 독립적으로 1개 내지 18개의 탄소 원자를 가진 1가 알킬기 - 이들은 탄소 원자들 사이에 에테르 결합을 가질 수 있고, 추가로 할로겐을 포함할 수 있음 - 로부터 선택된다.
일례에서, 실리콘 하이드로겔 렌즈가 요구되는 경우, 본 발명의 렌즈는 중합체가 제조되는 반응성 단량체 성분의 총 중량을 기준으로 적어도 약 20 중량%, 그리고 바람직하게는 약 20 내지 70 중량%의 실리콘 함유 성분을 포함하는 반응성 혼합물로부터 제조될 것이다.
다른 실시예에서, 1개 내지 4개의 R1은 하기 화학식 II의 비닐 카르보네이트 또는 카르바메이트를 포함한다:
[화학식 II]
Figure pat00003
상기 식에서, Y는 O-, S- 또는 NH-를 나타내며;
R은 수소 또는 메틸을 나타내며; d는 1, 2, 3 또는 4이고; q는 0 또는 1이다.
실리콘 함유 비닐 카르보네이트 또는 비닐 카르바메이트 단량체는 구체적으로 1,3-비스[4-(비닐옥시카르보닐옥시)부트-1-일]테트라메틸-다이실록산; 3-(비닐옥시카르보닐티오) 프로필-[트리스(트라이메틸실록시)실란]; 3-[트리스(트라이메틸실록시)실릴] 프로필 알릴 카르바메이트; 3-[트리스(트라이메틸실록시)실릴] 프로필 비닐 카르바메이트; 트라이메틸실릴에틸 비닐 카르보네이트; 트라이메틸실릴메틸 비닐 카르보네이트, 및
Figure pat00004
를 포함한다. 약 200 미만의 모듈러스를 가진 생의학 장치가 요구될 경우, 단지 하나의 R1이 1가 반응성 기를 포함해야 하며 나머지 R1기 중 둘 이하가 1가 실록산 기를 포함할 것이다.
다른 부류의 실리콘-함유 성분은 하기 화학식 IV 내지 화학식 VI의 폴리우레탄 거대단량체를 포함한다:
[화학식 IV]
(*D*A*D*G)a *D*D*E1;
[화학식 V]
E(*D*G*D*A)a *D*G*D*E1 또는;
[화학식 VI]
E(*D*A*D*G)a *D*A*D*E1
상기 식에서,
D는 6개 내지 30개의 탄소 원자를 가진 알킬 다이라디칼(diradical), 알킬 사이클로알킬 다이라디칼, 사이클로알킬 다이라디칼, 아릴 다이라디칼 또는 알킬아릴 다이라디칼을 나타내며;
G는 1개 내지 40개의 탄소 원자를 가지며, 에테르, 티오 또는 아민 결합을 주쇄 내에 함유할 수 있는 알킬 다이라디칼, 사이클로알킬 다이라디칼, 알킬 사이클로알킬 다이라디칼, 아릴 다이라디칼 또는 알킬아릴 다이라디칼을 나타내며;
*는 우레탄 또는 우레이도 결합을 나타내며;
a는 적어도 1이며;
A는 하기 화학식의 2가 중합체 라디칼을 나타낸다:
[화학식 VII]
Figure pat00005
R11은 독립적으로 탄소 원자들 사이에 에테르 결합을 포함할 수 있는, 1개 내지 10개의 탄소 원자를 가진 알킬 또는 플루오로 치환된 알킬기를 나타내고; y는 적어도 1이며; p는 400 내지 10,000의 모이어티 중량을 제공하고; 각각의 E 및 E1은 독립적으로 하기 화학식에 의해 나타내어지는 중합성 불포화 유기 라디칼을 나타낸다:
[화학식 VIII]
Figure pat00006
상기 식에서, R12는 수소 또는 메틸이며; R13은 수소, 1개 내지 6개의 탄소 원자를 가진 알킬 라디칼, 또는 ―CO―Y―R15 라디칼 (여기서, Y는 ―O―, Y―S― 또는 ―NH―이다)이며; R14는 1개 내지 12개의 탄소 원자를 가진 2가 라디칼이고; X는 ―CO― 또는 ―OCO―를 나타내며; Z는 ―O― 또는 ―NH―를 나타내고; Ar은 6개 내지 30개의 탄소 원자를 가진 방향족 라디칼을 나타내며; w는 0 내지 6이고; x는 0 또는 1이며; y는 0 또는 1이고; z는 0 또는 1이다.
바람직한 실리콘-함유 성분은 하기 화학식:
[화학식 IX]
Figure pat00007
(상기 식에서, R16은 아이소포론 다이아이소시아네이트의 다이라디칼과 같은, 아이소시아네이트기의 제거 후 다이아이소시아네이트의 다이라디칼임)에 의해 나타내어지는 폴리우레탄 거대단량체이다. 다른 적합한 실리콘 함유 거대단량체는 플루오로에테르, 하이드록시-종결된 폴리다이메틸실록산, 아이소포론 다이아이소시아네이트 및 아이소시아나토에틸메타크릴레이트의 반응에 의해 형성되는 하기 화학식 X의 화합물(여기서, x + y는 10 내지 30 범위의 수임)이다:
[화학식 X]
Figure pat00008
본 발명에 사용하기에 적합한 다른 실리콘 함유 성분은 폴리실록산, 폴리알킬렌 에테르, 다이아이소시아네이트, 폴리플루오르화 탄화수소, 폴리플루오르화 에테르 및 다당류 기를 함유한 거대단량체; 말단 다이플루오로치환된 탄소 원자에 부착된 수소 원자를 가진 극성 플루오르화 그래프트 또는 측기(side group)를 가진 폴리실록산; 에테르 및 실록사닐 결합을 함유한 친수성 실록사닐 메타크릴레이트 및 폴리에테르 및 폴리실록사닐기를 함유한 가교결합성 단량체를 포함한다. 전술한 폴리실록산 중 임의의 것이 또한 실리콘 함유 성분으로서 본 발명에서 사용될 수 있다.
액정 재료
본 명세서에서 논의되었던 액정 층 유형에 따른 특성을 가질 수 있는 많은 재료가 있을 수 있다. 알맞은 유독성을 갖는 액정 재료가 바람직할 수 있다는 것과 자연 유래의 콜레스테릴계 액정 재료가 유용할 수 있다는 것이 예상될 수 있다. 다른 예에서, 안과용 삽입체의 봉지 기술 및 재료는 전형적으로 네마틱 또는 콜레스테릭 N 또는 스메틱 액정 또는 액정 혼합물과 관련된 넓은 카테고리들의 것일 수 있는 LCD 디스플레이 관련 재료를 포함할 수 있는 넓은 재료 선택을 허용할 수 있다. TN, VA, PSVA, IPS 및 FFS 응용을 위한 리크리스탈(Licristal) 혼합물, 머크 스페셜티(Merck Specialty) 화학물질과 같은 구매가능한 혼합물 및 다른 구매가능한 혼합물이 액정 층을 형성하기 위한 재료 선택을 형성할 수 있다.
비-제한적 의미로, 혼합물 또는 제형은 하기의 액정 재료들을 함유할 수 있다: 1-(트랜스-4-헥실사이클로헥실)-4-아이소티오시아나토벤젠 액정, (4-옥틸벤조산 및 4-헥실벤조산)을 비롯한 벤조산 화합물, (4'-펜틸-4-바이페닐카르보니트릴, 4'-옥틸-4-바이페닐카르보니트릴, 4'-(옥틸옥시)-4-바이페닐카르보니트릴, 4'-(헥실옥시)-4-바이페닐카르보니트릴, 4-(트랜스-4-펜틸사이클로헥실)벤조니트릴, 4'-(펜틸옥시)-4-바이페닐카르보니트릴, 4'-헥실-4-바이페닐카르보니트릴)을 비롯한 카르보니트릴 화합물, 및 4,4'-아족시아니솔.
비-제한적 의미로, 실온에서 n평행 - n수직 > 0.3의 특히 높은 복굴절성을 나타내는 제형이 액정 층 형성 재료로서 사용될 수 있다. 예를 들어, W1825로 지칭되는 그러한 제형은 AWAT 및 빔 엔지니어링 포 어드밴스트 메저먼츠 컴퍼니(BEAM Engineering for Advanced Measurements Co.)(빔코(BEAMCO))로부터 입수가능할 수 있다.
여기서 본 발명의 개념을 위해 유용할 수 있는 다른 부류의 액정 재료들이 있을 수 있다. 예를 들어, 강유전성(ferroelectric) 액정이 전기장 배향식 액정 예를 위한 기능을 제공할 수 있지만, 또한 자기장 상호작용과 같은 다른 효과를 도입할 수 있다. 재료와의 전자기 방사선의 상호작용이 또한 상이할 수 있다.
정렬 층 재료:
설명되었던 예들 중 많은 것에서, 안과용 렌즈 내의 액정 층은 삽입체 경계에서 다양한 방식으로 정렬될 필요가 있을 수 있다. 예를 들어, 정렬은 삽입체의 경계에 평행하거나 수직일 수 있으며, 이러한 정렬은 다양한 표면의 적당한 처리에 의해 얻어질 수 있다. 처리는 액정(LC)을 포함하는 삽입체의 기재를 정렬 층에 의해 코팅하는 것을 수반할 수 있다. 이들 정렬 층이 본 명세서에서 기술된다.
다양한 유형의 액정 기반 장치에서 일반적으로 실시되는 기술은 러빙(rubbing) 기술일 수 있다. 이 기술은 액정을 인클로징하는 데 사용되는 삽입체 피스의 만곡된 표면과 같은 만곡된 표면을 처리하도록 될 수 있다. 일례에서, 표면들은 폴리비닐 알코올(PVA) 층에 의해 코팅될 수 있다. 예를 들어, PVA 층은 1 중량% 수용액을 사용하여 스핀 코팅될 수 있다. 용액은 대략 60초와 같은 시간 동안에 1000 rpm으로 스핀 코팅에 의해 도포되고 나서 건조될 수 있다. 후속적으로, 건조된 층은 이어서 부드러운 천으로 러빙될 수 있다. 비-제한적 예에서, 부드러운 천은 벨벳일 수 있다.
광배향(photo-alignment)은 액정 인클로저 상에 정렬 층을 생성하기 위한 다른 기술일 수 있다. 일부 예에서, 광배향은 그의 비접촉 특성 및 대규모 제조의 능력으로 인해 바람직할 수 있다. 비-제한적 예에서, 액정 가변 광학부에 사용되는 광배향 층은 전형적으로 UV 파장을 갖는 선형의 편광된 광의 편광에 수직인 방향으로 주로 정렬될 수 있는 이색성 아조벤젠 염료(아조 염료)로 구성될 수 있다. 그러한 정렬은 반복적인 트랜스-시스-트랜스 광이성질화 공정(photoisomerization)의 결과일 수 있다.
일례로서, PAAD 시리즈 아조벤젠 염료가 30초 동안에 3000rpm으로 DMF 중 1 중량% 용액으로부터 스핀 코팅될 수 있다. 후속적으로, 얻어진 층은 (예를 들어, 325 nm, 351 nm, 365 nm와 같은) UV 파장 또는 심지어 가시 파장((400 내지 500 nm)을 갖는 선형의 편광된 광 빔에 노출될 수 있다. 광원은 다양한 형태를 취할 수 있다. 일부 예에서, 광은 예를 들어 레이저 광원으로부터 유래할 수 있다. LED, 할로겐 및 백열 광원과 같은 다른 광원이 다른 비-제한적 예일 수 있다. 다양한 형태의 광이 적당한 대로 다양한 패턴으로 편광되기 전 또는 후에, 광은 다양한 방식으로, 예를 들어 광학 렌즈 장치의 사용을 통해 시준될 수 있다. 레이저 광원으로부터의 광은, 예를 들어 고유하게 일정 시준도(degree of collimation)를 가질 수 있다.
아조벤젠 중합체, 폴리에스테르, 메소제닉 4-(4-메톡시신나모일옥시)바이페닐 측기를 갖는 광가교결합성 중합체 액정 등에 기반하는 매우 다양한 광이방성(photoanisotropic) 재료가 현재 알려져 있다. 그러한 재료의 예는 설포닉 비스아조 염료 SD1 및 다른 아조벤젠 염료, 특히 빔 엔지니어링 포 어드밴스트 메저먼츠 컴퍼니(빔코)로부터 입수가능한 PAAD-시리즈 재료, 폴리(비닐 신나메이트), 및 기타를 포함한다.
일부 예에서, PAAD 시리즈 아조 염료의 물 또는 알코올 용액들을 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 일부 아조벤젠 염료, 예를 들어 메틸 레드가 액정 층에 직접 도핑됨으로써 광배향을 위해 사용될 수 있다. 편광된 광에 대한 아조벤젠 염료의 노출은 액정 층으로부터 경계 층까지의 벌크에 대한 그리고 벌크 내부에서의 아조 염료의 확산 및 부착을 야기하여 원하는 정렬 상태를 생성할 수 있다.
메틸 레드와 같은 아조벤젠 염료는 또한 중합체, 예를 들어 PVA와 조합되어 사용될 수 있다. 허용가능할 수 있는, 액정의 인접 층들의 정렬을 시행할 수 있는 다른 광이방성 재료가 현재 알려져 있다. 이들 예는 쿠마린, 폴리에스테르, 메소제닉 4-(4-메톡시신나모일옥시)-바이페닐 측기를 갖는 광가교결합성 중합체 액정, 폴리(비닐 신나메이트), 및 기타에 기반한 재료를 포함할 수 있다. 광배향 기술은 액정의 패턴화된 배향을 포함하는 예에 유리할 수 있다.
정렬 층을 생성하는 다른 예에서, 정렬 층은 삽입체 피스 기재 상에 산화규소(SiOx 여기서 1<=X<=2)를 진공 증착함으로써 얻어질 수 있다. 예를 들어, SiO2는 약 10-6 mbar와 같은 저압에서 증착될 수 있다. 전방 및 후방 삽입체 피스들의 생성과 함께 사출 성형되는 나노규모의 크기의 정렬 특징부를 제공하는 것이 가능할 수 있다. 이들 성형된 특징부는 언급되었던 재료, 또는 물리적 정렬 특징부와 직접 상호작용하고 정렬 패턴화를 액정 분자의 정렬 배향으로 전달할 수 있는 다른 재료를 이용하여 다양한 방식으로 코팅될 수 있다.
이온-빔 정렬은 액정 인클로저 상에 정렬 층을 생성하기 위한 다른 기술일 수 있다. 일부 예에서, 시준된 아르곤 이온 또는 포커싱된 갈륨 이온 빔이 정해진 각도/배향으로 정렬 층 상에 충격될 수 있다. 이러한 유형의 정렬은 또한 산화규소,다이아몬드형 탄소(diamond-like-carbon, DLC), 폴리이미드 및 다른 정렬 재료를 정렬시키기 위해 사용될 수 있다.
또 다른 예는 삽입체 피스가 형성된 후에 물리적 정렬 특징부가 삽입체 피스에 생성되는 것과 관련될 수 있다. 다른 액정 기반의 업계에서 일반적인 러빙 기술은 성형된 표면 상에서 수행되어 물리적 홈을 생성할 수 있다. 표면은 또한 성형후 엠보싱 공정을 받게 되어 표면 상에서 작은 홈-형성된 특징부를 생성할 수 있다. 또 다른 예가 다양한 종류의 광 패턴화 공정을 수반할 수 있는 에칭 기술의 사용으로부터 도출될 수 있다.
유전체 재료
유전체 필름 및 유전체가 본 명세서에서 기술된다. 비-제한적 예로, 액정 가변 광학부에 사용되는 유전체 필름 또는 유전체는 본 명세서에 기술되는 본 발명에 적절한 특성을 갖는다. 유전체는 단독으로 또는 함께 유전체로서 기능하는 하나 이상의 재료 층을 포함할 수 있다. 단일 유전체의 유전 성능보다 우수한 유전 성능을 달성하기 위해 다수의 층이 사용될 수 있다.
유전체는 이산적으로 가변적인 광학부를 위해 요구되는, 예를 들어 1 내지 10 μm의 두께의 무결함 절연 층을 허용할 수 있다. 결함은 유전체를 통한 전기적 및/또는 화학적 접촉을 허용하는, 유전체 내의 구멍인 것으로 당업자에 의해 알려진 바와 같이 핀홀(pinhole)로서 지칭될 수 있다. 주어진 두께의 유전체는, 예를 들어 유전체가 100 볼트 이상을 견뎌야 한다는, 항복 전압에 대한 요건을 만족시킬 수 있다.
유전체는 만곡형, 원추형, 구형 및 복합형 3차원 표면(예컨대, 만곡된 표면 또는 비-평탄 표면) 상으로의 제조를 허용할 수 있다. 딥 코팅 및 스핀 코팅의 전형적인 방법이 사용될 수 있거나, 다른 방법이 채용될 수 있다.
유전체는 가변 광학부 내의 화학물질, 예를 들어 액정 또는 액정 혼합물, 용제, 산 및 염기 또는 액정 영역의 형성 시 존재할 수 있는 다른 재료로부터의 손상을 견딜 수 있다. 유전체는 적외광, 자외광 및 가시광으로부터의 손상을 견딜 수 있다. 바람직하지 않은 손상은 본 명세서에 기술된 파라미터, 예를 들어 항복 전압 및 광투과에 대한 저하를 포함할 수 있다. 유전체는 이온의 침투에 견딜 수 있다. 유전체는 하부의 전극의 일렉트로마이그레이션(electromigration), 수지상 성장(dendrite growth), 및 다른 열화(degradation)를 방지할 수 있다. 유전체는, 예를 들어 부착 촉진 층의 사용에 의해 하부의 전극 및/또는 기재에 부착될 수 있다. 유전체는 저 오염, 저 표면 결함, 컨포멀(conformal) 코팅, 및 저 표면 조도를 허용하는 공정을 사용하여 제조될 수 있다.
유전체는 시스템의 전기 동작에 적합한 상대 유전율 또는 유전 상수, 예를 들어 주어진 전극 면적에 대한 커패시턴스를 감소시키는 낮은 상대 유전율을 가질 수 있다. 유전체는 고 저항율을 가짐으로써, 높은 인가 전압의 경우에도 매우 작은 전류가 흐르게 할 수 있다. 유전체는 광학 장치에 대해 요구되는 품질, 예를 들어 고 투과율, 저 분산, 및 소정 범위 내의 굴절률을 가질 수 있다.
예시적인 비-제한적 유전체 재료는 파릴렌-C, 파릴렌-HT, 이산화규소, 질화규소, 및 테플론(Teflon) AF 중 하나 이상을 포함한다.
전극 재료
액정 영역을 가로질러 전기장을 성취하기 위하여 전위를 인가하기 위한 전극이 본 명세서에서 기술된다. 전극은 일반적으로 단독으로 또는 함께 전극으로서 기능하는 하나 이상의 재료 층을 포함한다.
전극은, 아마도 부착 촉진제(예컨대, 메타크릴옥시프로필트라이메톡시실란)의 사용에 의해, 시스템 내의 하부의 기재, 유전체 코팅, 또는 다른 물체에 부착될 수 있다. 전극은 유리한 자연 산화물을 형성할 수 있거나, 유리한 산화물 층을 생성하도록 처리될 수 있다. 전극은 광 투과율이 높고 반사가 거의 없는 상태로 투명하거나 실질적으로 투명하거나 불투명할 수 있다. 전극은 알려진 처리 방법을 이용하여 패턴화되거나 에칭될 수 있다. 예를 들어, 전극은 포토리소그래픽 패턴화 및/또는 리프트-오프(lift-off) 공정을 사용하여 증착되거나 스퍼터링되거나 전기도금될 수 있다.
전극은 본 명세서에 기술된 전기 시스템에 사용하기 위한, 예를 들어 주어진 기하학적 구조에서 저항 요건을 만족시키는 적합한 저항율을 갖도록 설계될 수 있다.
전극은 인듐 주석 산화물(ITO), 알루미늄 도핑된 산화아연(aluminum doped zinc oxide, AZO), 금, 스테인레스강, 크롬, 그래핀(graphene), 그래핀 도핑된 층 및 알루미늄 중 하나 이상으로부터 제조될 수 있다. 이는 망라된 목록이 아니라는 것이 이해될 것이다.
전극들은 전극들 사이의 영역에서 전기장을 확립하기 위해 사용될 수 있다. 일부 예에서, 전극이 상부에 형성될 수 있는 많은 표면이 있을 수 있다. 한정된 표면들 중 임의의 표면 또는 전부 상에 전극을 배치하는 것이 가능할 수 있으며, 적어도 이들 2개의 표면들에 전위를 인가함으로써 전극이 상부에 형성되어 있는 표면들 중 임의의 표면 사이의 영역에서 전기장이 확립될 수 있다.
공정
하기 방법 단계들은 본 발명의 일부 태양에 따라 구현될 수 있는 공정들의 예로서 제공된다. 방법 단계들이 제시되는 순서는 제한하고자 하는 것이 아니며, 본 발명을 구현하기 위해 다른 순서가 사용될 수 있음을 이해하여야 한다. 또한, 본 발명을 구현하기 위해 단계들 모두가 필요한 것은 아니며, 본 발명의 다양한 예에서 추가의 단계가 포함될 수 있다. 추가의 예는 실용적일 수 있으며, 그러한 방법은 특허청구범위의 범주 내에 적절히 포함된다는 것이 당업자에게 명백할 수 있다.
도 7을 참조하면, 흐름도가 본 발명을 구현하기 위해 사용될 수 있는 예시적인 단계들을 예시한다. 701에서, 제1 기재 층을 형성하며, 제1 기재 층은 후방 곡선 표면을 포함할 수 있고, 다른 기재 층의 표면의 형상과는 상이할 수 있는 제1 유형의 형상을 갖는 상부 표면을 구비할 수 있다. 일부 예에서, 차이는 광학 구역 내에 존재할 수 있는 적어도 일부분 내의 표면의 상이한 곡률 반경을 포함할 수 있다. 702에서, 더 복잡한 장치에 대한 전방 곡선 표면 또는 중간 표면 또는 중간 표면의 일부분을 포함할 수 있는 제2 기재 층을 형성한다. 703에서, 전극 층이 제1 기재 층 상에 침착될 수 있다. 이러한 침착은 예를 들어 증착 또는 전기도금에 의해 일어날 수 있다. 일부 예에서, 제1 기재 층은 광학 구역 내 및 비-광학 구역 내 둘 모두에서 영역들을 갖는 삽입체의 일부일 수 있다. 전극 침착 공정은 일부 실시예에서 상호접속 특징부를 동시에 한정할 수 있다. 일부 예에서, 유전체 층이 상호접속부 또는 전극 상에 형성될 수 있다. 유전체 층은, 예를 들어 이산화규소와 같은 많은 절연성 및 유전성 층을 포함할 수 있다.
704에서, 제1 기재 층은 이전에 침착된 유전체 또는 전극 층 상에 정렬 층을 부가하도록 추가로 처리될 수 있다. 정렬 층은 기재 상의 상부 층 상에 침착될 수 있고, 이어서 표준 정렬 층의 특성인 홈 특징부를 생성하는 표준 방식, 예를 들어 러빙 기술로, 또는 고에너지 입자 또는 광에 대한 노출에 의한 처리에 의해 처리될 수 있다. 광이방성 재료의 얇은 층이 노광에 의해 처리되어 다양한 특성을 갖는 정렬 층을 형성할 수 있다. 이전에 언급된 바와 같이, 격자간에 위치된 액정의 중합체 망상구조화된 영역이 형성된 액정의 층을 형성하는 방법에서, 이 방법은 정렬 층의 형성과 관련된 단계를 포함하지 않을 수 있다.
705에서, 제2 기재 층이 추가로 처리될 수 있다. 전극 층이 단계(703)와 유사한 방식으로 제2 기재 층 상에 침착될 수 있다. 이어서, 일부 예에서, 706에서, 유전체 층이 전극 층 상의 제2 기재 층 상에 도포될 수 있다. 유전체 층은 그의 표면을 가로질러 가변 두께를 갖도록 형성될 수 있다. 일례로서, 유전체 층은 제1 기재 층 상에 성형될 수 있다. 대안적으로, 이전에 형성된 유전체 층이 제2 기재 피스의 전극 표면 상에 부착될 수 있다.
707에서, 정렬 층이 704에서의 처리 단계와 유사한 방식으로 제2 기재 층 상에 형성될 수 있다. 707 이후에, 안과용 렌즈 삽입체의 적어도 일부분을 형성할 수 있는 2개의 별개의 기재 층이 결합될 준비가 될 수 있다. 일부 예에서, 708에서, 2개의 피스가 서로 근접해질 것이고, 이어서 액정 재료가 피스들 사이에 충전될 수 있다. 공동이 진공화되고 액정 재료가 후속적으로 진공화된 공간 내로 유동하게 되는 진공 기반 충전을 비-제한적 예로서 포함하는, 피스들 사이에 액정을 충전하기 위한 많은 방식이 있을 수 있다. 게다가, 렌즈 삽입체 피스들 사이의 공간에 존재하는 모세관력은 공간을 액정 재료로 충전하는 것을 도울 수 있다. 709에서, 2개의 피스가 서로 근접해질 수 있고, 이어서 액정을 갖는 가변 광학 요소를 형성하도록 밀봉될 수 있다. 접착제, 실런트, 및 o-링 및 스냅 로크 특징부와 같은 물리적 밀봉 구성요소의 사용을 비-제한적 예로서 포함하는, 피스들을 함께 밀봉하는 많은 방식들이 있을 수 있다.
일부 예에서, 709에서 형성된 유형의 2개의 피스는 방법 단계(701 내지 709)를 반복함으로써 생성될 수 있으며, 여기서 정렬 층들은 서로 오프셋되어 비-편광된 광의 초점력을 조절할 수 있는 렌즈를 허용한다. 그러한 예에서, 2개의 가변 광학 층은 조합되어 단일 가변 광학 삽입체를 형성할 수 있다. 710에서, 가변 광학부가 에너지 공급원에 접속될 수 있고, 중간 또는 부착된 구성요소가 그 상부에 배치될 수 있다.
711에서, 단계(710)에서 생성된 가변 광학 삽입체가 금형 부분품 내에 배치될 수 있다. 가변 광학 삽입체는 하나 이상의 구성요소를 포함하거나 또한 포함하지 않을 수 있다. 일부 바람직한 예에서, 가변 광학 삽입체는 기계적 배치를 통해 금형 부분품 내에 배치된다. 기계적 배치는 예를 들어 표면 실장 구성요소를 배치하기 위해 산업계에 알려진 것과 같은 로봇 또는 다른 자동화 장치(automation)를 포함할 수 있다. 가변 광학 삽입체를 사람이 배치하는 것이 또한 본 발명의 범주 내에 있다. 따라서, 금형 부분품에 의해 함유된 반응성 혼합물의 중합에 의해 가변 광학체가 생성된 안과용 렌즈 내에 포함되도록, 에너지 공급원을 가진 가변 광학 삽입체를 캐스트 금형 부분품 내에 배치하는 데 효과적인 임의의 기계적 배치 또는 자동화 장치가 이용될 수 있다.
일부 예에서, 가변 광학 삽입체가 기재에 부착되어 금형 부분품 내에 배치될 수 있다. 에너지 공급원 및 하나 이상의 구성요소가 또한 기재에 부착될 수 있으며, 가변 광학 삽입체와 전기 연통할 수 있다. 구성요소는, 예를 들어 가변 광학 삽입체에 인가되는 전력을 제어하기 위한 회로를 포함할 수 있다. 따라서, 일부 예에서, 구성요소는 예를 들어 제1 광학 굴절력과 제2 광학 굴절력 사이의 상태의 변화와 같은 하나 이상의 광학 특성을 변화시키기 위해 가변 광학 삽입체를 작동시키기 위한 제어 메커니즘을 포함한다.
일부 예에서, 프로세서 장치, 마이크로전자기계 시스템(MEMS), 나노전자기계 시스템(NEMS), 또는 다른 구성요소가 또한 가변 광학 삽입체 내에 그리고 에너지 공급원과 전기 접촉하는 상태로 배치될 수 있다. 712에서, 반응성 단량체 혼합물이 금형 부분품 내에 침착될 수 있다. 713에서, 가변 광학 삽입체가 반응성 혼합물과 접촉하는 상태로 위치될 수 있다. 일부 예에서, 가변 광학체의 배치와 단량체 혼합물의 침착의 순서가 역전될 수 있다. 714에서, 제1 금형 부분품은 제2 금형 부분품에 근접하게 배치되어 렌즈-형성 공동을 형성하는데, 이때 반응성 단량체 혼합물의 적어도 일부 및 가변 광학 삽입체가 공동 내에 있다. 위에서 논의된 바와 같이, 바람직한 예는 또한 공동 내에 있고 가변 광학 삽입체와 전기 연통하는 에너지 공급원 및 하나 이상의 구성요소를 포함한다.
715에서, 공동 내의 반응성 단량체 혼합물이 중합된다. 중합은, 예를 들어 화학 방사선 및 열 중의 하나 또는 둘 모두에 대한 노출을 통해 이루어질 수 있다. 716에서, 가변 광학 삽입체가 안과용 렌즈를 구성하는 삽입체-봉지용 중합된 재료에 부착되거나 그 내부에 봉지된 상태로 안과용 렌즈가 금형 부분품으로부터 제거된다.
임의의 공지된 렌즈 재료 또는 그러한 렌즈의 제조에 적합한 재료로 제조된 하드 또는 소프트 콘택트 렌즈를 제공하기 위하여 본 명세서 내의 본 발명이 사용될 수 있지만, 바람직하게는 본 발명의 렌즈는 약 0 내지 약 90%의 수분 함량을 가진 소프트 콘택트 렌즈이다. 더 바람직하게는, 렌즈는 하이드록시기, 카르복실기 또는 이들 둘 모두를 함유한 단량체로 제조되거나, 또는 실리콘-함유 중합체, 예를 들어 실록산, 하이드로겔, 실리콘 하이드로겔, 및 이들의 조합으로부터 제조된다. 본 발명의 렌즈 형성에 유용한 재료는 거대단량체, 단량체 및 이들의 조합의 블렌드를 중합 개시제와 같은 첨가제와 함께 반응시킴으로써 제조될 수 있다. 적합한 재료는 제한 없이 실리콘 거대단량체 및 친수성 단량체로부터 제조된 실리콘 하이드로겔을 포함한다.
기구
이제 도 8을 참조하면, 자동화된 기구(810)가 하나 이상의 전달 인터페이스(transfer interface)(811)와 함께 예시되어 있다. 관련 가변 광학 삽입체(814)를 각각 갖는 다수의 금형 부분품이 팔레트(pallet)(813) 상에 보유되고, 전달 인터페이스(811)에 제공된다. 예는 예를 들어 가변 광학 삽입체(814)를 개별적으로 배치하는 단일 인터페이스, 또는 다수의 금형 부분품 내에 그리고 일부 예에서는 각각의 금형 부분품 내에 가변 광학 삽입체(814)들을 동시에 배치하는 다수의 인터페이스(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 배치는 전달 인터페이스(811)의 수직 이동(815)을 통해 이루어질 수 있다.
본 발명의 일부 예의 다른 태양은 이들 구성요소 주위에 안과용 렌즈의 본체가 성형되는 동안 가변 광학 삽입체(814)를 지지하기 위한 기구를 포함한다. 일부 예에서, 가변 광학 삽입체(814) 및 에너지 공급원은 (예시되지 않은) 렌즈 금형 내의 홀딩 포인트(holding point)에 부착될 수 있다. 이 홀딩 포인트에는 렌즈 본체 내에 형성될 동일한 유형의 중합된 물질이 부착될 수 있다. 다른 예는 가변 광학 삽입체(814) 및 에너지 공급원이 그 상으로 부착될 수 있는 예비중합체의 층을 금형 부분품 내에 포함한다.
삽입체 장치 내에 포함되는 프로세서
이제, 도 9를 참조하면, 본 발명의 일부 예에서 사용될 수 있는 제어기(900)가 예시되어 있다. 제어기(900)는 프로세서(910)를 포함하며, 프로세서는 통신 장치(920)에 결합된 하나 이상의 프로세서 구성요소들을 포함할 수 있다. 일부 예에서, 제어기(900)는 안과용 렌즈 내에 배치된 에너지 공급원에 에너지를 전달하기 위해 사용될 수 있다.
제어기는 통신 채널을 통해 에너지를 전달하도록 구성된 통신 장치에 결합된 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있다. 통신 장치는 안과용 렌즈 내로의 가변 광학 삽입체의 배치 또는 가변 광학 장치를 작동시키기 위한 명령의 전송 중 하나 이상을 전자적으로 제어하기 위해 사용될 수 있다.
통신 장치(920)는 또한, 예를 들어 하나 이상의 제어기 기구 또는 제조 장비 구성요소들과 통신하기 위하여 사용될 수 있다.
프로세서(910)는 또한 저장 장치(930)와 통신한다. 저장 장치(930)는 자기 저장 장치(예컨대, 자기 테이프 및 하드 디스크 드라이브), 광학 저장 장치, 및/또는 반도체 메모리 장치, 예컨대 랜덤 액세스 메모리(RAM) 장치 및 판독 전용 메모리(ROM) 장치의 조합을 비롯한 임의의 적절한 정보 저장 장치를 포함할 수 있다.
저장 장치(930)는 프로세서(910)를 제어하기 위한 프로그램(940)을 저장할 수 있다. 프로세서(910)는 프로그램(940)의 명령어를 수행하며, 이에 의해 본 발명에 따라 동작한다. 예를 들어, 프로세서(910)는 가변 광학 삽입체 배치, 처리 장치 배치 등을 설명하는 정보를 수신할 수 있다. 저장 장치(930)는 또한 하나 이상의 데이터베이스(950, 960)에 눈 관련 데이터를 저장할 수 있다. 데이터베이스(950, 960)는 가변 광학 렌즈로의 그리고 가변 광학 렌즈로부터의 에너지를 제어하기 위한 특정 제어 로직을 포함할 수 있다.
안내 렌즈
도 10을 참조하면, 안내 장치(1060)가 예시적인 눈과 관련하여 단면도로 도시되어 있다. 삽입체(1070)는 액정 재료(1071)를 포함하는 안재 장치의 영역에 도시된다. 제1 기재(1072) 및 제2 기재(1073)가 전극, 유전체 및 정렬 층을 포함하는, 본 명세서에 논의된 바와 같은 다양한 층으로 코팅될 수 있다. 안내 장치(1070)의 일부분이 렌즈(1060)의 광학 구역과 중첩될 수 있다. 제1 기재(1072) 및 제2 기재(1073)는 예시적인 의미로 평탄 표면으로서 도시되지만, 일부 예에서 이들은 만곡된 형상을 또한 취할 수 있다. 액정 재료(1071)는 본 개시 내용에 따른 사이클로이드 패턴으로 배향된 액정 재료의 국부적인 영역을 반영하는 방식으로 예시되어 있다.
본 설명에서, 도면에 예시된 요소를 참조하였다. 요소들 중 많은 것이 이해를 위해서 본 발명의 기술의 예를 묘사하기 위해 참고로 도시되어 있다. 실제 특징부들의 상대 크기는 도시된 바와 상당히 상이할 수 있으며, 도시된 상대 크기로부터의 차이는 본 명세서의 기술의 범주 내에서 취해져야 한다. 예를 들어, 액정 분자는 삽입체 피스의 크기에 비해 도시하기에는 극단적으로 작은 크기를 가질 수 있다. 따라서, 분자의 정렬과 같은 인자의 표현을 허용하기 위해 삽입체 피스와 유사한 크기로 액정 분자를 나타내는 특징부의 묘사는 실제 예에서는 더 크게 상이한 상대 크기를 취할 수 있는 도시된 크기의 그러한 일례이다.
가장 실용적이고 바람직한 예로 여겨지는 것이 도시되고 기술되었지만, 기술되고 도시된 특정 설계 및 방법으로부터 벗어나는 것이 그 자체를 당업자에게 제안할 것이며 본 발명의 사상 및 범주로부터 벗어남 없이 사용될 수 있다는 것이 명백하다. 본 발명은 설명하고 기술된 특정 구성에만 국한된 것이 아니나, 첨부된 청구범위의 범위내에 있는 모든 변형과 일관성 있게 구성되어야 한다.

Claims (40)

  1. 가변 광학 삽입체(variable optic insert)가 안과용 렌즈 장치의 광학 구역(optical zone)의 적어도 일부분 내에 위치된 안과용 렌즈 장치(ophthalmic lens device)로서,
    상기 가변 광학 삽입체는
    만곡된 전방 표면(curved front surface) 및 만곡된 후방 표면(curved back surface)으로서, 상기 전방 표면 및 상기 후방 표면은 하나의 챔버의 적어도 일부분의 경계를 이루도록 구성되는, 상기 만곡된 전방 표면 및 상기 만곡된 후방 표면;
    적어도 비-광학 구역을 포함하는 일정 영역에서 상기 가변 광학 삽입체 내에 매립되는 에너지 공급원; 및
    상기 적어도 하나의 챔버 내에 위치되는 액정 재료를 함유하는 층으로서, 상기 층은, 사이클로이드 패턴(cycloidal pattern)에 따라 변화하는 상기 가변 광학 삽입체의 적어도 제1 부분에 걸쳐, 일정 패턴으로 정렬된 액정 재료의 영역들을 포함하는, 안과용 렌즈 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 광학 삽입체의 적어도 제1 부분에 걸친, 반경방향 축(radial axis)으로 정렬된 액정 배향에서의 배향들의 위치들은, 반경방향 치수(radial dimension)에 대한 포물선 의존성(parabolic dependence)을 갖는, 안과용 렌즈 장치.
  3. 제1항에 있어서, 액정 재료를 함유하고 사이클로이드 패턴에 따라 변화하는 상기 층은 만곡된 형상을 취하는, 안과용 렌즈 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 렌즈는 편광 요소를 포함하는, 안과용 렌즈 장치.
  5. 제3항에 있어서, 상기 안과용 렌즈 장치는,
    상기 만곡된 후방 표면에 근접한 전극 재료의 제1 층; 및
    상기 만곡된 전방 표면에 근접한 전극 재료의 제2 층을 추가로 포함하는, 안과용 렌즈 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 액정 재료를 함유하는 층의 적어도 일부분은 그의 굴절률을 변화시켜, 상기 전극 재료의 제1 층과 상기 전극 재료의 제2 층에 걸쳐 전위가 인가될 때 상기 액정 재료를 함유하는 층을 횡단하는 광선에 영향을 미치는, 안과용 렌즈 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 가변 광학 삽입체는 상기 렌즈의 초점 특성을 변경하는, 안과용 렌즈 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 안과용 렌즈 장치는 전기 회로를 추가로 포함하고, 상기 전기 회로는 상기 에너지 공급원으로부터 상기 제1 및 제2 전극 층들로의 전기 에너지의 흐름을 제어하는, 안과용 렌즈 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 전기 회로는 프로세서를 포함하는, 안과용 렌즈 장치.
  10. 가변 광학 삽입체가 안과용 렌즈 장치의 광학 구역의 적어도 일부분 내에 위치된 안과용 렌즈 장치로서,
    상기 가변 광학 삽입체는
    만곡된 제1 전방 표면 및 만곡된 제1 후방 표면으로서, 상기 제1 전방 표면 및 상기 제1 후방 표면은 제1 챔버의 적어도 일부분의 경계를 이루도록 구성되는, 상기 만곡된 제1 전방 표면 및 상기 만곡된 제1 후방 표면;
    만곡된 제2 전방 표면 및 만곡된 제2 후방 표면으로서, 상기 제2 전방 표면 및 상기 제2 후방 표면은 제2 챔버의 적어도 일부분의 경계를 이루도록 구성되는, 상기 만곡된 제2 전방 표면 및 상기 만곡된 제2 후방 표면;
    상기 적어도 하나의 챔버 내에 위치되는 액정 재료를 함유하는 층으로서, 상기 층은, 사이클로이드 패턴에 따라 변화하는 상기 가변 광학 삽입체의 적어도 제1 부분에 걸쳐, 일정 패턴으로 정렬된 액정 재료의 영역들을 포함하는, 상기 액정 재료를 함유하는 층; 및
    적어도 비-광학 구역을 포함하는 일정 영역에서 상기 삽입체 내에 매립되는 에너지 공급원을 포함하는, 안과용 렌즈 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 광학 삽입체의 적어도 제1 부분에 걸친, 반경방향 축으로 정렬된 액정 배향에서의 배향들의 위치들은, 반경방향 치수에 대한 포물선 의존성을 갖는, 안과용 렌즈 장치.
  12. 제11항에 있어서, 사이클로이드 패턴에 따라 변화하며 액정 재료를 함유하는 상기 층은 만곡된 형상을 취하는, 안과용 렌즈 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 렌즈는 편광 요소를 포함하는, 안과용 렌즈 장치.
  14. 제12항에 있어서, 상기 안과용 렌즈 장치는,
    상기 만곡된 제1 후방 표면에 근접한 전극 재료의 제1 층; 및
    상기 만곡된 제1 전방 표면에 근접한 전극 재료의 제2 층을 추가로 포함하는, 안과용 렌즈 장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 액정 재료를 함유하는 층은 그의 굴절률을 변화시켜, 상기 전극 재료의 제1 층과 상기 전극 재료의 제2 층에 걸쳐 전위가 인가될 때 상기 액정 재료를 함유하는 층을 횡단하는 광선에 영향을 미치는, 안과용 렌즈 장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 가변 광학 삽입체는 상기 렌즈의 초점 특성을 변경하는, 안과용 렌즈 장치.
  17. 제16항에 있어서, 상기 안과용 렌즈 장치는 전기 회로를 추가로 포함하고, 상기 전기 회로는 상기 에너지 공급원으로부터 상기 제1 및 제2 전극 층들로의 전기 에너지의 흐름을 제어하는, 안과용 렌즈 장치.
  18. 제17항에 있어서, 상기 전기 회로는 프로세서를 포함하는, 안과용 렌즈 장치.
  19. 가변 광학 삽입체가 안과용 렌즈 장치의 광학 구역의 적어도 일부분 내에 위치된 안과용 렌즈 장치로서,
    상기 가변 광학 삽입체는
    만곡된 제1 전방 표면 및 만곡된 제1 후방 표면으로서, 상기 제1 전방 표면 및 상기 제1 후방 표면은 적어도 제1 챔버를 형성하도록 구성되는, 상기 만곡된 제1 전방 표면 및 상기 만곡된 제1 후방 표면;
    상기 만곡된 제1 전방 표면에 근접한 전극 재료의 제1 층;
    상기 만곡된 제1 후방 표면에 근접한 전극 재료의 제2 층;
    상기 제1 챔버 내에 위치되는 액정 재료를 함유하는 제1 층으로서, 상기 층은, 사이클로이드 패턴에 따라 변화하는 상기 가변 광학 삽입체의 적어도 제1 부분에 걸쳐, 일정 패턴으로 정렬된 액정 재료의 영역들을 포함하고, 상기 액정 재료를 함유하는 제1 층은 그의 제1 굴절률을 변화시켜, 상기 전극 재료의 제1 층과 상기 전극 재료의 제2 층에 걸쳐 전위가 인가될 때 상기 액정 재료를 함유하는 제1 층을 횡단하는 광선에 영향을 미치는, 상기 액정 재료를 함유하는 제1 층;
    만곡된 제2 전방 표면 및 만곡된 제2 후방 표면으로서, 상기 제2 전방 표면 및 상기 제2 후방 표면은 적어도 제2 챔버를 형성하도록 구성되는, 상기 만곡된 제2 전방 표면 및 상기 만곡된 제2 후방 표면;
    상기 만곡된 제2 전방 표면에 근접한 전극 재료의 제3 층;
    상기 만곡된 제2 후방 표면에 근접한 전극 재료의 제4 층;
    상기 제2 챔버 내에 위치되는 액정 재료를 함유하는 제2 층으로서, 상기 제2 층은 입사광의 원편광 요소를 걸러내는, 상기 액정 재료를 함유하는 제2 층;
    적어도 비-광학 구역을 포함하는 일정 영역에서 상기 삽입체 내에 매립되는 에너지 공급원; 및
    프로세서를 포함하는 전기 회로로서, 상기 전기 회로는 상기 에너지 공급원으로부터 상기 제1, 제2, 제3 또는 제4 전극 층들 중 하나 이상으로의 전기 에너지의 흐름을 제어하는, 상기 전기 회로를 포함하고,
    상기 가변 광학 삽입체는 상기 안과용 렌즈 장치의 초점 특성을 변경하는, 안과용 렌즈 장치.
  20. 가변 광학 삽입체가 안과용 렌즈 장치의 광학 구역의 적어도 일부분 내에 위치된 안과용 렌즈 장치로서,
    상기 가변 광학 삽입체는
    상기 가변 광학 삽입체 내에 위치되는 액정 재료를 함유하는 층으로서, 상기 층은, 사이클로이드 패턴에 따라 변화하는 상기 가변 광학 삽입체의 적어도 제1 부분에 걸쳐, 일정 패턴으로 정렬된 액정 재료의 영역들을 포함하는, 상기 액정 재료를 함유하는 층을 포함하고,
    상기 액정 재료를 함유하는 층의 적어도 제1 표면이 만곡되는, 안과용 렌즈 장치.
  21. 가변 광학 삽입체가 안과용 렌즈 장치의 광학 구역의 적어도 일부분 내에 위치된 안과용 렌즈 장치로서,
    상기 가변 광학 삽입체는
    전방 곡선 피스(front curve piece) 및 후방 곡선 피스(back curve piece)로서, 상기 전방 곡선 피스의 후방 표면이 제1 곡률을 갖고, 상기 후방 곡선 피스의 전방 표면이 제2 곡률을 갖는, 상기 전방 곡선 피스 및 상기 후방 곡선 피스;
    적어도 비-광학 구역을 포함하는 일정 영역에서 상기 삽입체 내에 매립되는 에너지 공급원; 및
    액정 재료를 함유하는 층으로서, 상기 층은 일정 패턴으로 정렬된 액정 재료의 영역들을 포함하고, 상기 층은, 사이클로이드 패턴에 따라 변화하는 상기 가변 광학 삽입체의 적어도 제1 부분에 걸쳐, 일정 패턴으로 정렬된 액정 재료의 영역들을 포함하는, 상기 액정 재료를 함유하는 층을 포함하는, 안과용 렌즈 장치.
  22. 제21항에 있어서, 상기 광학 삽입체의 적어도 제1 부분에 걸친, 반경방향 축으로 정렬된 액정 배향에서의 배향들의 위치들은, 반경방향 치수에 대한 포물선 의존성을 갖는, 안과용 렌즈 장치.
  23. 제22항에 있어서, 사이클로이드 패턴에 따라 변화하며 액정 재료를 함유하는 상기 층은 만곡된 형상을 취하는, 안과용 렌즈 장치.
  24. 제23항에 있어서, 상기 제1 곡률은 상기 제2 곡률과 대략 동일한, 안과용 렌즈 장치.
  25. 제24항에 있어서, 상기 렌즈는 편광 요소를 포함하는, 안과용 렌즈 장치.
  26. 제25항에 있어서, 상기 안과용 렌즈 장치는,
    상기 전방 곡선 피스의 상기 후방 표면에 근접한 전극 재료의 제1 층; 및
    상기 후방 곡선 피스의 상기 전방 표면에 근접한 전극 재료의 제2 층을 추가로 포함하는, 안과용 렌즈 장치.
  27. 제26항에 있어서, 상기 액정 재료를 함유하는 층은 그의 굴절률을 변화시켜, 상기 전극 재료의 제1 층과 상기 전극 재료의 제2 층에 걸쳐 전위가 인가될 때 상기 액정 재료를 함유하는 층을 횡단하는 광선에 영향을 미치는, 안과용 렌즈 장치.
  28. 제27항에 있어서, 상기 가변 광학 삽입체는 상기 렌즈의 초점 특성을 변경하는, 안과용 렌즈 장치.
  29. 제28항에 있어서, 상기 안과용 렌즈 장치는 전기 회로를 추가로 포함하고, 상기 전기 회로는 상기 에너지 공급원으로부터 상기 제1 및 제2 전극 층들로의 전기 에너지의 흐름을 제어하는, 안과용 렌즈 장치.
  30. 제29항에 있어서, 상기 전기 회로는 프로세서를 포함하는, 안과용 렌즈 장치.
  31. 가변 광학 삽입체가 안과용 렌즈 장치의 광학 구역의 적어도 일부분 내에 위치된 안과용 렌즈 장치로서,
    상기 가변 광학 삽입체는
    전방 곡선 피스, 적어도 제1 중간 곡선 피스 및 후방 곡선 피스로서, 상기 전방 곡선 피스의 후방 표면이 제1 곡률을 갖고, 상기 제1 중간 곡선 피스의 전방 표면이 제2 곡률을 갖는, 상기 전방 곡선 피스, 상기 적어도 제1 중간 곡선 피스 및 상기 후방 곡선 피스; 및
    적어도 비-광학 구역을 포함하는 일정 영역에서 상기 삽입체 내에 매립되는 에너지 공급원을 포함하고,
    상기 가변 광학 삽입체는 액정 재료를 함유하는 층을 포함하고, 상기 층은, 사이클로이드 패턴에 따라 변화하는 상기 가변 광학 삽입체의 적어도 제1 부분에 걸쳐, 일정 패턴으로 정렬된 액정 재료의 영역들을 포함하는, 안과용 렌즈 장치.
  32. 제31항에 있어서, 상기 광학 삽입체의 적어도 제1 부분에 걸친, 반경방향 축으로 정렬된 액정 배향에서의 배향들의 위치들은, 반경방향 치수에 대한 포물선 의존성을 갖는, 안과용 렌즈 장치.
  33. 제32항에 있어서, 상기 제1 곡률은 상기 제2 곡률과 대략 동일한, 안과용 렌즈 장치.
  34. 제33항에 있어서, 상기 렌즈는 편광 요소를 포함하는, 안과용 렌즈 장치.
  35. 제34항에 있어서, 상기 안과용 렌즈 장치는,
    상기 전방 곡선 피스에 근접한 전극 재료의 제1 층; 및
    상기 중간 곡선 피스 및 상기 후방 곡선 피스 중 하나 이상에 근접한 전극 재료의 제2 층을 추가로 포함하는, 안과용 렌즈 장치.
  36. 제34항에 있어서, 상기 안과용 렌즈 장치는,
    상기 전방 곡선 피스에 근접한 전극 재료의 제1 층; 및
    상기 중간 곡선 피스에 근접한 전극 재료의 제2 층을 추가로 포함하는, 안과용 렌즈 장치.
  37. 제36항에 있어서, 상기 액정 재료를 함유하는 층은 그의 굴절률을 변화시켜, 상기 전극 재료의 제1 층과 상기 전극 재료의 제2 층에 걸쳐 전위가 인가될 때 상기 액정 재료를 함유하는 층을 횡단하는 광선에 영향을 미치는, 안과용 렌즈 장치.
  38. 제37항에 있어서, 상기 가변 광학 삽입체는 상기 렌즈의 초점 특성을 변경하는, 안과용 렌즈 장치.
  39. 제38항에 있어서, 상기 안과용 렌즈 장치는 전기 회로를 추가로 포함하고, 상기 전기 회로는 상기 에너지 공급원으로부터 상기 제1 및 제2 전극 층들로의 전기 에너지의 흐름을 제어하는, 안과용 렌즈 장치.
  40. 제39항에 있어서, 상기 전기 회로는 프로세서를 포함하는, 안과용 렌즈 장치.
KR1020140123935A 2013-09-17 2014-09-17 사이클로이드형으로 배향된 액정 층을 포함하는 안과용 장치를 위한 방법 및 기구 KR101651417B1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201361878723P 2013-09-17 2013-09-17
US61/878,723 2013-09-17
US14/487,931 2014-09-16
US14/487,931 US9592116B2 (en) 2013-09-17 2014-09-16 Methods and apparatus for ophthalmic devices including cycloidally oriented liquid crystal layers

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150032244A true KR20150032244A (ko) 2015-03-25
KR101651417B1 KR101651417B1 (ko) 2016-08-26

Family

ID=51541037

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140123935A KR101651417B1 (ko) 2013-09-17 2014-09-17 사이클로이드형으로 배향된 액정 층을 포함하는 안과용 장치를 위한 방법 및 기구

Country Status (13)

Country Link
US (1) US9592116B2 (ko)
EP (1) EP2851737A1 (ko)
JP (1) JP6448961B2 (ko)
KR (1) KR101651417B1 (ko)
CN (1) CN104460037B (ko)
AU (2) AU2014227462B2 (ko)
BR (1) BR102014023059A2 (ko)
CA (1) CA2863776A1 (ko)
HK (2) HK1204494A1 (ko)
IL (1) IL234699A0 (ko)
RU (1) RU2605806C2 (ko)
SG (1) SG10201405825VA (ko)
TW (1) TWI639873B (ko)

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11366254B2 (en) * 2010-01-29 2022-06-21 Beam Engineering For Advanced Measurements Co. High-efficiency wide-angle beam steering system
US9557456B2 (en) 2010-01-29 2017-01-31 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Broadband optics for manipulating light beams and images
US9983479B2 (en) 2010-04-21 2018-05-29 Beam Engineering For Advanced Measurements Co. Fabrication of high efficiency, high quality, large area diffractive waveplates and arrays
US10197715B1 (en) 2013-03-15 2019-02-05 Beam Engineering For Advanced Measurements Co. Methods of diffractive lens and mirror fabrication
US10114239B2 (en) 2010-04-21 2018-10-30 Beam Engineering For Advanced Measurements Co. Waveplate lenses and methods for their fabrication
US20110262844A1 (en) 2010-04-21 2011-10-27 Beam Engineering For Advanced Measurement Co. Fabrication of high efficiency, high quality, large area diffractive waveplates and arrays
US10107945B2 (en) 2013-03-01 2018-10-23 Beam Engineering For Advanced Measurements Co. Vector vortex waveplates
US10185182B2 (en) * 2013-03-03 2019-01-22 Beam Engineering For Advanced Measurements Co. Mechanical rubbing method for fabricating cycloidal diffractive waveplates
US10075625B2 (en) 2013-07-04 2018-09-11 Beam Engineering For Advanced Measurements Co. Method for camera detection and jamming
US9541772B2 (en) * 2013-09-17 2017-01-10 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Methods and apparatus for ophthalmic devices including cycloidally oriented liquid crystal layers
JP2017529128A (ja) 2014-04-16 2017-10-05 ビーム エンジニアリング フォー アドバンスド メジャーメンツ カンパニー 回折波長板レンズを用いてヒトの視力を矯正する方法及び装置
US9976911B1 (en) 2015-06-30 2018-05-22 Beam Engineering For Advanced Measurements Co. Full characterization wavefront sensor
US10191296B1 (en) 2015-06-30 2019-01-29 Beam Engineering For Advanced Measurements Co. Laser pointer with reduced risk of eye injury
US10436957B2 (en) 2015-10-27 2019-10-08 Beam Engineering For Advanced Measurements Co. Broadband imaging with diffractive waveplate coated mirrors and diffractive waveplate objective lens
US10261344B2 (en) * 2016-06-30 2019-04-16 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Methods for forming variable optic ophthalmic devices including shaped liquid crystal elements
CN109715247A (zh) * 2016-07-21 2019-05-03 庄臣及庄臣视力保护公司 包括封装件的生物医疗装置
US10423045B2 (en) 2016-11-14 2019-09-24 Beam Engineering For Advanced Measurements Co. Electro-optical diffractive waveplate beam shaping system
US10274805B2 (en) 2017-06-13 2019-04-30 Beam Engineering For Advanced Measurements Co. Polarization-independent switchable lens system
US10859868B2 (en) 2017-08-11 2020-12-08 Coopervision International Limited Flexible liquid crystal cells and lenses
US11175441B1 (en) 2018-03-05 2021-11-16 Beam Engineering For Advanced Measurements Co. Polarization-independent diffractive optical structures
US11561507B2 (en) 2018-04-17 2023-01-24 Meta Platforms Technologies, Llc Methods for three-dimensional arrangement of anisotropic molecules, patterned anisotropic films, and optical elements therewith
US20210033770A1 (en) * 2018-04-17 2021-02-04 Facebook Technologies, Llc Patterned anisotropic films and optical elements therewith
US11003016B2 (en) 2018-09-21 2021-05-11 Coopervision International Limited Flexible, adjustable lens power liquid crystal cells and lenses
US11294240B2 (en) * 2019-08-10 2022-04-05 Beam Engineering For Advanced Measurements Co. Diffractive waveplate devices that operate over a wide temperature range

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040053147A (ko) * 2001-10-05 2004-06-23 이-비젼 엘엘씨 하이브리드 전기-활성 렌즈
KR20110075001A (ko) * 2008-09-30 2011-07-05 존슨 앤드 존슨 비젼 케어, 인코포레이티드 가변 초점 안과용 장치를 형성하기 위한 방법 및 장치
US20120212696A1 (en) * 2011-01-27 2012-08-23 Pixeloptics, Inc. Variable optical element comprising a liquid crystal alignment layer
WO2013096781A1 (en) * 2011-12-23 2013-06-27 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Variable optic ophthalmic device including liquid crystal elements

Family Cites Families (70)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5682210A (en) 1995-12-08 1997-10-28 Weirich; John Eye contact lens video display system
US6544193B2 (en) 1996-09-04 2003-04-08 Marcio Marc Abreu Noninvasive measurement of chemical substances
US6120460A (en) 1996-09-04 2000-09-19 Abreu; Marcio Marc Method and apparatus for signal acquisition, processing and transmission for evaluation of bodily functions
US6626532B1 (en) 1997-06-10 2003-09-30 Olympus Optical Co., Ltd. Vari-focal spectacles
KR100248210B1 (ko) * 1997-06-30 2000-03-15 김영환 액정 표시 소자
JPH11352445A (ja) 1998-06-09 1999-12-24 Olympus Optical Co Ltd 可変焦点眼鏡
JP2000122062A (ja) * 1998-10-13 2000-04-28 Sony Corp 光学素子とその製造方法、及び光学装置とその製造方法
WO2000049452A1 (en) 1999-02-17 2000-08-24 Kent State University Electrically controllable liquid crystal microstructures
US6619799B1 (en) 1999-07-02 2003-09-16 E-Vision, Llc Optical lens system with electro-active lens having alterably different focal lengths
US6857741B2 (en) 2002-01-16 2005-02-22 E-Vision, Llc Electro-active multi-focal spectacle lens
US6851805B2 (en) 1999-07-02 2005-02-08 E-Vision, Llc Stabilized electro-active contact lens
US6364482B1 (en) 1999-11-03 2002-04-02 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Contact lens useful for avoiding dry eye
US6364483B1 (en) 2000-02-22 2002-04-02 Holo Or Ltd. Simultaneous multifocal contact lens and method of utilizing same for treating visual disorders
US6749568B2 (en) 2000-08-21 2004-06-15 Cleveland Clinic Foundation Intraocular pressure measurement system including a sensor mounted in a contact lens
CA2650681A1 (en) * 2001-01-17 2002-07-25 E-Vision, L.L.C. Electro-optic lens with integrated components
JP4383005B2 (ja) * 2001-06-01 2009-12-16 日本放送協会 回折型液晶レンズ及び多焦点回折型液晶レンズ
US6570386B2 (en) 2001-07-30 2003-05-27 Hewlett-Packard Development Company, L.P. System and method for providing power to electrical devices
US6864951B1 (en) 2002-05-08 2005-03-08 University Of Central Florida Tunable electronic lens and prisms using inhomogeneous nano scale liquid crystal droplets
CA2494934A1 (en) 2002-08-09 2004-02-19 E-Vision, Llc Electro-active contact lens system
BR0313643A (pt) * 2002-08-20 2005-06-21 E Vision Llc Lente eletroativa e método para fabricação da mesma
US7001427B2 (en) 2002-12-17 2006-02-21 Visioncare Ophthalmic Technologies, Inc. Intraocular implants
JP4233379B2 (ja) 2003-05-02 2009-03-04 日東電工株式会社 コレステリック液晶フィルム、その製造方法および円偏光反射フィルム、二波長域反射型反射フィルム
US7632540B2 (en) 2003-07-01 2009-12-15 Transitions Optical, Inc. Alignment facilities for optical dyes
US7256921B2 (en) 2003-07-01 2007-08-14 Transitions Optical, Inc. Polarizing, photochromic devices and methods of making the same
US7097303B2 (en) 2004-01-14 2006-08-29 Ppg Industries Ohio, Inc. Polarizing devices and methods of making the same
ES2961305T3 (es) * 2004-11-02 2024-03-11 E Vision Smart Optics Inc Lentes electroactivas
US8885139B2 (en) 2005-01-21 2014-11-11 Johnson & Johnson Vision Care Adaptive electro-active lens with variable focal length
WO2006092758A2 (en) 2005-03-01 2006-09-08 Dutch Polymer Institute Polarization gratings in mesogenic films
JP4752309B2 (ja) 2005-04-07 2011-08-17 ソニー株式会社 画像表示装置および方法
US7708401B2 (en) 2005-04-19 2010-05-04 Anton Sabeta Ophthalmic lens characterization
EP1952191A1 (en) * 2005-10-28 2008-08-06 Johnson and Johnson Vision Care, Inc. Ophthalmic lenses useful for the correction of presbyopia which incorporate high order aberration correction
WO2007136993A1 (en) 2006-05-17 2007-11-29 Mayo Foundation For Medical Education And Research Monitoring intraocular pressure
AR064986A1 (es) 2007-01-22 2009-05-06 Pixeloptics Inc Material cristalino liquido colesterico en lente electroactiva
AR064985A1 (es) * 2007-01-22 2009-05-06 E Vision Llc Lente electroactivo flexible
WO2008103906A2 (en) 2007-02-23 2008-08-28 Pixeloptics, Inc. Ophthalmic dynamic aperture
WO2008109867A2 (en) 2007-03-07 2008-09-12 University Of Washington Active contact lens
US8446341B2 (en) 2007-03-07 2013-05-21 University Of Washington Contact lens with integrated light-emitting component
TW200916832A (en) * 2007-10-11 2009-04-16 Pixeloptics Inc Alignment of liquid crystalline materials to surface relief diffractive structures
EP2271964A4 (en) * 2008-03-18 2017-09-20 Mitsui Chemicals, Inc. Advanced electro-active optic device
US8154804B2 (en) 2008-03-25 2012-04-10 E-Vision Smart Optics, Inc. Electro-optic lenses for correction of higher order aberrations
US7931832B2 (en) 2008-03-31 2011-04-26 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Ophthalmic lens media insert
US8523354B2 (en) 2008-04-11 2013-09-03 Pixeloptics Inc. Electro-active diffractive lens and method for making the same
ES2330405B1 (es) 2008-06-06 2010-09-21 Consejo Superior De Investigaciones Cientificas (Csic) (45%) Lente de contacto sensora, sistema para la monitorizacion no invasiva de la presion intraocular y metodo para poner su medida.
US8149377B2 (en) 2008-06-22 2012-04-03 Lensvector Inc. Tunable-focusing liquid crystal lens cell and method of fabrication thereof
US20100076553A1 (en) 2008-09-22 2010-03-25 Pugh Randall B Energized ophthalmic lens
US8092013B2 (en) 2008-10-28 2012-01-10 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Apparatus and method for activation of components of an energized ophthalmic lens
US9375885B2 (en) * 2008-10-31 2016-06-28 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Processor controlled ophthalmic device
FR2939916B1 (fr) 2008-12-15 2011-04-01 Essilor Int Element optique a puissance variable
EP2202560A1 (en) 2008-12-23 2010-06-30 Essilor International (Compagnie Générale D'Optique) A method for providing a spectacle ophthalmic lens by calculating or selecting a design
TWI412788B (zh) 2009-05-27 2013-10-21 Au Optronics Corp 立體顯示器及其液晶透鏡
US9280020B2 (en) 2009-06-19 2016-03-08 Kent State University Tunable electrode-optic liquid crystal lenses having resistive bridges and methods for forming the lenses
WO2011014743A2 (en) * 2009-07-31 2011-02-03 North Carolina State University Beam steering devices including stacked liquid crystal polarization gratings and related methods of operation
WO2011026315A1 (en) 2009-09-02 2011-03-10 The Hong Kong University Of Science And Technology Method of producing spatially variable pretilt angles across a liquid crystal cell
KR20110078788A (ko) 2009-12-31 2011-07-07 엘지디스플레이 주식회사 액정 전계 렌즈 및 이를 이용한 입체 표시 장치
US20110188120A1 (en) 2010-01-29 2011-08-04 Beam Engineering For Advanced Measurement Co. Broadband optics for manipulating light beams and images
US20110262844A1 (en) 2010-04-21 2011-10-27 Beam Engineering For Advanced Measurement Co. Fabrication of high efficiency, high quality, large area diffractive waveplates and arrays
TW201234072A (en) 2010-11-01 2012-08-16 Pixeloptics Inc Dynamic changeable focus contact and intraocular lens
US10052195B2 (en) 2010-11-15 2018-08-21 Elenza, Inc. Adaptive intraocular lens
CN103596522A (zh) 2011-03-08 2014-02-19 E-视觉智能光学公司 先进的电活性光学装置
US8827446B2 (en) 2011-03-10 2014-09-09 Hpo Assets Llc Electronic lens comprised of hybrid materials
AU2011370482B2 (en) 2011-06-06 2014-08-28 Transitions Optical, Inc. Polarizing photochromic articles
GB201113610D0 (en) 2011-08-08 2011-09-21 Surface Innovations Ltd Product and method
US20130050639A1 (en) 2011-08-22 2013-02-28 Pixeloptics, Inc. Oblique-incidence deposited silicon oxide layers for dynamic ophthalmic lenses
JP5813434B2 (ja) 2011-09-22 2015-11-17 株式会社ジャパンディスプレイ 液晶表示装置
US9008470B2 (en) 2012-01-30 2015-04-14 Huawei Technologies Co., Ltd. Method and apparatus for wavelength selective switch
EP2815265B1 (en) 2012-02-07 2019-09-18 Mitsui Chemicals, Inc. Laser patterning of conductive films for electro-active lenses
US20140036172A1 (en) 2012-08-03 2014-02-06 Pixeloptics, Inc. Electro-Active Ophthalmic Lenses Comprising Low Viscosity Liquid Crystalline Mixtures
US9335562B2 (en) 2013-09-17 2016-05-10 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Method and apparatus for ophthalmic devices comprising dielectrics and liquid crystal polymer networks
SG10201405242WA (en) 2013-09-17 2015-04-29 Johnson & Johnson Vision Care Variable optic ophthalmic device including liquid crystal elements
US9541772B2 (en) * 2013-09-17 2017-01-10 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Methods and apparatus for ophthalmic devices including cycloidally oriented liquid crystal layers

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040053147A (ko) * 2001-10-05 2004-06-23 이-비젼 엘엘씨 하이브리드 전기-활성 렌즈
KR20110075001A (ko) * 2008-09-30 2011-07-05 존슨 앤드 존슨 비젼 케어, 인코포레이티드 가변 초점 안과용 장치를 형성하기 위한 방법 및 장치
US20120212696A1 (en) * 2011-01-27 2012-08-23 Pixeloptics, Inc. Variable optical element comprising a liquid crystal alignment layer
WO2013096781A1 (en) * 2011-12-23 2013-06-27 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Variable optic ophthalmic device including liquid crystal elements

Also Published As

Publication number Publication date
RU2014137673A (ru) 2016-04-10
TWI639873B (zh) 2018-11-01
TW201520660A (zh) 2015-06-01
AU2018267587A1 (en) 2018-12-06
CN104460037B (zh) 2018-09-28
RU2605806C2 (ru) 2016-12-27
AU2014227462A1 (en) 2015-04-02
BR102014023059A2 (pt) 2016-08-09
US9592116B2 (en) 2017-03-14
SG10201405825VA (en) 2015-04-29
HK1204494A1 (en) 2015-11-20
KR101651417B1 (ko) 2016-08-26
EP2851737A1 (en) 2015-03-25
CA2863776A1 (en) 2015-03-17
US20150077700A1 (en) 2015-03-19
IL234699A0 (en) 2014-11-30
JP2015060227A (ja) 2015-03-30
HK1207907A1 (en) 2016-02-12
AU2014227462B2 (en) 2018-11-01
JP6448961B2 (ja) 2019-01-09
CN104460037A (zh) 2015-03-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101650293B1 (ko) 사이클로이드형으로 배향된 액정 층을 포함하는 안과용 장치를 위한 방법 및 기구
KR101651417B1 (ko) 사이클로이드형으로 배향된 액정 층을 포함하는 안과용 장치를 위한 방법 및 기구
AU2014221206B2 (en) Method and apparatus for ophthalmic devices including hybrid alignment layers and shaped liquid crystal layers
KR20150032242A (ko) 구배 굴절률형 액정 층 및 형상화된 유전체 층을 포함하는 안과용 장치를 위한 방법 및 기구
KR20150032238A (ko) 액정의 형상화되어진 액정 중합체 망상구조화된 영역을 포함하는 안과용 장치를 위한 방법 및 기구
KR20150032239A (ko) 유전체 및 액정 중합체 망상구조를 포함하는 안과용 장치를 위한 방법 및 기구
KR20150032235A (ko) 액정의 나노 규모의 소적을 갖는 형상화된 액정 요소를 포함하는 가변 광학 안과용 장치
KR20150032237A (ko) 액정 요소를 포함하는 가변 광학 안과용 장치
KR20150032231A (ko) 형상화된 액정 요소 및 편광 요소를 포함하는 가변 광학 안과용 장치
KR20150032233A (ko) 유전체 및 액정의 나노 규모의 소적을 포함하는 안과용 장치를 위한 방법 및 기구
KR20150032234A (ko) 구배-굴절률형 및 형상화된 액정 층을 포함하는 안과용 장치를 위한 방법 및 기구

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190729

Year of fee payment: 4