KR20180081054A - 조정 가능한 유체 충진 렌즈 어셈블리 및 그 조립 방법 - Google Patents
조정 가능한 유체 충진 렌즈 어셈블리 및 그 조립 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20180081054A KR20180081054A KR1020187012180A KR20187012180A KR20180081054A KR 20180081054 A KR20180081054 A KR 20180081054A KR 1020187012180 A KR1020187012180 A KR 1020187012180A KR 20187012180 A KR20187012180 A KR 20187012180A KR 20180081054 A KR20180081054 A KR 20180081054A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- membrane
- fluid
- enclosure
- coating
- tension
- Prior art date
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims abstract description 134
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 55
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 342
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 96
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 86
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims abstract description 49
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims abstract description 49
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 48
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 23
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 20
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 19
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims abstract description 15
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 claims abstract description 15
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims abstract description 11
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 6
- NOKUWSXLHXMAOM-UHFFFAOYSA-N hydroxy(phenyl)silicon Chemical compound O[Si]C1=CC=CC=C1 NOKUWSXLHXMAOM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 2
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 109
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 51
- -1 alkane diol Chemical class 0.000 claims description 21
- 239000004433 Thermoplastic polyurethane Substances 0.000 claims description 14
- 229920002803 thermoplastic polyurethane Polymers 0.000 claims description 12
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 claims description 10
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 claims description 10
- UPMLOUAZCHDJJD-UHFFFAOYSA-N 4,4'-Diphenylmethane Diisocyanate Chemical compound C1=CC(N=C=O)=CC=C1CC1=CC=C(N=C=O)C=C1 UPMLOUAZCHDJJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229920002545 silicone oil Polymers 0.000 claims description 8
- 239000011527 polyurethane coating Substances 0.000 claims description 7
- 150000002009 diols Chemical class 0.000 claims description 6
- PHLASVAENYNAOW-UHFFFAOYSA-N methyl-bis[[methyl(diphenyl)silyl]oxy]-phenylsilane Chemical compound C=1C=CC=CC=1[Si](C)(C=1C=CC=CC=1)O[Si](C=1C=CC=CC=1)(C)O[Si](C)(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 PHLASVAENYNAOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 claims description 5
- KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N disiloxane Chemical class [SiH3]O[SiH3] KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 4
- WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N butane-1,4-diol Chemical compound OCCCCO WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000009832 plasma treatment Methods 0.000 claims description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 3
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 3
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims description 2
- CZZYITDELCSZES-UHFFFAOYSA-N diphenylmethane Chemical compound C=1C=CC=CC=1CC1=CC=CC=C1 CZZYITDELCSZES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229920001600 hydrophobic polymer Polymers 0.000 claims 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 23
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 14
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 description 12
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 description 12
- 230000008859 change Effects 0.000 description 11
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 8
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 8
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 8
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 8
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 7
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 7
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 description 7
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 6
- 229920006332 epoxy adhesive Polymers 0.000 description 5
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 5
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 5
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 5
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 5
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 5
- 239000004970 Chain extender Substances 0.000 description 4
- 229920006347 Elastollan Polymers 0.000 description 4
- 239000004820 Pressure-sensitive adhesive Substances 0.000 description 4
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 4
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 4
- 238000001723 curing Methods 0.000 description 4
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 4
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 description 4
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 4
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 4
- 229920002799 BoPET Polymers 0.000 description 3
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 3
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 3
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920000435 poly(dimethylsiloxane) Polymers 0.000 description 3
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 3
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 3
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005057 Hexamethylene diisocyanate Substances 0.000 description 2
- 239000005058 Isophorone diisocyanate Substances 0.000 description 2
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 2
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 2
- 239000006117 anti-reflective coating Substances 0.000 description 2
- 230000003667 anti-reflective effect Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- YFCVAZGXPLMNDG-UHFFFAOYSA-N dimethyl-bis[[methyl(diphenyl)silyl]oxy]silane Chemical compound C=1C=CC=CC=1[Si](C)(C=1C=CC=CC=1)O[Si](C)(C)O[Si](C)(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 YFCVAZGXPLMNDG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- RRAMGCGOFNQTLD-UHFFFAOYSA-N hexamethylene diisocyanate Chemical compound O=C=NCCCCCCN=C=O RRAMGCGOFNQTLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NIMLQBUJDJZYEJ-UHFFFAOYSA-N isophorone diisocyanate Chemical compound CC1(C)CC(N=C=O)CC(C)(CN=C=O)C1 NIMLQBUJDJZYEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 231100000053 low toxicity Toxicity 0.000 description 2
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 2
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 2
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 2
- 229920001610 polycaprolactone Polymers 0.000 description 2
- 239000004632 polycaprolactone Substances 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- DVKJHBMWWAPEIU-UHFFFAOYSA-N toluene 2,4-diisocyanate Chemical compound CC1=CC=C(N=C=O)C=C1N=C=O DVKJHBMWWAPEIU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920006352 transparent thermoplastic Polymers 0.000 description 2
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N Ethyl urethane Chemical compound CCOC(N)=O JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002449 FKM Polymers 0.000 description 1
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000459 Nitrile rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- ZJCCRDAZUWHFQH-UHFFFAOYSA-N Trimethylolpropane Chemical compound CCC(CO)(CO)CO ZJCCRDAZUWHFQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003848 UV Light-Curing Methods 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 239000002671 adjuvant Substances 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229920001400 block copolymer Polymers 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- CDQSJQSWAWPGKG-UHFFFAOYSA-N butane-1,1-diol Chemical compound CCCC(O)O CDQSJQSWAWPGKG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000009502 compressed coating Methods 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 150000004985 diamines Chemical class 0.000 description 1
- 125000005442 diisocyanate group Chemical group 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000004205 dimethyl polysiloxane Substances 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 1
- 239000013536 elastomeric material Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- UHESRSKEBRADOO-UHFFFAOYSA-N ethyl carbamate;prop-2-enoic acid Chemical class OC(=O)C=C.CCOC(N)=O UHESRSKEBRADOO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004715 ethylene vinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 239000012949 free radical photoinitiator Substances 0.000 description 1
- 239000002783 friction material Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000001976 improved effect Effects 0.000 description 1
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910001635 magnesium fluoride Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000005499 meniscus Effects 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000003204 osmotic effect Effects 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 229920005906 polyester polyol Polymers 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 1
- 239000005518 polymer electrolyte Substances 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 239000005033 polyvinylidene chloride Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 239000005871 repellent Substances 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000003678 scratch resistant effect Effects 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 230000008093 supporting effect Effects 0.000 description 1
- 238000001029 thermal curing Methods 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 1
- 229940117985 trimethyl pentaphenyl trisiloxane Drugs 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
- 150000003673 urethanes Chemical class 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
- 239000003190 viscoelastic substance Substances 0.000 description 1
- 238000001429 visible spectrum Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
- G02B1/06—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of fluids in transparent cells
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B3/00—Simple or compound lenses
- G02B3/12—Fluid-filled or evacuated 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
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
- G02B26/004—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements based on a displacement or a deformation of a fluid
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B3/00—Simple or compound lenses
- G02B3/12—Fluid-filled or evacuated lenses
- G02B3/14—Fluid-filled or evacuated lenses of variable focal length
-
- 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
- G02C7/085—Fluid-filled lenses, e.g. electro-wetting lenses
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2075/00—Use of PU, i.e. polyureas or polyurethanes or derivatives thereof, as moulding material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2995/00—Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds
- B29K2995/0037—Other properties
- B29K2995/0093—Other properties hydrophobic
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Ophthalmology & Optometry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Surface Treatment Of Optical Elements (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Eyeglasses (AREA)
- Coating Of Shaped Articles Made Of Macromolecular Substances (AREA)
Abstract
조정 가능한 유체 충진 렌즈 어셈블리는 180N/m 이상, 적어도 1000N/m 이상의 표면 장력으로 2축 인장하는 단계; 멤브레인의 완화를 가속하기 위해 인장된 멤브레인을 예를 들어 약 80도의 온도로 1시간동안 열적으로 컨디셔닝하는 단계; 멤브레인의 장력을 유지하면서 멤브레인을 주변 지지 구조에 장착하는 단계; 멤브레인이 하나의 벽을 형성하는 인클로져를 형성하기 위해 장착된 멤브레인을 하나 또는 그 이상의 다른 구성요소와 조립하는 단계; 및 그 후 인클로져에 유체를 충진하는 단계를 포함할 수 있다.
멤브레인은 방향족 폴리우레탄으로 형성될 수 있고, 유체는 페닐 실록산을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 멤브레인은 적어도 12개월의 기간 동안 적어도 180N/m의 표면 장력을 유지할 수 있다. 멤브레인은 적어도 일면이 경질 코팅, 예를 들어, 나노미립자 실리카 충전재를 포함한 폴리우레탄 아크릴레이트로 코팅되어 스크래치 저항성이 향상될 수 있다. 예비 인장된 멤브레인을 코팅함으로써, 멤브레인의 장력의 "세틀링(settling)" 완화는 멤브레인의 장력을 방해하여 멤브레인이 그 가장자리 주변에서 유지하는 주변 지지 구조 상에서 인장된 멤브레인에 의해 가해지는 2축 장력을 경감시키는 코팅의 압축을 야기할 수 있다.
멤브레인은 방향족 폴리우레탄으로 형성될 수 있고, 유체는 페닐 실록산을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 멤브레인은 적어도 12개월의 기간 동안 적어도 180N/m의 표면 장력을 유지할 수 있다. 멤브레인은 적어도 일면이 경질 코팅, 예를 들어, 나노미립자 실리카 충전재를 포함한 폴리우레탄 아크릴레이트로 코팅되어 스크래치 저항성이 향상될 수 있다. 예비 인장된 멤브레인을 코팅함으로써, 멤브레인의 장력의 "세틀링(settling)" 완화는 멤브레인의 장력을 방해하여 멤브레인이 그 가장자리 주변에서 유지하는 주변 지지 구조 상에서 인장된 멤브레인에 의해 가해지는 2축 장력을 경감시키는 코팅의 압축을 야기할 수 있다.
Description
본 발명은 조정 가능한 유체 충진 렌즈 어셈블리 및 그 조립 방법에 관한 것이다.
조정 가능한 유체 충진 렌즈 어셈블리에 관련된 본 발명은, 연장된 탄성중합체 멤브레인, 멤브레인의 일측 면은 렌즈면을 형성하고 타측 면은 멤브레인의 형상을 제어하는 비압축성 유체의 몸체에 접촉하여 인접하게 배치되고, 멤브레인이 오랜 사용 기간 동안 장력을 유지할 수 있는 이러한 조정 가능한 유체 충진 렌즈 어셈블리를 조립하는 방법에 대해 특별한 언급을 갖는다. 또 다른 측면에서, 본 발명은 이러한 조정 가능한 유체 충진 렌즈 어셈블리의 멤브레인의 일 면에 하드 코팅을 형성하는 방법을 제공하고, 멤브레인을 그 가장자리 주변에서 유지하는 하나 또는 그 이상의 굽힘 가능한 링들과 같은 주변 지지 구조 상에서 인장된 멤브레인에 의해 가해지는 힘을 적어도 부분적으로 경감시키기 위해 압축된 코팅을 적어도 일 면에 갖는 예비 인장된 탄성중합체 멤브레인을 포함하는 조정 가능한 유체 충진 렌즈 어셈블리에 대해 특별한 언급을 갖는다.
조정 가능한 유체 충진 렌즈 어셈블리는 WO 96/38744 A1, WO 98/11458 A1, WO 99/47948 A1, WO 01/75510 A1, WO 02/063353 A2, WO 2006/055366 A1, WO 2007/049058 2, WO 2008/007077 A1, WO 2008/050114 A1, WO 2009/125184 A2, WO 2013/144533 A1, WO 2013/144592 A1, WO 2015/044260 A1, US 5,371,629 A 및 US 6,040,947 A로부터 알려져 있다. 이들 각각에 개시된 내용에 따르면, 투명하고, 탄성인 멤브레인이 멤브레인 모양을 제어하는 유체 바디에 접촉되어 인장력 하에 유지된다. 일반적으로, 유체는 밀봉된 인클로져 내에 수용되고, 멤브레인은 인클로져의 하나의 벽을 형성한다. 멤브레인은 유체와 인접하게 접촉하는 내면과 렌즈의 광학면을 형성하는 외면을 갖고, 렌즈의 광학 파워(optical power)는 멤브레인의 곡률과 관련된다.
WO 91/17463 A1, WO 96/38744 A1, WO 98/11458 A1, WO 99/47948 A1, WO 01/75510 A1, WO 02/063353 A2, WO 2007/049058 2, WO 2008/007077 A1, WO 2008/050114 A1 또는 WO 2009/125184 A2에 개시된 것과 같은 조정 가능한 유체 충진 렌즈의 한 종류("유체 주입")에서, 조절 량의 유체가 선택적으로 인클로져에 주입되거나 인클로져로부터 빠져나와 멤브레인이 멤브레인의 곡률을 조정하기 위해 인클로져의 외측으로 팽창되거나 안쪽으로 수축되도록 한다. WO 91/17463 A1, WO 2006/055366 A1, WO 2013/144533 A1, WO 2013/144592 A1, WO 2015/044260 A1, US 5,371,629 A 또는 US 6,040,947 A에 개시된 것과 같은 조정 가능한 유체 충진 렌즈의 또 다른 한 종류("유체 압축")에서, 유체의 부피는 일정하게 유지되지만, 인클로져는 압축 가능하므로, 인클로져를 압축하거나 팽창시켜 탄성 멤브레인이 바깥쪽으로 팽창하거나 안쪽으로 수축되도록 하여 인클로져 내의 유체 분포는 조정될 수 있다.
스크래치 방지, UV차단, 반사 방지 및 색조 코팅을 포함하는 다양한 다른 종류의 기능적인 코팅으로 렌즈를 코팅하는 것은 기술 분야에 알려져 있다. 예를 들어 OF 210(Canon Optron, Inc.)와 같은 플루오르화 폴리머 소재는 소수성 및/또는 수유성 코팅을 형성하기 위해 증기 증착에 의해 도포될 수 있다.
조정 가능한 유체 충진 렌즈 어셈블리는 하나 또는 양 렌즈의 광학 파워가 조정될 수 있도록 안경에 사용될 수 있다. 조정 가능한 렌즈를 갖는 일부 안경들에서, 착용자가 광학 파워를 계속해서 조정하는 것을 허용하도록 하나 또는 양 렌즈와 관련하여 선택적으로 작동 가능한 제어 메커니즘이 제공될 수 있다. 이러한 렌즈를 안경에 사용하면 멤브레인에 사용될 수 있는 소재에 대한 여러가지 특별한 요구 사항이 부과된다. 특히, 얇고, 탄성이 있고 투명(적어도 가시 스펙트럼에 걸쳐서)한 것에 더해, 멤브레인 소재는 또한 무색이고 낮은 독성과 낮은 휘발성을 가져야 하고, 고온에서 불활성이고 안정해야 하며, 작동 온도의 정상 범위 내에서 상 변화를 나타내지 않아야 한다. 그것은 또한 낮은 미생물 성장성을 나타내야 한다. 또한, 멤브레인 소재는 정확하고 안정한 광학 표면을 형성할 수 있어야 한다. 이상적으로, 그러나 필수적이지는 않지만, 멤브레인 소재는 또한 유체의 굴절률과 동일하거나 유사한 굴저률을 가질 수 있다. 적합하게는, 유체는 고굴절률(이상적으로는 적어도 약 1.45 또는 1.5 이상, 예를 들어 약 1.58 ± 0.02)을 갖고, 렌즈가 과도하게 두껍지 않다.
안경에 사용되는 경우, 탄성 멤브레인은 일반적으로 유체 바디 내에 정수압 구배를 야기하는 수직 방향으로 사용되고, 사용자가 움직일 때 최대 약 50℃의 온도 변화와 움직임이 발생할 수 있다. 바람직하게는, 멤브레인은 유체 내의 정수압 구배 및 사용자가 움직일 때의 관성에 의한 인클로져 내의 유체의 변위에 의해 야기되는 렌즈의 상부에서 하부로의 광학 파워의 변화를 광학적으로 감지할 수 없는 수준으로 감소시키기에 충분히 큰 표면 장력으로 예비 인장되야 한다. 멤브레인은, 주변 온도의 변동 및 유체와 일정한 접촉이 유지되는 것에도 불구하고, 안경의 예상 수명과 적어도 같은 장시간, 일반적으로 연 단위 시간 동안 실질적으로 일정한 하중을 제공하기 위해 안정적으로 이 장력을 유지할 수 있어야 한다.
WO 2013/144592 A1 및 WO 2015/044260 A1은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, 예를 들어 Mylar®), 폴리에스테르, 실리콘 엘라스토머(예를 들어, 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane)), 가교된 폴리우레탄(예를 들어, Tuftane®)을 포함하는 엘가소성 폴리우레탄을 조정 가능한 렌즈 어셈블리에서 사용하는 적합한 멤브레인 소재로 개시하고 있고, 적합한 유체로서 예를 들어 트리메틸펜타페닐트리실록산(trimethylpentaphenyltrisiloxane) 및 테트라메틸테트라페닐트리실록산(tetramethyltetraphenyltrisiloxane)와 같은 실리콘 오일을 개시하고 있다. 열가소성 폴리우레탄은 위에서 언급한 많은 특수 요구 사항을 충족시킴으로써 조정 가능한 렌즈에서 멤브레인으로서 사용되기 대단히 적합하다. 그러나, 열가소성 폴리우레탄의 문제점은 실리콘 오일이 멤브레인 소재로 침투하여 멤브레인이 부풀어 오르고 장력을 잃게 한다는 것이다.
본 발명의 목적은, 멤브레인이 적어도 12개월 동안 정수압 구배 및 관성 효과에 의한 인클로져 내의 유체의 임의의 변위로부터 야기되는 광학적으로 감지할 수 없는 수준의 렌즈에 걸친 광학 파워의 임의의 변화로 감소시키기에 충분한 일정한 표면 장력을 유지할 수 있는 위에서 설명한 종류의 조정 가능한 유체 충진 렌즈 어셈블리를 제공하는 것이다. 렌즈 어셈블리가 50°C의 온도 변화를 겪더라도 멤브레인은 이 표면 장력을 유지할 수 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 180N/m보다 더 큰 표면 장력으로 탄성중합체 멤브레인을 2축 인장하는 단계; 멤브레인의 완화를 가속하기 위해 인장된 멤브레인을 열적으로 컨디셔닝하는 단계; 멤브레인의 장력을 유지하면서 멤브레인을 주변 지지 구조에 장착하는 단계; 멤브레인이 하나의 벽을 형성하는 인클로져를 형성하기 위해 장착된 멤브레인을 하나 또는 그 이상의 다른 구성요소와 조립하는 단계; 및 그 후 인클로져에 유체를 충진하는 단계를 포함하는 조정 가능한 유체 충진 렌즈 어셈블리의 조립 방법이 제공된다.
멤브레인은 적어도 450N/m 또는 적어도 500N/m의 초기 표면 장력으로 2축 인장될 수 있다. 일부 실시예에서, 멤브레인은 적어도 1000N/m의 초기 표면 장력으로 2축 인장될 수 있다. 예를 들어, 멤브레인은 약 1200N/m의 초기 표면 장력으로 2축 인장될 수 있다.
일부 실시예에서, 멤브레인은 적어도 70℃ 또는 적어도 80℃의 온도로 컨디셔닝될 수 있다. 멤브레인은 적어도 30분 또는 적어도 60분 동안 컨디셔닝 될 수 있다. 열적으로 컨디셔닝하는 단계는 멤브레인을 지지 구조에 장착하기 전에 적절하게 수행된다.
멤브레인을 열적으로 컨디셔닝하는 단계는 멤브레인의 완화를 가속하는 역할을 할 수 있다. 열적으로 컨디셔닝한 이후, 멤브레인은 멤브레인의 초기 표면 응력, 멤브레인 소재의 특성 및 열적으로 컨디셔닝하는 단계의 특수 조건에 따라 약 180-550N/m 범위의 잔류 표면 응력을 가질 수 있다.
멤브레인은 유체의 통과를 방지하거나 지연시키는 역할을 할 수 있는 배리어층을 형성하기 위해 배리어 소재로 적어도 일면이 코팅될 수 있다. 일부 실시예에서, 배리어 소재는 완성된 어셈블리에서 유체와 접촉하는 멤브레인의 내면에 코팅될 수 있다. 이러한 배열에서, 배리어층은 멤브레인 내로 유체의 통과를 방지하거나 지연시키는 역할을 할 수 있다.
그 대신에, 배리어 소재는 인클로져 내의 유체에 직접적으로 접촉하지 않고, 완성된 어셈블리 내의 인클로져의 외측에 배치된 멤브레인의 외면 상에 보호층으로서 코팅될 수 있다. 일부 실시예에서, 멤브레인의 외면은 공기에 노출될 수 있다. 멤브레인은 그 내면 상에 배리어 소재로 코팅되지 않은 채 남겨질 수 있고, 유체는 멤브레인 소재로 침투할 수 있다. 멤브레인의 외면 상에 보호층을 제공함으로써, 예를 들어 외면에 액적을 형성함으로써 렌즈의 광학 품질을 손상시킬 수 있기 때문에 바람직하지 못한, 인클로져로부터 멤브레인 내로 침투하는 임의의 유체가 멤브레인의 외측으로 그 외면을 통해 누출되는 것이 방지된다.
배리어 소재는 열적으로 컨디셔닝하는 단계 이후 위에서 설명한 것처럼 장착된 멤브레인의 내면 또는 외면에 적용될 수 있다. 편리하게는, 소재는 인클로져를 형성하기 위해 다른 구성 요소와 조립되기 전에 장착된 멤브레인 상에 코팅될 수 있다. 필요하다면, 예를 들어 반사 방지 코팅과 같은 다른 코팅이 이 단계에서 멤브레인의 외면에 적용될 수 있다. 이러한 다른 코팅은 본 기술분야에서 공지된 바와 같이 단일층 또는 다층 코팅일 수 있다.
배리어 소재는 유체의 통과를 방지 또는 지연시키는 임의의 적합한 물질을 포함할 수 있다. 배리어 소재의 선택은 사용되는 특정 유체에 따라 달라질 수 있다. 배리어 소재의 굴절률은 예를 들어 멤브레인에 대해 인덱스 매칭되는 자기 평탄화 코팅과 같이 막의 표면 품질을 향상시키기에 충분한 반사 방지 및/또는 두께가 아니면 중요하지 않다. 그것은 멤브레인에 잘 부착할 수 있어야 하며, 변색되지 않아야 한다. 바람직하게는 배리어층은 가능한 한 얇게 형성되어야 한다. 일부 실시예에서, 배리어 층은 20nm 미만, 예를 들어 약 10nm의 두께를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 배리어 소재는 플루오르화 폴리머 또는 소수성(소유성) 폴리머를 포함할 수 있다. 적합하게는, 배리어 소재는 에틸렌 비닐 알코올(ethylene vinyl alcohol, EVOH), 폴리비닐리덴 클로라이드(polyvinylidene chloride, PVDC), 실리콘 옥사이드(SiOx), 폴리아크릴레이트, 무기 기재 코팅(inorganic based coatings, 예를 들어 MgF2), 및 도핑된 폴리머(예를 들어 C-doped PTFE)로부터 선택될 수 있다. 예를 들어 Canon Optrin, Inc.로부터 상업적으로 시판중인 OF 210와 같은 PTFE의 플루오르계 중합동족체(polymeric homologues)가 바람직하다.
아래에서 더 상세하게 기술되는 본 발명의 특정 측면에서, 배리어 소재는 예를 들어 아크릴레이트 종결된 폴리우레탄(acrylate terminated polyurethane)과 같은 기능화된 폴리머를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 배리어 소재는 나노미립자 실리카와 같은 충전재를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 배리어 소재는 아크릴 개질된 폴리우레탄 실리카 하이브리드 코팅을 포함할 수 있다.
배리어 소재는 본 기술 분야에 공지된 다양한 다른 기술에 의해 멤브레인의 내면 또는 외면에 도포될 수 있지만, 일부 실시예에서는 물리적 기상 증착(PVD)가 진공 하에서 사용될 수 있다. 아크릴 개질된 폴리우레탄 배리어 소재의 코팅은 0.5 ㎛ -1.5 ㎛ 범위의 두께를 달성하기 위해 초음파 스프레이에 의해 멤브레인의 일면에 도포될 수 있다.
유체가 멤브레인 소재로 침투하는 것이 허용되는 실시예에서는, 예를 들어 멤브레인의 내면에 어떠한 배리어층도 없는 실시예, 멤브레인 소재로의 유체의 통과는 최대 약 5%의 제하 변형(strain unloading)과 동등하게 멤브레인을 점진적으로 팽창시키고 이완시킬 수 있다. 멤브레인은 자체 무게의 약 20%까지 유체를 흡수할 수 있다. 이러한 실시예에서, 멤브레인의 초기 표면 장력은 열적 컨디셔닝 이후에 잔류 표면 장력이 약 350-550N/m가 되도록 선택될 수 있다. 유체가 멤브레인 소재로 침투하면, 멤브레인의 표면 장력은 더 떨어질 수 있다. 이는 표면 장력이 약 180N/m 이상으로 유지되는 경우 허용된다. 일부 실시예에서, 멤브레인의 표면 장력은 약 180-300N/m, 바람직하게는 200-300N/m 범위의 최종 표면 장력에서 멤브레인 소재로 유체가 침입한 후에 안정화될 수 있다.
일부 실시예에서, 완성된 어셈블리는 멤브레인에 의한 유체의 흡수를 가속시키기 위해 적어도 약 40℃의 온도에서 인큐베이팅 될 수 있다. 일부 실시예에서, 완성된 어셈블리는 약 50-51℃ 의 온도에서 인큐베이팅 될 수 있다. 적합하게는, 완성된 어셈블리는 적어도 약 12시간, 바람직하게는 24시간 동안 인큐베이팅 될 수 있다.
유리하게는, 본 발명의 방법에 따라 2축 인장되고 열적으로 컨디셔닝된 멤브레인은, 유체와 계속해서 접촉되도록 배치되고 약 50℃의 작동 온도 변화를 겪는 경우에도, 적어도 12개월의 기간, 일반적으로는 적어도 2년 동안 적어도 약 180N/m의 충분히 일정한 장력을 유지할 수 있는 것으로 밝혀졌다. 여기서 "충분히 일정하다"는 것은 멤브레인의 장력이 상기 기간 동안 약 25% 이하, 바람직하게는 20% 이하로 변하는 것을 의미한다.
본 발명의 두 번째 측면에 따르면, 주변 지지 구조에 장착되는 인장된 탄성중합체 멤브레인에 의해 하나의 벽이 형성되는 유체 충진 인클로져를 포함하고, 멤브레인은 유체로 포화되고, 그 외면이 유체에 대한 배리어층으로 코팅되고, 멤브레인이 적어도 180N/m의 실질적으로 일정한 표면 장력을 유지하는 조정 가능한 유체 충진 렌즈 어셈블리가 제공된다.
상술한 바와 같이, 멤브레인은 멤브레인의 약 20% 중량 이하의 유체를 보유할 수 있다.
본 발명의 세 번째 측면에 따르면, 주변 지지 구조에 장착되는 인장된 탄성중합체 멤브레인에 의해 하나의 벽이 형성되는 유체 충진 인클로져를 포함하고, 멤브레인은 그 내면이 유체에 대한 배리어층으로 코팅되고, 멤브레인은 적어도 180N/m의 실질적으로 일정한 표면 장력을 유지하는 조정 가능한 유체 충진 렌즈 어셈블리가 제공된다.
일반적으로 본 발명의 세 번째 측면의 조정 가능한 유체 충진 렌즈 어셈블리의 멤브레인은 유체가 없다.
일부 실시예에서, 멤브레인은 적어도 12개월의 기간 동안 적어도 180N/m의 실질적으로 일정한 표면 장력을 유지할 수 있다. 위에서 언급한 것처럼, 이것은 멤브레인의 표면 장력이 이 기간 동안 약 20% 이상 변하지 않는다는 것을 의미한다.
적합하게는, 멤브레인 소재는 바람직하게는 약 -5℃ 미만의 렌즈의 통상적인 작동 범위 이하의 유리 전이 온도와 10-200MPa 범위의 탄성 계수를 가져야 한다. 멤브레인은 광학적으로 깨끗하고 무독성이어야 한다. 일부 실시예에서, 멤브레인은 약 1.5의 굴절률을 가질 수 있다. 가교된 우레탄 및 실리콘 엘라스토머, 예를 들어 폴리(디메틸실록산)를 포함하는 다양한 적합한 폴리머 소재가 당업자에게 이용 가능하다. 열가소성 방향족 폴리우레탄(TPU)이 특히 바람직하다.
열가소성 폴리우레탄은 결정질 및 비정질 영역에 각각 대응하는 하드 및 소프트 존이 이분된 블록 공중합체(block copolymer) 분자로 이루어진다. 이는 한편으로는 높은 신축성 및 낮은 유리 전이 온도를 갖는 가요성 비정질 세그먼트와 다른 한편으로는 소재에 탄성중합체 성질을 부여하는 높은 녹는점을 갖는 단단한 결정질 세그먼트의 조합이다. 결정질 상의 비율을 변경함으로써, 경도, 강도, 강성, 신장성 및 저온 유연성과 같은 특성을 넓은 범위에 걸쳐 변화시키는 것이 가능하다. 적합하게는, 멤브레인은 우수한 미생물 저항성을 갖는 방향족 폴리우레탄 시트로 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 폴리우레탄 시트는 유리하게는 폴리에테르 또는 폴리에스테르 방향족 폴리우레탄으로 구성될 수 있다.
열가소성 폴리우레탄은, US2008/0207846 A1에 개시된 것처럼, (a)이소시아네이트를 (b)이소시아네이트에 대해 반응성이고 500 내지 10,000의 분자량을 갖는 화합물 및 경우에 따라 (c)50 내지 499의 분자량을 갖는 사슬 연장제와 반응시킴으로써 제조될 수 있고((d)촉매 및/또는 (e)통상적인 보조제의 존재 하에 적절하다면), 그 내용은 여기에 참조로서 통합된다.
유기 이소시아네이트(a)로서, 일반적으로 공지된 방향족, 지방족(aliphatic), 지환족(cycloaliphatic) 및/또는 방향지방족(araliphatic) 이소시아네이트, 바람직하게는 디이소시아네이트; 예를 들어 2,2'-, 2,4'- 및/또는 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트(MDI)를 사용하는 것이 가능하다.
이소시아네이트에 대해 반응성인 화합물(b)로서, 이소시아네이트에 대해 반응성인 디올 및 디아민과 같은 일반적으로 공지된 화합물; 예를 들어 대개 "폴리올"로 지칭되고 500 내지 12,000g/mol, 바람직하게는 600 내지 6,000g/mol, 특히 800 내지 40g/mol의 분자량 및 바람직하게는 1.8 내지 2.3, 바람직하게는 1.9 내지 2.2, 특히 2의 평균 작용기(mean functionality)를 갖는 폴리에테롤이 사용될 수 있다. 바람직한 폴리올은 폴리테트라메틸렌글리콜(PTMG)이다.
사슬 연장제(c)로서, 50 내지 499의 분자량을 갖는 일반적으로 알려진 지방족, 방향지방족, 방향족 및/또는 지환족 화합물, 바람직하게는 2-작용기 화합물(functional compounds); 예를 들어 알킬렌 라디칼에 2 내지 10 탄소 원자를 갖는 알칸디올, 특히 1,4-부탄디올을 사용할 수 있다.
TPU의 경도를 설정하기 위해, 형상 성분 (b) 및 (c)의 몰 비는 비교적 넓은 범위 내에서 변화될 수 있다. 사용되는 총 사슬 연장제(c)에 대한 성분(b)의 몰 비율이 10:1 내지 1:10, 특히 1:1 내지 1:4인인 것이 유용한 것으로 밝혀졌고, TPU의 경도는 (c)의 함량이 증가함에 따라 증가한다.
바람직한 TPU는 (a) 이소시아네이트를 (b) 약 150℃ 미만의 녹는점 및 501 내지 8000g/mol의 분자량을 갖는 폴리에테르 디올, 적절하다면 (c) 62g/mol 내지 500g/mol의 분자량을 갖는 디올과 반응시키는 것에 의해 얻어질 수 있다. 성분 (b)에 대한 62g/mol 내지 500g/mol의 분자량을 갖는 디올(c)의 몰 비가 0.2 미만, 특히 바람직하게는 0.1 내지 0.01인 열가소성 폴리우레탄이 특히 바람직하다.
본 발명의 렌즈 어셈블리의 멤브레인에 사용하기 특히 바람직한 폴리에테르 폴리우레탄은 4,4'-디페닐메탄 디이소사이아네이트 (MDI), 폴리테트라메틸렌 글리콜 및 약 86의 쇼어 A 경도, 약 1.12 g/cm3, 약 33MPa의 인장 강도 및 약 105N/mm의 인열 강도를 갖는 1,4-부탄디올로부터 형성된다. 이 물질은 Elastollan® 1185라는 상표로 BASF에서 상업적으로 구할 수 있다.
일반적으로, 유체는 실질적으로 비압축성이어야 한다. 그것은 적어도 약 1.5의 굴절률을 갖고, 투명하고 무색이어야 한다. 적합하게는, 멤브레인 및 유체의 굴절율은 멤브레인과 유체의 경계면을 사용자가 실질적으로 감지할 수 없도록 맞춰져야 한다. 유체는 독성이 적고 휘발성이 낮아야 하고, 불활성이어야 하며 약 -10° 이상 또는 약 100° 이하의 상변화를 보이지 않아야 한다. 유체는 고온에서 안정해야 하고, 낮은 미생물 성장을 나타내야 한다. 일부 실시예에서, 유체는 약 1g/cm3의 밀도를 가질 수 있다.
실리콘 오일과 예를 들어 페닐 실록산과 같은 실록산을 포함하는 다양한 적합한 유체가 당업자에게 이용 가능하다. 바람직한 유체는 펜타페닐트리메틸트리실록산이다.
일부 실시예에서, 멤브레인은 적합하게는 예를 들어 등록 상표 Elastollan® 1185로 시판되는 상기 언급된 소재와 같은 폴리에테르 폴리우레탄을 적절하게 포함할 수 있고, 유체는 실리콘 오일 또는 펜타페닐트리메틸트리실록산과 같은 페닐 실록산을 포함할 수 있다. 멤브레인 소재와 유체의 굴절률은 적절하게 동일하거나 실질적으로 동일하고, 적어도 1.5이다.
멤브레인 외에도, 인클로져는 유체를 수용하기 위한 리셉터클을 포함할 수 있다. 리셉터클은 인클로져의 하나의 벽을 형성하는 멤브레인에 의해 폐쇄될 수 있다. 리셉터클은 광학적으로 깨끗하고 무색이며 적어도 약 1.5의 굴절률을 갖는 소재로부터 적절하게 형성된다. 리셉터클의 굴절률은 멤브레인 유체의 굴절률에 적절히 매칭되므로, 리셉터클과 유체 사이의 경계는 실질적으로 사용자가 감지할 수 없다. 일부 실시예에서, 예를 들어 본 발명의 유체 충진 렌즈 어셈블리가 "유체 주입" 타입인 경우, 리셉터클은 강성일 수 있다. 그와 달리, 특히 본 발명의 렌즈 어셈블리가 "압축" 타입인 경우 리셉터클은 압축 가능할 수 있다. 후자의 경우, 리셉터클은 리셉터클이 압축되는 것을 허용하는 벨로우즈 방식으로 버클링될 수 있는 가요성 주변 벽을 포함할 수 있다. 적합한 가요성 소재는 예를 들어 Tuftane®와 같은 투명한 열가소성 폴리우레탄이다.
일부 실시예에서, 멤브레인을 위한 주변 지지 구조는 멤브레인을 그 가장자리 주위에서 유지하도록 배치되는 하나 또는 그 이상의 링을 포함할 수 있다. 링 또는 링들은 실질적으로 강성이거나 굽힘 가능할 수 있다. 일부 실시예에서, 멤브레인은 비원형일 수 있고, 멤브레인을 지지하는 링 또는 링들은 어셈블리가 작동될 때 평면 밖으로 멤브레인의 가장자리의 변형을 허용하도록 구부러질 수 있어서, 멤브레인이 구형으로 또는 안과 사용 또는 광학적으로 일반적으로 사용되는 종류의 또 다른 제르니케 다항식에 따라 팽창하거나 수축하는 것을 야기하거나 허용한다.
하나 또는 그 이상의 구부러질 수 있는 링들을 멤브레인을 위한 주변 지지 구조의 일부로서 포함하는 일부 실시예에서 발생할 수 있는 문제는 멤브레인의 표면 장력이 하나 또는 그 이상의 링의 의도하지 않은 평면 내 구부러짐(이전 단락에서 언급된, 멤브레인이 구형으로 또는 하나 또는 그 이상의 다른 제르니케 다항식에 따라 팽창하거나 수축하는 것을 야기하거나 허용하도록 어셈블리가 작동되는 경우 평면 밖으로 멤브레인의 가장자리의 변형을 허용하기 위해 요구되는 평면 밖으로의 구부러짐에 반대되는)을 야기하기 쉬울 수 있다는 것이다. WO 2013/143630 A1은 멤브레인 내의 장력을 통한 하중에 응답하여 지지 부재의 평면 내 벤딩을 제어하기 위해 하나 또는 그 이상의 구부러질 수 있는 멤브레인 지지 부재에 작용하는 벤딩 제어기를 포함하는 변형 가능한 멤브레인 어셈블리를 개시한다. WO 2013/143630 A1의 벤딩 제어기는 만족스럽지만, 이들은 추가적인 어셈블리의 구성요소를 필요로 하고, 이는 복잡성 및 제조 비용을 증가시킨다. 또한 그것들은 어셈블리 내에서 상당한 부피와 무게를 차지한다.
따라서, 본 발명의 다른 목적은 완성된 어셈블리에서 보다 작은 부피 및/또는 무게를 차지하고 제조하기 더 쉬우며, 주변 지지 구조의 굽힘 가능한 링 또는 링들의 평면 내 벤딩을 제어하는 개선된 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 네 번째 측면에 따르면, 멤브레인을 그 가장자리 주위에서 유지하도록 배치되는 하나 또는 그 이상의 구부러질 수 있는 링을 포함하는 주변 지지 구조에 장착되는 인장된 탄성중합체 멤브레인에 의해 하나의 벽이 형성되는 유체 충진 인클로져를 포함하고, 멤브레인은 그 내면 및 외면 중 적어도 하나가 멤브레인보다 높은 모듈러스를 갖는 소재로 형성되고 멤브레인 내의 장력을 상쇄하기 위해 압축 하에 배치되는 코팅으로 코팅되어, 멤브레인에 의해 하나 또는 그 이상의 링에 작용하는 면 내 힘을 적어도 부분적으로 완화하는 것을 특징으로 하는 조정 가능한 유체 충진 렌즈 어셈블리를 제공한다. 일부 실시예에서, 하나 또는 그 이상의 링은 비원형일 수 있다.
위에서 언급한 것처럼, 멤브레인은 10-200MPa 범위의 탄성 계수를 가질 수 있다.
멤브레인은 완성된 유체 충진 렌즈 어셈블리에서 100-300 ㎛ 범위의 두께를 가질 수 있다. 일부 실시예들에서, 멤브레인은 150-250 ㎛, 바람직하게는 약 200-220 ㎛ 범위의 두께를 가질 수 있다. 위에서 언급한 것처럼, 멤브레인은 완성된 어셈블리에서 180-300N/m, 바람직하게는 200-300N/m 범위의 장력을 유지할 수 있다.
코팅은 멤브레인의 탄성 계수보다 한자리수에서 두자리수 더 큰 탄성 계수를 가질 수 있다. 예를 들어, 코팅은 적어도 0.1GPa, 적합하게는 적어도 0.5GPa, 더 적합하게는 적어도 0.75GPa 또는 1GPa의 탄성계수를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 코팅은 약 1GPa의 탄성 계수를 가질 수 있다.
코팅의 두께는 구부릴 수 있는 링 또는 링들에 적용되는 장력에 실질적인 완화(감소)를 제공하도록 계산될 수 있다. 대부분의 실시예에서, 멤브레인의 표면 장력을 완전히 상쇄시키기 위해 계산된 두께를 갖는 코팅은 바람직하지 못하게 두껍지만, 0.5-1.5㎛ 범위, 예를 들어 1 ㎛의 두께를 갖는 코팅은 멤브레인의 역학에 중요한 영향을 주기에 여전히 충분할 수 있다. 일부 실시예에서, 코팅은 1-1.5 ㎛, 바람직하게는 1.2-1.5 ㎛ 범위의 두께를 가질 수 있다.
적합하게는, 코팅은 멤브레인의 면과 코팅 사이에 강한 계면력을 제공하기 위한 멤브레인 소재와 양립 가능한 소재로 형성될 수 있다. 상술한 것처럼, 탄성중합체 멤브레인으로 열가소성 방향족 폴리우레탄(TPU)가 바람직한 재료이다. TPU는 소수성이고, 예를 들어 PVD에 의해 도포된 플루오르화 폴리머와 같은 또 다른 소수성 코팅 소재를 사용할 때의 문제점은 계면 결합이 없고, 결과적으로 PVD 코팅이 취약하다는 것이다.
본 발명에 따르면, 코팅은 멤브레인과 강한 계면 결합을 형성할 수 있는 폴리우레탄 소재를 또한 포함할 수 있다. 유리하게는, 폴리우레탄 코팅 소재는 멤브레인에 적용된 후 코팅이 경화되는 것을 허용하는 가교 가능한 아크릴레이트 그룹을 포함할 수 있다. 코팅 소재는 폴리에테르 또는 폴리에스테르 폴리우레탄 아크릴레이트와 같은 아크릴 개질된 폴리우레탄을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 코팅 소재는 아크릴 개질된 지방족 또는 방향족 폴리우레탄을 포함할 수 있다. 폴리우레탄 코팅은 예를 들어 실록산 멤브레인을 포함하는 위에서 언급된 종류의 다른 멤브레인 소재와 함께도 사용될 수 있다.
적합한 폴리에스테르 우레탄 아크릴레이트의 예는 수산기 작용성(hydroxyl functional) 폴리에스테르 아크릴레이트와 이소시아네이트 작용기 물질(functional material)의 반응에 의해 형성된 생성물을 포함한다. 폴리에스테르 아크릴레이트는 폴리에스테르 폴리올과 아크릴 산의 반응 생성물을 포함할 수 있다.
적합한 이소시아네이트 작용성 성분(functional component)은 헥사메틸렌(hexamethylene) 디이소시아네이트, 이소포론(isophorone) 디이소시아네이트, 이소시아네이트 작용성 아크릴 폴리머 및 폴리우레탄, 수산기 작용성 성분(예를 들어, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로플렌 글리콜 및 디-, 트리- 및 더 높은 수산기 작용성 지방족 알코올(예를 들어, 글리세롤 및 트리메틸올프로판(trimethylolpropane)) 및 그들의 에톡실화(ethoxylated), 프로폭실화(propoxylated) 및 폴리카프로락톤 유사체(polycaprolactone analogs))을 디-, 트리- 등의 이소시아네이트(예를 들어, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트 및 톨루엔(toluene) 디이소시아네이트(TDI))와의 반응물을 포함할 수 있다.
적합한 폴리우레탄 아크릴레이트 코팅 소재의 구체적인 예로는 오하이오 바버턴(Barberton)의 PPG Industries, Inc. Barberton Speciality Chemicals Plant로부터 상업적으로 구할 수 있는 RAYCRON® CeranoShield UV Clearcoat 및 캘리포니아 라 미라다(La Mirada)의 Lens Technology International로부터 상업적으로 구할 수 있는 G-NT200이다.
유리하게는, 코팅 소재는 추가의 강성을 제공하기 위해 나노미립자 실리카를 포함할 수 있다. 실리카 충전재는 스크래치 저항성 또한 제공할 수 있다. 유리하게는, 코팅 소재는 50-60 중량%, 예를 들어 약 52 중량%의 실리카를 포함할 수 있으나, 일부 실시예에서 약 25 중량%의 실리카 농도는 충분할 수 있다. 일부 실시예에서, 코팅 물질은 적절한 용매로 희석되어 멤브레인 상에서 더 얇은, 예를 들어 0.4-0.5 ㎛ 범위의 코팅을 달성할 수 있다. 용매의 선택은 선택된 코팅 소재에 따라 달라질 수 있지만, 일반적으로 아세테이트 또는 알코올이 사용될 수 있다. 이러한 경우, 실리카의 농도는 희석에 의해 7-10중량%로 감소될 수 있다.
폴리우레탄 아크릴레이트 코팅 소재는 예를 들어 유리 라디칼(free radical) 광개시재와 같은 적합한 광개시재를 더 포함할 수 있다.
폴리우레탄 코팅 소재는 초음파 스프레이에 의해 멤브레인의 표면에 도포될 수 있으며, 필요하다면 1 ㎛보다 훨씬 더 작은 두께를 달성하는 것으로 밝혀졌다. 초음파 스프레이에서, 액체 덩어리는 미세한 물방울을 형성하도록 분무되고, 그 다음에 얇은 막의 형태로 기질 위에 분무된다.
따라서, 본 발명의 다섯 번째 측면에 따르면, 탄성중합체 멤브레인을 2축 방향으로 인장하는 단계; 멤브레인의 완화를 가속하기 위해 인장된 멤브레인을 열적으로 컨디셔닝하는 단계; 멤브레인 내의 장력을 유지하면서 멤브레인을 주변 지지 구조에 장착하는 단계; 멤브레인의 일 면을 가교 가능한 폴리우레탄 아크렐레이트 코팅 소재로 코팅하는 단계; 코팅 소재를 경화하는 단계; 하나의 벽을 형성하는 멤브레인을 갖는 인클로져를 형성하기 위해 장착된 멤브레인을 하나 또는 그 이상의 구성요소와 조립하는 단계; 및 그 후에 인클로져를 유체로 충진하는 단계를 포함하는 조정 가능한 유체 충진 렌즈 어셈블리의 조립 방법을 제공한다.
멤브레인은 위에서 설명된 것처럼 가교된 우레탄 및 실록산 탄성중합체, 예를 들어 폴리(디메틸실록산)를 포함하는 임의의 적합한 탄성중합체 소재로부터 형성될 수 있다. 열가소성 방향족 폴리우레탄(TPU)은 특히 바람직하다.
상술한 바와 같이, 멤브레인은 약 1200N/m의 초기 표면 장력으로 인장될 수 있다. 열적 컨디셔닝 이후, 멤브레인은 약 180-550N/m 범위의 잔류 표면 장력을 가질 수 있다.
유리하게는, 코팅 소재는 위에서 설명된 것처럼 나노미립자 실리카 충전재를 포함할 수 있고, 경화되었을 때 적어도 0.5GPa의 탄성 계수를 가질 수 있다. 코팅은 멤브레인의 표면에 약 0.5-1.5 ㎛의 두께로 도포될 수 있다. 적합하게는, 코팅은 어셈블리에 스크래치 저항성 및 청결성(cleanability)을 주기 위해 멤브레인의 외면에 도포될 수 있다.
유리하게는, 멤브레인의 표면은 코팅 재료의 도포 전에 활성화되어 표면의 접촉각을 감소시켜 코팅 재료의 보다 양호한 접착을 가능하게 할 수 있다. 적절하게는, 멤브레인 표면은 플라즈마 처리, 예를 들어 공기 플라즈마에 의해 활성화될 수 있다. 열가소성 폴리우레탄은 본질적으로 소수성이고, 일반적인 95-105° 범위의 접촉각을 갖는다. 플라즈마 처리로 열가소성 폴리우레탄 멤브레인 표면을 활성화하는 것은 접촉각을 약 78-83°로 감소시킨다.
멤브레인의 표면에 코팅 소재를 도포한 다음, 코팅 소재는 경화될 수 있다. 이러한 목적을 위해 적절한 UV 노출이 사용될 수 있다. 예를 들어, 경화는 365nm의 장파장 범위에서 스파이크를 갖고, 220-230nm 범위의 UV광을 출력하는 수은 증기 H-전구를 사용하여 수행될 수 있다. 365nm의 장파장 범위에서 스파이크로, 경화는 폴리우레탄 아크릴레이트 소재 내에서 아크릴레이트 잔기의 가교 결합을 유발하는 코팅 내의 광개시제의 활성화에 의해 진행되어, 멤브레인의 표면 상에 경질 코팅을 생성시킨다.
코팅을 도포하고, 장착된 멤브레인을 하나 또는 그 이상의 구성요소와 결합하여 인클로져를 형성하고, 인클로져를 유체로 충진한 후, 상술한 것처럼, 완성된 어셈블리는 적어도 약 40℃의 온도에서 인큐베이팅 될 수 있어, 멤브레인은 약간 이완될 수 있고, 상술한 것처럼 코팅은 압축된다. 코팅의 압축은 멤브레인의 추가 완화에 저항하도록 작용할 수 있고, 이로써 멤브레인에 의해 멤브레인의 주변 지지 구조에 가해지는 평면 내 힘이 감소될 수 있다.
적절하게는 본 발명의 조정 가능한 유체 충진 렌즈 어셈블리는 안경에 사용될 수 있다. 따라서, 본 발명은, 여섯 번째 측면에서, 본 발명에 따른 적어도 하나의 조정 가능한 유체 충진 렌즈 어셈블리를 포함하는 안경을 제공한다.
도 1은 본 발명에 따른 조정 가능한 유체 충진 렌즈 어셈블리의 개략적인 사시도이다.
도 2는 도 1의 조정 가능한 유체 충진 렌즈 어셈블리의 개략적인 단면 사시도이다.
도 3은 도 1의 렌즈 어셈블리의 구성요소들의 개략적인 단면 분해 사시도이다.
도 4는 원형 클램프에 장착된 점탄성 소재의 얇은 시트와 시트를 늘리기 위한 프레스의 개략적인 단면 사시도이다.
도 5a 내지 도 5l은 본 발명에 따른 2축 연신 멤브레인을 갖는 조정 가능한 유체 충진 렌즈 어셈블리를 조립하기 위한 순차적인 과정을 보여준다.
도 6a, 6b, 및 6c는 각각 주요 제조 과정 중에 멤브레인의 두께(㎛), 장력(N/m), 하중(MPa)의 변화를 보여주는 실험 데이터에 기초한 예시적인 그래프이다.
도 7은 본 발명에 따라 인장되고 열적으로 조절되고 실리콘 오일의 바디와 연속적으로 접촉된 66개의 개별 폴리우레탄 멤브레인에 대한 시간에 따라 측정된 라인 장력의 산포도이다.
도 2는 도 1의 조정 가능한 유체 충진 렌즈 어셈블리의 개략적인 단면 사시도이다.
도 3은 도 1의 렌즈 어셈블리의 구성요소들의 개략적인 단면 분해 사시도이다.
도 4는 원형 클램프에 장착된 점탄성 소재의 얇은 시트와 시트를 늘리기 위한 프레스의 개략적인 단면 사시도이다.
도 5a 내지 도 5l은 본 발명에 따른 2축 연신 멤브레인을 갖는 조정 가능한 유체 충진 렌즈 어셈블리를 조립하기 위한 순차적인 과정을 보여준다.
도 6a, 6b, 및 6c는 각각 주요 제조 과정 중에 멤브레인의 두께(㎛), 장력(N/m), 하중(MPa)의 변화를 보여주는 실험 데이터에 기초한 예시적인 그래프이다.
도 7은 본 발명에 따라 인장되고 열적으로 조절되고 실리콘 오일의 바디와 연속적으로 접촉된 66개의 개별 폴리우레탄 멤브레인에 대한 시간에 따라 측정된 라인 장력의 산포도이다.
이하는 본 발명의 실시예들에 대한 예시적인 설명이다.
도 1, 2, 및 3은 본 기술분야에서 공지된 종류의 조정 가능한 유체 충진 렌즈 어셈블리(adjustable fluid-filled lens assembly, 10)를 개략적으로 도시한다. 도 1 내지 도 3의 렌즈 어셈블리(10)은 위에서 언급한 "압축(compression) 타입"이고, 고정된 체적의 비압축성 유체(60)의 바디를 포함하고, 렌즈의 집속력(focal power)은 멤브레인이 팽창하거나 수축하여 그 곡률(curvature)이 변하도록 얇고 탄성인 멤브레인(12)의 뒤의 유체를 재분배하는 아래에서 설명된 방법으로 어셈블리(10)의 압축에 의해 조절된다. 본 발명은 유사한 멤브레인을 포함하는 "유체 주입(fluid injection) 타입"의 조정 가능한 유체 충진 렌즈 어셈블리에도 동일하게 적용가능하다.
간결함을 위해 본 발명과 직접적으로 관련이 있는 어셈블리의 부분만이 도시된다. 예를 들어, 어셈블리(10)의 굴절력(refractive power)을 선택적으로 제어하기 위한 제어 메커니즘과 같이 부가적인 특징은 이하에서 간단하게 언급되지만 도면에서는 생략된다.
도 2 및 도 3에 도시된 것처럼, 멤브레인(12)은 외측 정면(outer front face, 14)과 내측 배면(inner rear face, 16)을 갖고, 아래에서 더 상세히 설명되는 것처럼 멤브레인(12)을 그 가장자리 주변에서 장력 하에 유지하면서 멤브레인(12)의 주변 지지 구조 역할을 하는 전방 링(front ring, 18)과 후방 링(rear ring, 20)의 사이에 장착되고 연장된다.
멤브레인(12)은 열가소성 폴리우레탄(thermoplastic polyurethane)의 시트를 포함한다. 본 실시예에서, 멤브레인은 4,4'-디페닐메탄 디이소사이아네이트 (diphenylmethane-4,4'-diisocyanate, MDI), 폴리테트라메틸렌 글리콜 (polytetramethylene glycol) 및 약 86의 쇼어 A 경도(Shore A hardness), 약 1.12 g/cm3 의 밀도(density), 약 33MPa의 인장 강도(tensile strength) 및 약 105 N/mm 의 인열 강도(tear strength)를 갖는 1,4-부탄디올(1,4-butanediol)로부터 형성되는 폴리에테르 폴리우레탄(polyether polyurethane)의 시트를 포함한다. 이 물질은 BASF에서 Elastollan® 1185A10 이라는 상표로 시판 중이다. 아래에서 더 상세히 설명되는 것처럼, 상기 시트는 약 380 ㎛의 초기 두께를 가지나, 완성된 어셈블리에서는 약 220 ㎛의 두께를 갖는다. 다른 등급의 열가소성 폴리우레탄, 예를 들어, 이소시아네이트(isocyanate), 폴리올(polyol) 및 사슬 연장제(chain extender) 성분의 상대 비율(화학량론)이 변화되어 상이한 쇼어 경도(Shore hardness)를 제공하는 폴리에테르 폴리우레탄이 사용될 수 있다. 이와 달리, 멤브레인은 상이한 이소시아네이트, 폴리올 및/또는 사슬 연장제로부터 제조된 폴리에테르 폴리우레탄을 포함할 수 있다. 보다 일반적으로, 멤브레인은 임의의 적합한 열가소성 폴리우레탄 소재 또는 상이한 점탄성(viscoelastic) 폴리머(polymer) 소재로부터 형성될 수 있고 광학적으로 투명하게 제공될 수 있으며, 일반적으로 약 -5℃ 이하의 렌즈의 통상적인 작동 범위 미만의 유리 전이 온도(glass transition temperature)와 10-200MPa 범위의 탄성 계수(elastic modulus)를 갖고, 불활성이고 비독성이며, 미생물의 성장이 적으며, 링들(18, 20)에 접착 가능하다.
본 실시예에서, 멤브레인(12)의 외면(14)은 후술하는 목적을 위해 배리어 소재(barrier material, 미도시)의 보호층(protective layer)으로 코팅된다. 임의의 적합한 소수성(hydrophobic) 코팅 소재(coating material, 예를 들어 플루오르화 폴리머)가 사용될 수 있다. 코팅 소재는 멤브레인(12)에 잘 부착될 수 있어야 한다. 그것은 변색되지 않아야 하고, 배리어층(barrier layer)은 가능한 얇아야 한다. 일부 실시예들에서, 배리어층은 약 10nm의 두께를 가질 수 있으나, 당업자는 사용되는 코팅 소재의 특성 및 렌즈 어셈블리(10)의 요구되는 속성들에 따라 두께가 변할 수 있음을 인식할 것이다. 일 실시예에서, OF 210 상표로 Canon Optron, Inc.로부터 상업적으로 입수 가능한 PTFE의 중합 동족체(polymeric homologue) 기반의 플루오르(fluorine)가 사용된다.
또 다른 실시예에서, 배리어 소재는 가교된(cross-linked) 폴리우레탄 아크릴레이트(acrylate)의 층을 포함하고, 이는 하기에서 보다 상세하게 설명되는 바와 같이 나노미립자(nanoparticulate) 실리카 충전재(silica filler)를 선택적으로 포함할 수 있다. 이러한 다른 실시예에서, 상기 층은 약 1㎛의 두께를 가지나, 이것은 또한 코팅 소재의 특성 및 렌즈 어셈블리(10)의 요구되는 속성들에 따라 변할 수 있다. 따라서, 다른 실시예들에서, 실리카 충전되고(sillica-filled) 아크릴 개질된(acrylic-modified) 폴리우레탄을 포함하는 배리어층은 0.5-1.5 ㎛ 범위의 두께를 가질 수 있다.
멤브레인(12)은 렌즈의 광학 표면으로서 작용하는 멤브레인(12)의 외면(14)과 함께 렌즈로서 형성되고 치수가 정해진다. 멤브레인(12)은 필요에 따라 임의의 형상일 수 있다. 일부 실시예들에서 렌즈(10)는 한 쌍의 안경에 사용될 수 있으며, 이 경우 멤브레인(12)은 그 적용을 위해 적절하게 성형되고 치수가 정해질 것이다. 예를 들어, 멤브레인(12)은 원형일 수 있거나, 일반적으로 타원형 또는 직사각형일 수 있다. 안경에 대한 많은 상이한 렌즈 형상이 본 기술 분야에서 알려져 있다. 본 실시예에서는, 멤브레인(12)이 일반적으로 둥근 모서리를 갖는 직사각형이다. 어셈블리(10)의 약 절반만이 도 2 및 도 3에 도시되어 있다.
도 1 내지 도 3에 도시된 본 실시예와 같은 멤브레인이 비원형인 실시예들에서, 링들(18, 20)은 WO2013/144533에 기술된 바와 같이 멤브레인의 평면의 밖으로 구부러질 수 있어야 하고, 그 내용은 참조로 여기에 통합되어, 멤브레인이 안과 사용을 위해 일반적으로 처방되는 종류의 또 다른 제르니케 다항식(Zernike polynomial)에 따르거나 사용 시 구형으로 팽창하거나 수축하는 것을 야기하거나 허용하도록 한다. 본 실시예에서, 링들(18, 20)은 스테인리스 스틸의 시트로부터 제조되고, 전방 링(18)은 약 0.25mm의 두께를 갖고, 후방 링(20)은 약 0.15mm의 두께를 갖는다. 멤브레인(12)이 원형인 실시예에서, 링들(18, 20)은 구부러질 수 있을 필요는 없고, 멤브레인은 멤브레인(12)을 장력 하에서 유지하기에 보다 편리한 단단한 주변 지지 구조에 의해 유지될 수 있다.
멤브레인(12)은 전방 링(18)과 후방 링(20) 사이에 접착된다. 예를 들어 광 경화성 접착제(light curable adhesives)와 같은 적합한 접착제가 기술 분야의 당업자에게 알려져 있다. 본 실시예에서는, Delo® MF643 UV 경화 에폭시 접착제가 사용된다.
후방 링(20)은 접시 모양의 리셉터클(dish-shaped receptacle, 24)의 주변 가장자리(lip, 22)에 접착된다. 링들(18, 20)을 멤브레인(12)에 접착할 때와 동일한 접착제가 사용될 수 있다. 접시 모양의 리셉터클(24)은 멤브레인(12)의 형상에 대응되는 형상을 갖는 후벽(rear wall, 26)과, 후벽의 전방을 향해 연장되고 상기 주변 가장자리(22)에서 끝나는 주변 측벽(side wall, 28)을 포함한다. 접시 모양의 리셉터클은 예를 들어 Tuftane® (영국, Gloucester 소재 Messrs. Permali Gloucester Ltd로부터 구할 수 있음)와 같은 유연하고 투명한 열가소성 폴리우레탄으로 만들어지고, 약 50 ㎛ 두께이다. 예를 들어 DuPont® boPET(이축 연신(biaxially-oriented) 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate))과 같은 다른 유사한 투명 소재가 사용될 수 있고, 그에 따라 두께가 조절된다.
일부 실시예들에서, 어셈블리(10)는 WO2013/143630에 기술된 종류의 환형 지지 디스크(annular support disc, 미도시)를 포함할 수 있고, 그 내용은 여기에 참조로 통합되고, 그것은 멤브레인(12)의 인장력 하에서 의도하지 않은 "평면 내(in-plane)" 좌굴에 대해 링들(18, 20)을 보강하기 위해 후방 링(20)과 가장자리(22)의 사이에 위치된다. 멤브레인(12)이 실리카 충진 가교 폴리우레탄 아크릴레이트의 층으로 코팅되는 위에서 언급한 다른 실시예에서, 환형 지지 디스크는 생략될 수 있다.
접시 모양의 리셉터클(24)의 후벽(24)은 고정된 굴절력의 후방 렌즈(rear lens, 34)의 평탄한 전면(32)에 접착된 배면(도 3, 30)을 갖는다. 후방 렌즈(34)는 오목한 대향 배면(concave opposite rear face, 36)을 갖는 메니스커스 렌즈(meniscus lens)이다. 접시 모양의 리셉터클(24)의 배면은 예를 들어 3M® 8211 접착제와 같은 투명한 감압성 접착제(PSA)에 의해 후방 렌즈(34)의 전면(32)에 연속적으로 접착된다. 본 실시예에서, 약 25 ㎛ 두께의 PSA층이 사용되나, 이는 필요에 따라 변경될 수 있다.
따라서, 접시 모양의 리셉터클(24), 후방 링(20) 및 멤브레인(12)은 밀봉된 인클로져(sealed enclosure, 54)를 형성한다. 인클로져(54)는 접시 모양의 리셉터클(24)의 측벽(28) 내로 들어가는 충전 포트(미도시)를 통해 비압축성 유체(60)로 채워진다. 본 실시예에서, 유체는 페닐화된 실록산(phenylated siloxane)인 펜타페닐트리메틸트리실록산(pentaphenyltrimethyltrisiloxane)이지만, 다른 적합한 실리콘 오일 및 다른 유체가 당업자에게 이용 가능하다. 유체는 무색이어야 하고, 고굴절률(high refractive index)이 적어도 1.45 또는 1.5이어야 한다. 본 실시예에서, 유체는 약 1.58 ± 0.02의 굴절률(refractive index)을 갖고; 그것은 낮은 독성과 낮은 휘발성을 가져야 하며; 그것은 불활성이어야 하고 약 -10℃ 이상 또는 약 100℃ 이하에서 상 변화를 나타내지 않아야 한다. 유체는 고온에서 안정해야 하고, 낮은 미생물 성장을 나타내야 한다. 일반적으로, 유체는 약 1 g/cm3 의 밀도를 갖는다. 아래에서 상세히 설명하는 것처럼, 인클로져(54)는 공기가 존재하지 않는 것을 확실하게 하기 위해 진공 하에서 유체(60)로 채워진다. 또한, 인클로져(54)가 유체(60)로 완전히 채워지는 것을 확실하게 하기 위해 인클로져(54)는 멤브레인(12)이 약간 팽창하도록 과충전될 수 있고, 그로써 유체는 멤브레인(12)과 유체(60) 사이에 틈이 없는 상태로 멤브레인(12)의 내면(inner face, 16) 전체와 연속적으로 접촉한다.
충전된 인클로져(54)는 접시 모양의 리셉터클(24)의 측벽(28)의 가요성 및 멤브레인(12)의 탄성으로 인해 압축 가능하다. 후방 렌즈(34)에 대한 인클로져의 압축은 접시 모양의 리셉터클(24)의 측벽(28)이 좌굴되게 하고, 그 결과 멤브레인이 비압축성 유체(50)를 수용하도록 외측으로 팽창하게 하여, 예를 들어 WO2013/144533에 개시된 것처럼 멤브레인의 곡률을 변화시킨다.
후방 렌즈(34), 접시 모양의 리셉터클(24), 링들(18, 20) 및 멤브레인(12)은, 후방 렌즈(34), 접시 모양의 리셉터클(24), 링들(18, 20) 및 멤브레인(12)이 수용되는 내부 리세스(internal recess)를 형성하기 위해 47에서 서로 접착되고 금속으로 제조되는 전방 리테이너(front retainer, 48)와 후방 리테이너(rear retainer, 46)를 포함하는 하우징(housing, 40) 내에 수용된다. 후방 리테이너(46)는 중간 단차(intermediate step, 42)가 형성되어 있는 내면(inner surface, 44)을 갖는 원주방향 측벽(43)을 갖는다. 후방 렌즈(34)는 후방 렌즈(34)의 전면(32)이 단차(42)와 수평이 되도록 후방 리테이너(46)의 후방 단부를 향해 내면(44)에 접착된다. 여기서, 측벽(43)의 내면(44)은, 위에서 설명된 방법으로 후방 렌즈(34)를 향해 충진 인클로져(54)를 선택적으로 압축하기 위한 제어 메커니즘(간략화를 위해 도면에서 생략됨)의 부분들 뿐만 아니라 사용 시 좌굴되는 측벽(28)을 수용하기 위해 접시 모양의 리셉터클(24)의 측벽(28)과 단차(42) 방향의 내면(44)의 사이에 틈을 제공하도록 외측으로 단차지게 된다.
전방 리테이너는 사용 시 멤브레인이 전방으로 팽창될 수 있도록 링들(18, 20)과 멤브레인(12)의 전방으로 이격되어 있는 내측으로 접힌(turned-in) 전방 림(front rim, 50)을 포함한다.
멤브레인(12)의 형상에 따라, WO2013/144533 또는 WO2013/144592에 개시된 것처럼, 링들(18, 20)은 하우징(40)에 하나 또는 그 이상의 힌지 포인트에서 힌지 결합될 수 있고, 그 내용은 여기에 참조로 통합된다. WO2013/144592 또는 WO2015/044260에 개시된 것처럼, 제어 메커니즘은, 링들(18, 20)의 주위의 소정의 제어 포인트들에서 링들(18, 20)(또는 링들에 부착된 부품)과 결합된 하우징(40)에 장착되고, 링들을 제어 포인트들에서 후방 렌즈(34)를 향하거나 후방 렌즈(34)로부터 멀어지도록 움직이게 하기 위한 하나 또는 그 이상의 액츄에이터를 포함할 수 있고, 그 내용은 여기에 참조로 통합된다. 이러한 방식으로, 멤브레인(12)의 외면(14)의 곡률을 제어하기 위해 멤브레인이 인클로져에 대해 외측으로 팽창하거나 내측으로 수축할 수 있도록 어셈블리가 선택적으로 작동될 수 있다.
따라서, 어셈블리(10)는 복수의 내부 및 외부 광학 표면을 갖는 복합 렌즈를 형성한다. 어셈블리(10)의 총 굴절력은 고정된 후방 렌즈(24)의 후면(36)의 곡률과 멤브레인(12)의 외면(14)의 곡률에 의해 결정된다. 멤브레인(12), 접시 모양의 구성(24) 및 유체(60)에 대한 소재는 가능한 한 동일한 굴절률을 가지도록 선택되어, 어셈블리(10)를 통해 보았을 때 멤브레인(12)과 유체(60) 사이 및 유체(60)와 접시 모양의 구성의 후벽(26) 사이의 접점이 거의 눈에 보이지 않는다.
멤브레인(12)은 변형에 대해 안정화되도록 장력 하에 유지된다. 비인장(untensioned) 또는 부적절하게 인장된 멤브레인은 외부 진동, 사용 중 가속 또는 감속을 받을 때의 관성 효과, 및 중력과 같은 외부 힘에 영향을 받기 쉽다. 예를 들어 한 쌍의 안경이 사용되는 경우, 멤브레인(12)은 연속으로 움직이게 되고, 유체(60) 내에서 정수압 구배를 야기하는 일반적으로 수직인 방향으로 착용된다. 멤브레인(12)에 제공된 광학 표면의 왜곡 및 임의의 결과적인 광학 수차(aberration)를 최소화하기 위해, 멤브레인(12)을 전방 링(18)과 후방 링(20) 사이에 장력 하에 유지할 필요가 있다. 본 발명에 따르면, 멤브레인(12)은 적어도 약 180 N/m, 바람직하게는 적어도 200 N/m의 표면 장력으로 유지된다.
또한, 상술한 바와 같이, 멤브레인(12) 내의 표면 장력은, 한편으로 멤브레인(12)의 장력과 링들(18, 20) 사이의 빔 벤딩 반력, 유체(60)의 압력, 제어 포인트 및/또는 위에서 언급한 힌지 포인트에서의 힘 및 임의의 기생힘(parasitic forces, 예를 들어, 리셉터클(24)로부터의, 또는 마찰) 사이의 힘의 균형에서 실질적으로 일정한 하중을 제공하도록, 어셈블리(10)의 작업 수명 및 환경 조건에 대해 충분히 안정적이어야 한다.
도 4 및 도 5는 멤브레인(12)을 적어도 180 N/m 의 장력으로 예비 인장(pre-tensioning)하고, 장시간 동안 이 하중을 안정적으로 유지하도록 멤브레인(12)을 컨디셔닝(conditioning)하고, 예비 인장된 멤브레인(12)을 포함하는 어셈블리(10)를 조립하는 본 발명에 따른 개략적인 방법을 도시한다. 본 발명의 방법을 사용하는 일부의 실시예들에서, 멤브레인(12)은 적어도 12개월 동안 적어도 180 N/m 의 실질적으로 일정한 표면 장력을 유지할 수 있다.
도 5a를 참조하면, 약 380 ㎛의 시트 두께를 갖는 전술한 바와 같은 폴리에테르 폴리우레탄 Elastollan® 118510A의 시트(112)는 원형 클램프(114) 내에 유지되어 클램프 내의 시트의 원형 영역을 한정한다. 클램프는 수평으로 배치된 시트(112)로 선택적으로 작동 가능한 프레스(101) 바로 아래의 지그(미도시)에 의해 고정식으로 고정된다. 프레스(101)는 중간의 원주방향 리브(111, 도 5b 내지 c에서 가장 잘 보이고, 도 4에서는 명확성을 위해 생략됨)가 형성된 원통형 외면(103)을 갖는 환상 내측 캐리어 링(annular inner carrier ring, 102)에 착탈 가능하게 끼워지고, 그 하측 말단부의 제1 PTFE O-링(104)을 이동시킨다. 이 비율은 중요하지 않지만, 제1 O-링(104)의 외경은 클램프(114)의 내경의 대략 절반이다. 제1 O-링이 클램프(1144)의 중앙을 통해 끼워질 수 있고 다음 단계들이 이뤄질 수 있도록 충분하게 그것을 통해 돌출되는 것이 오직 필요하다. 또한, 내측 캐리어 링(102)은 원통형 내면(110)을 갖는다.
클램프(114) 및 시트(112)가 제 위치에 있는 상태에서, 프레스(101)는 프레스를 도 5b(또한 도 4)의 화살표 Z 방향의 하방으로 이동시켜 먼저 시트(112)에 맞물리고 이후 시트(112)를 늘리도록 작동된다. 시트(112)의 신장은, 시트가 프레스(101) 상에서 쉽게 미끄러지고 균일하게 인장되도록 보장하기 위해 예를 들어 PTFE와 같은 저 마찰 소재로부터 적절하게 제조된 제1 O-링(104)에 의해 용이해진다. 프레스(101)는 프레스의 스트로크의 끝에서 약 1200N/m의 2축 장력으로 시트가 약 40% 늘어날 때까지 시트(112)에 대해 하방으로 이동된다. 시트(112)는 신장됨에 따라 더 얇아지고, 도 5c에 도시된 바와 같이, 약 6MPa의 응력에 대응하는 약 220 ㎛의 두께에 도달한다. 도 6a는 시트(112)의 두께(㎛ 단위)가 약 40%로 신장될 때 어떻게 변화하는지 보여준다. 도 6b 및 6c는 응력(MPa 단위) 및 하중(N/m 단위)의 대응하는 변화를 각각 보여준다. 도 6b 및 6c의 그래프 선은 복수의 뚜렷한 구간(leg)을 갖는다. 구간 I은 상술한 바와 같이 시트의 인장 중의 응력/하중의 변화를 나타낸다.
일단 시트(112)가 그 목표 장력까지 신장되면, 내측 캐리어 링(102)은 도 5d에 도시된 것처럼 외측 캐리어 링(105)과 맞물린다. 외측 캐리어 링(105)은 내측 캐리어 링(102)의 외경보다 약간 더 큰 내면(106)을 갖는 환형이어서, 내측 캐리어 링(102)은 외측 캐리어 링(105) 내부에 꼭 맞도록 형성된다. 외측 캐리어 링(105)은 프레스(101)가 하방으로 이동됨에 따라 내측 캐리어 링(102)이 외측 캐리어 링(105)의 내측으로 진입하도록 지그에 의해 고정적으로 유지된다. 내면(106)은 내측 링(102)의 외면(103)에 형성된 원주방향 리브(111)의 외경보다 약간 더 작은 내경을 갖는 제2 마찰 플루오르탄성체(예를 들어 Viton®) 또는 니트릴 고무 O-링(108)을 수용하는 원주방향 홈(107)을 가져서, 스트로크의 끝에서 외측 링(105)이 내측 링(102)에 맞물릴 때 제2 O-링(108)은 리지(ridge, 111)위로 충돌하여 멤브레인(112)을 제2 O-링(108)과 내측 캐리어 링(102)의 사이에 끼운다. 외측 링(105) 상의 단부 정지부(end stop, 109)는 내측 캐리어 링(102)과 외측 캐리어 링(105)이 서로로부터 분리되는 것을 방지한다.
그리고 나서 내측 캐리어 링(102)과 외측 캐리어 링(105)에 의해 유지되는 시트(112)의 일부분은 도 5e에 도시된 것처럼 시트의 나머지 부분으로부터 절단된다. 그리고 나서 다듬어진 시트(112)가 장력 하에 그 사이에 견고하게 지지되어 있는 내측 캐리어 링(102)과 외측 캐리어 링(105)은 약 80℃의 온도를 갖는 오븐으로 이송된다. 시트(112)는 오븐에서 약 1시간 동안 컨디셔닝되고, 이 시간 동안 시트(112)를 포함하는 폴리우레탄 소재의 고분자(macromolecular) 구조가 완화된다. 도 6b와 6c에서 구간 II에 나타난 것처럼, 이 단계 동안에 시트 내의 응력은 약 2MPa로 완화되고, 장력은 약 440N/m로 떨어진다. 열 컨디셔닝 단계의 온도 및 지속 시간은 시트(112)가 응력 이완되는 것을 일으키거나 허용되도록 제공되고 변경될 수 있다. 이 단계 후에 시트는 놀라울 정도로 수 년간 약 200N/m의 실질적으로 일정한 라인 장력을 유지할 수 있는 것으로 밝혀졌다. 폴리우레탄 소재가 열화되기 시작할 수 있으므로 약 90℃ 이상의 온도는 피해야 한다.
그리고 나서 내측 링(102)과 외측 링(105)은 오븐으로부터 제거되고, 전방 링(18)과 후방 링(20)은 상술한 바와 같이 광 경화성 에폭시 접착제를 사용하여 시트의 전면(14) 및 배면(16)에 각각 접착된다. 각각의 링(18, 20)은 각각의 원형 리드 프레임(118, 120)과 일체로 제조되고, 도 5g에 도시된 것처럼 절단 가능한 탭(122)에 의해 리드 프레임의 나머지에 부착된다. 각각의 리드 프레임(118, 120)은 내측 캐리어 링의 내면(110)의 직경보다 약간 더 작은 외경을 가지므로, 도 5f에 도시된 것처럼 내측 캐리어 링(102)의 내측에 딱 맞게 되어 시트(112) 및 서로에 대해 링들(18, 20)이 정확하게 위치된다. 리드 프레임(118, 120)에는 내측 캐리어 링(102) 내에 그것들을 정확하게 위치시키는 것을 돕기 위해 위치 특성(location features, 124)이 제공된다. 편의상, 에폭시 접착제는 리드 프레임(118, 120) 전체에 도포된 다음 시트(112)와 접촉하여 위치된 후에 경화된다. 사용된 에폭시 접착제를 위해 2 단계의 경화 과정이 필요하다. UV광에 의한 개시 이후, 접착제의 최대 강도를 발달시키기 위해 접착제는 약 40℃의 오븐에서, 약 12시간 동안 2차 열 경화 단계를 거친다. 만약, 대체 접착제가 사용되는 경우, 그것은 제조사의 지침에 따라 경화되어야 한다.
일부 실시예들에서, 후방 링(20)은 시트의 평면 내의 시트(112) 내의 인장력에 대항하여 링들(18, 20)을 보강하기 위해 WO2013/143630에 설명된 종류의 환형 지지 디스크(미도시)에 부착될 수 있다. 명확성을 위해 지지 디스크는 여기에서 도시되지 않는다. WO2013/144533, WO2013/144592 또는 WO2015/044260에 설명된 것처럼, 일반적으로 링들(18, 20)은 링들(18, 20) 주변의 소정의 위치에 돌출 탭들(미도시)을 갖고, 돌출 탭들은 힌지 점에서 하우징(40) 또는 작동 지점에서 제어 메커니즘에 상기 위치들의 링들을 연결한다. 간략화를 위해 탭들 또한 도면에서 생략되었다.
일 실시예에서, 외면(14)은 이후에 상술한 바와 같이 보호층을 형성하기 위해 플루오르화 폴리머 배리어 소재(OF 210™, Canon Optron, Inc)의 얇은 층(미도시)으로 코팅된다. 배리어 소재는 약 10 nm의 두께로 물리적 기상 증착(physical vapour deposition, PVD)에 의해 진공 하에서 외면(14) 상에 코팅된다.
PVD 증착에 의해 외면(14) 상에 코팅되는 플루오르화 폴리머 배리어층은 많은 경우에 사용하기 만족스럽지만, 단점은 멤브레인의 외면(14)과 폴리머 코팅 사이에 계면 결합이 존재하지 않는다는 것이다. 결과적으로, PVD 코팅은 손상되기 쉽고, 예를 들어 터치로 벗겨질 위험이 있다. 위에서 언급한 다른 실시예에서, 장착된 예비 인장된 멤브레인(12)의 외면(14)은 플루오르화 폴리머 소재 대신에 실리카 충진 가교 결합 폴리우레탄 아크릴레이트 소재의 층으로 코팅된다. 멤브레인 소재와 양립 가능한 배리어 소재의 사용은 분자 수준에서의 상호작용의 결과로서 배리어층과 멤브레인(12)의 사이의 강한 계면 결합의 형성을 허용한다. 예를 들어, 방향족(aromatic) 폴리우레탄 아크릴레이트 소재는 열가소성 방향족 폴리우레탄 멤브레인(12)을 코팅하기 위해 적합할 수 있다. 배리어 소재 내의 아크릴레이트 잔기의 포함은, 증가된 강성과 경도를 위해 배리어 소재가 멤브레인(12) 상에 코팅된 이후 가교될 수 있게 한다. 소재 내에 소량의 광개시재(photoinitiator)를 포함하는 것은 UV광에 노출되는 것에 의해 경화가 진행될 수 있게 한다.
적절한 아크릴-개질된 폴리우레탄 소재는 오하이오 바버턴(Barberton)의 PPG Industries, Inc. Barberton Speciality Chemicals Plant로부터 상업적으로 구할 수 있는 UV1 및 Ceranoshield, 및 캘리포니아 라 미라다(La Mirada)의 Lens Technology International로부터 구할 수 있는 G-NT200를 포함한다.
실리카 나노입자가 첨가됨으로써 강성과 스크래치 저항성이 향상된다. 배리어 소재에 포함된 나노미립자 실리카의 농도는 코팅에 요구되는 특성에 따라 달라질 수 있으나, 일반적으로 배리어 소재는 50-60중량% 실리카를 포함한다. 일 실시예에서, 아크릴 개질된 폴리우레탄 소재는 약 52중량% 실리카를 포함할 수 있다. 만약, 더 얇은 배리어층이 요구된다면, 실리카 충진 폴리우레탄 배리어 소재는 후술하는 바와 같이 멤브레인(12)의 면에 도포하기 전에 예를 들어 아세테이트 또는 알코올과 같은 적합한 용매로 희석될 수 있고, 이는 실리카 입자의 농도를 7-10중량%로 감소시킬 수 있고, 이는 여전히 코팅에 일정 정도의 경도를 부여하기에 충분할 것이다. 일반적으로 본 발명에 따라, 나노 입자는 50-200nm, 전형적으로는 약 50-100nm 범위의 평균 직경을 가질 수 있다.
아크릴레이트-개질된 폴리우레탄 배리어 소재는 장착된 멤브레인(12)의 외면(14)에 스핀 코팅에 의해 도포될 수 있으나, 약 1 ㎛ 훨씬 아래의 두께를 달성하는 것으로 밝혀진 바람직하게는 초음파 스프레이 코팅이 사용된다. 초음파의 사용은 폴리우레탄 배리어 소재를 미세한 액적으로 분무화시키고, 이는 박막의 형태로 멤브레인(12)의 표면(14) 위에 스프레이 된다.
멤브레인(12)에 사용되는 종류의 열가소성 폴리우레탄은 사실상 소수성이고, 95-105° 사이 범위의 접촉각을 갖는다. 멤브레인(12)의 표면(14)과 배리어층 사이의 양호한 접착을 촉진시키기 위해 표면을 균일하게 습윤시키는데 더 낮은 접촉각이 일반적으로 필요하다. 보다 낮은 접촉각 및 양호한 접착을 달성하기 위해, 멤브레인(12)의 외면(14)은 배리어 소재로 코팅되기 전에 플라즈마 처리(공기 플라즈마)를 받는다. 이는 표면을 활성화하는 역할을 하며, 결과적으로 78-83° 범위로 접촉각이 감소된다. 이는 다인 잉크를 사용하여 시험할 수 있으며, 이에 의해 플라즈마 노출 후의 표면 에너지는 38-40 dynes/cm에서 약 48-52 dynes/cm로 증가된다.
상술한 것처럼 멤브레인(12)의 외면(14)을 활성화시킨 후, 내측 링(102)과 외측 링(105) 사이에 여전히 장착된 예비 인장된 멤브레인(12)은 실리카 충진 아크릴레이트 개질된 폴리우레탄의 코팅이 상술한 것처럼 초음파 스프레이 코팅에 의해 표면(14)에 분무되는 코팅 챔버로 이송된다. 코팅 후, 멤브레인(12) 상의 코팅액은 수은 증기 H-전구를 사용하는 UV 노출 하에서 경화된다. 수은 램프는 220-320nm 사이 단파 UV 범위의 출력을 갖고, 365nm에서 장파 범위의 에너지 스파이크를 갖는다.
상술한 종류의 경화된 실리카 충진 폴리우레탄 코팅은 약 1GPa의 탄성 계수를 갖는 예비 인장된 멤브레인(12)의 외면(14) 상에 딱딱하고 단단한 배리어층을 제공한다. 이는 이어지는 조립 단계 동안 멤브레인(12)의 장력이 약간 감소함에 따라 배리어층이 압축된다는 점에서, 보다 상세히 후술하는 추가적인 이점을 제공한다.
다른 실시예에서, 장착된 멤브레인은 추가로 또는 대신에, 예를 들어 단일 또는 다중 층 반사 방지 코팅과 같은 기술 분야에 공지된 다른 코팅 소재로 그 외면이 코팅될 수 있다.
접시 모양의 리셉터클(24)은 상술한 것처럼 25㎛의 PSA층을 사용하여 렌즈(34)의 전면(32)을 리셉터클(24)의 후면(30)에 접착하는 것에 의해 후방 렌즈(34)와 사전 조립된다. 그 다음, 사전 조립된 렌즈(34)와 리셉터클(24)은 도 5h에 도시된 것처럼 에폭시 접착제로 리셉터클(24)의 주변 가장자리(22)를 후방 링(20)에 접착하고 이를 경화하는 것에 의해 후방 링(20)에 부착된다. 그 다음, 시트(112)는 도 5i에 도시된 것처럼 링들(18, 20)과 리드프레임들(118, 120)들 사이에서 링들(18, 20) 사이에 유지된 엄밀한 의미의 멤브레인(12)을 남기며 다듬어진다. 이 단계에서, 링들(18, 20)은 여전히 탭(122)에 의해 리드 프레임들(118, 120)에 부착되어 있다.
도 5j를 참조하면, 그 후에 전방 및 후방 리테이너들(48, 46)은 후방 렌즈(34), 접시 모양의 리셉터클(24) 및 링들(18, 20) 및 멤브레인(20)의 주위에 조립되어 후방 렌즈(34), 접시 모양의 리셉터클(24) 및 링들(18, 20) 및 멤브레인(12)을 상술한 것처럼 둘러싸고 하우징(40)을 형성한다. 도 5k에 도시된 것처럼, 그 후에 리드 프레임들(118, 120) 및 링들(18, 20) 사이의 탭(122)은 절단되어 지그로부터 어셈블리(10)를 분리한다.
그 후, 접시 모양의 리셉터클(24)의 후벽(26), 멤브레인(12) 및 후방 링(20)에 의해 형성된 인클로져(54)는 하우징(40)의 충전 포트(미도시)와 접시 모양의 리셉터클(24)의 측벽(26)을 통해 유체(60)로서 펜타페닐트리메틸트리실록산으로 진공 하에서 채워진다. 상술한 바와 같이, 필요하다면 대안적인 실리콘 오일이 대신 사용될 수 있다. 도 5l에 도시된 것처럼, 유체(60)가 멤브레인(12)의 내면(16) 전체에 연속적으로 접촉할 때까지 충전은 계속된다. 바람직하게는 인클로져는 멤브레인(12)이 외측으로 팽창할 수 있도록 어느 정도 과충전될 수 있다. 적합하게는 인클로져는 약 +1.0 디옵터의 멤브레인 곡률까지 과충전될 수 있다. 이는 링들(18, 20)을 포함하는 하중을 받는 멤브레인 지지 구조를 안정화하는 역할을 하며 멤브레인(12)에 의한 유체(60)의 일부의 흡수를 허용한다.
시간이 지남에 따라 멤브레인(12)은 유체(60)와 접촉하는 내면(16)을 통해 인클로져로부터 유체(60)의 양을 흡수하는 경향이 있다. 본 실시예에서 멤브레인(12)은 중량의 약 15%까지 유체를 흡수할 수 있다. 이는 멤브레인(12)이 팽창되어 텐션을 잃게 한다. 바람직하게는, 이 과정은 약 24시간 동안 약 50-51℃에서 유체 충진 어셈블리(10)를 인큐베이팅함으로써 본 발명에 따라 선택적으로 가속될 수 있다. 이는 도 6b 및 6c의 구간 III에 도시되어 있고, 멤브레인의 최종 장력은 약 220N/m이고, 최종 응력은 약 5%의 변형 감소에 대응되는 약 1MPa이다. 이 과정 동안 멤브레인의 곡률은 또한 상술한 바와 같이 약 +1.0 디옵터에서 약 +0.5 디옵터로 감소된다. 이러한 방식으로, 완성된 어셈블리(10)의 멤브레인 장력은 이미 실질적으로 안정화된다.
다른 실시예와 관련하여 멤브레인(12)이 상술한 것처럼 그 외면(14) 상에 약 1GPa의 탄성 계수를 갖는 실리카 충진 가교 폴리우레탄 코팅을 수반하는 경우, 코팅은 멤브레인 및 링 서브 어셈블리(12, 18, 20)가 리드 프레임(118, 120)으로부터 탭(122)을 절단하는 것에 의해 해제될 때 압축되고, 그로써 코팅의 탄성력은 인장된 멤브레인의 탄성력과 반대 방향으로 작용한다.
작은 변형(small strain, ε)에 영향을 받는 모듈러스(modulus, 
)의 2축 변형된 멤브레인의 응력(
) 변화는 수학식 I에 의해 주어진다.
멤브레인(12)이 인큐베이션 및 팽창 중에 완화됨에 따라, 그것은 코팅을 압축 상태로 유지하면서 그 장력을 감소시키는 음의(negative) "침강(settling)" 변형을 겪는다. 멤브레인의 라인 장력은 멤브레인의 응력(
)에 그 두께(
)를 곱한 것과 같다. 음의 변형은 멤브레인(12) 및 코팅을 동일하고 반대되는 라인 장력에 놓는 역할을 한다.
여기서, 
와 
는 각각 코팅의 두께와 모듈러스이다.
수학식 II를 약 1MPa의 초기 2축 응력에서 약 200㎛의 두께(
)와 약 20MPa의 모듈러스(
)를 갖는 멤브레인(12)과 약 1GPa의 모듈러스(
)를 갖는 코팅에 적용하면, 침강 변형(settling strain)은 약 6 ㎛의 두께(
)를 갖는 코팅에서 약 1%로 제한될 것이다. 이러한 방식으로, 예를 들어 WO2013/143630에 기술된 종류의 환형 지지 데스크를 필요로 하지 않고, 링들(18, 20)에 적용되는 힘은 원하지 않는 링들(18, 20)의 면내 굴곡을 완화시키도록 최소화될 것이다. 다른 실시예에서, 코팅은 약 1 ㎛ 두께를 가지나, 심지어 이 두께에서, 코팅의 압축은 멤브레인(12)의 기계적 특성에 상당한 영향을 미치기에 충분하고, 이로써 링들(18, 20)이 면내 붕괴하는 경향의 일부 또는 전부를 방지하는 역할을 한다.
멤브레인(12)의 외면(14) 상의 보호층은 멤브레인의 전면으로부터 흡수된 유체(6)의 방출을 방지한다. 이러한 방출은 유체(60)가 멤브레인(12)의 표면 상에서 물방울을 형성하여 그 광학 특성을 손상시킬 수 있기 때문에 바람직하지 못하다.
도 7은 본 발명에 따라 인장되고 열적으로 조절되고 실리콘 오일의 바디와 연속적으로 접촉된 66개의 개별 폴리우레탄 멤브레인에 대한 시간에 따라 측정된 라인 장력의 산포도이다. 도시된 바와 같이, 멤브레인은 2년 이상의 장시간 동안 실질적으로 일정한 장력을 유지한다(도 7은 최대 796일을 나타낸다). 멤브레인은 더 길게 실질적으로 일정한 장력을 유지할 수 있을 것 같지만, 아직 측정되지는 않았다.
또 다른 실시예에서, 멤브레인(12)의 내면(16)은 외면(16)에 사용하기 위한 상술한 종류의 적절한 소수성 코팅 소재의 배리어층(미도시)으로 코팅될 수 있다. 이러한 방식으로, 멤브레인(12) 내로의 유체(60)의 침입은 방지되거나 또는 적어도 지연될 수 있다. 이러한 경우에, 제조 공정은 멤브레인의 팽창-완화를 가속하기 위해 상승된 온도에서 충진 어셈블리를 인큐베이팅 할 필요성을 피하면서 유체(60)의 흡수 때문에 멤브레인(12)의 팽창-완화를 수용할 필요가 없고, 멤브레인(12)을 약간 더 낮은 초기 장력으로 2축 방향으로 인장하는 것이 가능할 수 있다.
탄성 계수(
)를 갖는 코팅을 수반하는 모듈러스(
)를 갖는 멤브레인의 유효 모듈러스(
)는 수학식 III으로 주어진다.
코팅의 두께(
)는 광학적으로 측정될 수 있는 반면, 멤브레인과 코팅의 조합된 두께(
)는 두께 게이지를 사용해 측정될 수 있다.
코팅 및 코팅되지 않은 경우의 멤브레인의 모듈러스는 압력 P로 가압된 밀봉된 용기에 클램핑된 스틸 링(steel ring)의 가장자리 주위에 멤브레인을 유지함으로써 측정될 수 있다. 용기의 압력의 결과로 멤브레인은 외측으로 부풀어 오르고, 멤브레인의 최대 외향 변위(h)는 레이저 높이 측정 시스템을 사용하여 측정될 수 있다. 이로부터, 멤브레인을 편평한 형상으로부터 거의 구형으로 변형시키는 텐션, 2축 응력 및 변형, 따라서 코팅과 멤브레인, 또는 멤브레인만의 유효 모듈러스가 계산될 수 있다.
Claims (45)
- 조정 가능한 유체 충진 렌즈 어셈블리를 조립하는 방법으로서,
180N/m보다 더 큰 표면 장력으로 탄성중합체 멤브레인을 2축 인장하는 단계;
멤브레인의 완화를 가속하기 위해 인장된 멤브레인을 열적으로 컨디셔닝하는 단계;
멤브레인의 장력을 유지하면서 멤브레인을 주변 지지 구조에 장착하는 단계;
멤브레인이 하나의 벽을 형성하는 인클로져를 형성하기 위해 장착된 멤브레인을 하나 또는 그 이상의 다른 구성요소와 조립하는 단계; 및
그 후 인클로져에 유체를 충진하는 단계를 포함하는 방법. - 제1 항에 있어서,
멤브레인은 적어도 450N/m, 바람직하게는 적어도 1000N/m의 초기 표면 장력으로 2축 인장되는 것을 특징으로 하는 방법. - 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
멤브레인은 적어도 70℃, 바람직하게는 80℃의 온도에서 적어도 30분, 바람직하게는 적어도 60분 동안 컨디셔닝되는 것을 특징으로 하는 방법. - 제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,
멤브레인은 적어도 일면이 유체의 통과를 방지 또는 지연시키는 역할을 하는 배리어층을 형성하는 배리어 소재로 코팅되는 것을 특징으로 하는 방법. - 제4 항에 있어서,
멤브레인은 인클로져 내의 유체와 직접 접촉되지 않고, 완성된 어셈블리 내의 인클로져 외측에 배치된 외면이 코팅되는 것을 특징으로 하는 방법. - 제1 항 내지 제5 항 중 어느 한 항에 있어서,
유체 충진 인클로져는 멤브레인에 의한 유체 흡수를 가속하기 위해 적어도 40℃의 온도에서 적어도 12시간 동안 인큐베이팅 되는 것을 특징으로 하는 방법. - 제4 항에 있어서,
멤브레인은 완성된 어셈블리 내의 유체에 접촉되는 내면이 코팅되는 것을 특징으로 하는 방법. - 제4항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
배리어 소재는 소수성 폴리머를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법. - 제4 항 내지 제8 항 중 어느 한 항에 있어서,
배리어층은 약 20nm 또는 그 미만의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 방법. - 제1 항 내지 제9 항 중 어느 한 항에 있어서,
멤브레인은 열가소성 폴리우레탄, 바람직하게는 방향족 폴리우레탄을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법. - 제10 항에 있어서,
방향족 폴리우레탄은 디페닐메탄 2,2'-, 2,4'- 및/또는 4,4'-디이소시아네이트(MDI), 500 내지 12,000 g/mol의 분자량을 갖는 폴리에테르 디올, 및 알킬렌 라디칼에 2 내지 10 탄소 원자를 갖는 알칸디올로부터 생성되고, 폴리에테롤 대 알칸디올의 비율은 10:1 내지 1:10 범위인 것을 특징으로 하는 방법. - 제11 항에 있어서,
폴리에테르 디올은 약 150℃ 미만의 녹는점과 501 내지 8000g/mol의 분자량을 갖고, 알칸디올은 62g/mol 내지 500g/mol의 분자량을 갖고, 폴리에테르 디올에 대한 알칸디올의 몰비는 0.2 미만인 것을 특징으로 하는 방법. - 제12 항에 있어서,
방향족 폴리우레탄은 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트(MDI), 폴리테트라메틸렌글리콜 및 1,4-부탄디올로부터 형성되고, 약 85의 쇼어 A 경도를 갖는 것을 특징으로 하는 방법. - 제1 항 내지 제13 항 중 어느 한 항에 있어서,
유체는 적어도 1.45, 바람직하게는 적어도 1.5의 굴절률을 갖는 것을 특징으로 하는 방법. - 제1 항 내지 제14 항 중 어느 한 항에 있어서,
유체는 실리콘 오일, 실록산 및 페닐 실록산으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법. - 제1 항 내지 제15 항 중 어느 한 항에 있어서,
유체는 펜타페닐트리메틸트리실록산인 것을 특징으로 하는 방법. - 주변 지지 구조에 장착되는 인장된 탄성중합체 멤브레인에 의해 하나의 벽이 형성되는 인클로져를 포함하고, 인클로져는 유체로 충진되고, 멤브레인은 유체로 포화되고, 그 외면이 유체에 대한 배리어층으로 코팅되고, 멤브레인이 적어도 180N/m의 실질적으로 일정한 표면 장력을 유지하는 조정 가능한 유체 충진 렌즈 어셈블리.
- 제17 항에 있어서,
멤브레인은 멤브레인의 중량으로 약 20%까지의 유체를 흡수하는 것을 특징으로 하는 조정 가능한 유체 충진 렌즈 어셈블리. - 주변 지지 구조에 장착되는 인장된 탄성중합체 멤브레인에 의해 하나의 벽이 형성되는 인클로져를 포함하고, 인클로져는 유체로 충진되고, 멤브레인은 그 내면이 유체에 대한 배리어층으로 코팅되고, 멤브레인은 적어도 180N/m의 실질적으로 일정한 표면 장력을 유지하는 조정 가능한 유체 충진 렌즈 어셈블리.
- 제19 항에 있어서,
멤브레인에는 유체가 없는 것을 특징으로 하는 조정 가능한 유체 충진 렌즈 어셈블리. - 제17 항 내지 제20 항 중 어느 한 항에 있어서,
멤브레인은 적어도 12개월의 시간 동안 적어도 180N/m의 실질적으로 일정한 표면 장력을 유지하는 것을 특징으로 하는 조정 가능한 유체 충진 렌즈 어셈블리. - 제17 항 내지 제21 항 중 어느 한 항에 있어서,
멤브레인은 비원형인 것을 특징으로 하는 조정 가능한 유체 충진 렌즈 어셈블리. - 제17 항 내지 제22 항 중 어느 한 항에 있어서,
인클로져는 압축 가능한 것을 특징으로 하는 조정 가능한 유체 충진 렌즈 어셈블리. - 제23 항에 있어서,
멤브레인의 주변 지지 구조는 멤브레인을 그 가장자리 주변에서 유지하도록 배치되는 하나 또는 그 이상의 굽힘 가능한 링들을 포함하는 것을 특징으로 하는 조정 가능한 유체 충진 렌즈 어셈블리. - 제17 항 내지 제24 항 중 어느 한 항에 따르거나 제1 항 내지 제16 항 중 어느 한 항에 따른 방법에 따라 조립된 적어도 하나의 조정 가능한 유체 충진 렌즈 어셈블리를 포함하는 안경.
- 멤브레인을 그 가장자리 주위에서 유지하도록 배치되는 하나 또는 그 이상의 구부러질 수 있는 링을 포함하는 주변 지지 구조에 장착되는 인장된 탄성중합체 멤브레인에 의해 하나의 벽이 형성되는 유체 충진 인클로져를 포함하고, 멤브레인은 그 내면 및 외면 중 적어도 하나가 멤브레인보다 높은 모듈러스를 갖는 소재로 형성되고 멤브레인 내의 장력을 생쇄하기 위해 압축 하에 배치되는 코팅으로 코팅되어, 멤브레인에 의해 하나 또는 그 이상의 링에 작용하는 면 내 힘을 적어도 부분적으로 완화하는 것을 특징으로 하는 조정 가능한 유체 충진 렌즈 어셈블리. 일부 실시예에서, 하나 또는 그 이상의 링은 비원형일 수 있다.
- 제26 항에 있어서,
멤브레인은 10 내지 200MPa 범위의 탄성 계수를 갖는 것을 특징으로 하는 조정 가능한 유체 충진 렌즈 어셈블리. - 제26 항 또는 제27 항에 있어서,
멤브레인은 완성된 유체 충진 렌즈 어셈블리에서 100 내지 300 ㎛ 범위, 바람직하게는 150 내지 250 ㎛, 더 바람직하게는 200 내지 220 ㎛ 범위의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 조정 가능한 유체 충진 렌즈 어셈블리. - 제 26 항, 제27 항, 또는 제28항에 있어서,
멤브레인은 180 내지 300N/m 범위, 바람직하게는 200 내지 300N/m의 표면 장력으로 인장되는 것을 특징으로 하는 조정 가능한 유체 충진 렌즈 어셈블리. - 제26 항 내지 제29 항 중 어느 한 항에 있어서,
코팅은 멤브레인의 탄성계수보다 한 자리수에서 두 자리수 더 큰 탄성 계수를 갖는 것을 특징으로 하는 조정 가능한 유체 충진 렌즈 어셈블리. - 제26 항 내지 제30 항 중 어느 한 항에 있어서,
코팅은 적어도 0.1GPa, 적합하게는 적어도 0.5GPa, 더 적합하게는 적어도 1GPa의 탄성 계수를 갖는 것을 특징으로 하는 조정 가능한 유체 충진 렌즈 어셈블리. - 제26 항 내지 제31 항 중 어느 한 항에 있어서,
코팅은 0.5 내지 1.5 ㎛, 바람직하게는 1 내지 1.5 ㎛, 더 바람직하게는 1.2 내지 1.5 ㎛ 범위, 예를 들어 1㎛의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 조정 가능한 유체 충진 렌즈 어셈블리. - 제26 항 내지 제32 항 중 어느 한 항에 있어서,
멤브레인은 방향족 폴리우레탄(TPU) 또는 실록산 소재로부터 형성되고, 코팅은 폴리우레탄 소재로부터 형성되는 것을 특징으로 하는 조정 가능한 유체 충진 렌즈 어셈블리. - 제33 항에 있어서,
폴리우레탄 코팅 소재는 코팅이 멤브레인에 도포된 후 경화되는 것을 허용하는 가교 가능한 아크릴레이트 그룹을 포함하는 것을 특징으로 하는 조정 가능한 유체 충진 렌즈 어셈블리. - 제26 항 내지 제34 항 중 어느 한 항에 있어서,
코팅 소재는 나노미립자 실리카를 포함하는 것을 특징으로 하는 조정 가능한 유체 충진 렌즈 어셈블리. - 제35 항에 있어서,
코팅 소재는 50 내지 60중량% 실리카를 포함할 수 있는 것을 특징으로 하는 조정 가능한 유체 충진 렌즈 어셈블리. - 제34 항에 있어서,
폴리우레탄 아크릴레이트 코팅 소재는 광개시재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조정 가능한 유체 충진 렌즈 어셈블리. - 조정 가능한 유체 충진 렌즈 어셈블리를 조립하는 방법으로서,
탄성중합체 멤브레인을 2축 인장하는 단계;
멤브레인의 완화를 가속하기 위해 인장된 멤브레인을 열적으로 컨디셔닝하는 단계;
멤브레인의 장력을 유지하면서 멤브레인을 주변 지지 구조에 장착하는 단계;
멤브레인의 일면을 가교 가능한 폴리우레탄 아크릴레이트 코팅 소재로 코팅하는 단계;
코팅 소재를 경화하는 단계;
멤브레인이 하나의 벽을 형성하는 인클로져를 형성하기 위해 장착된 멤브레인을 하나 또는 그 이상의 다른 구성요소와 조립하는 단계; 및
그 후에 인클로져를 유체로 충진하는 단계를 포함하는 방법. - 제38 항에 있어서,
폴리우레탄 코팅 소재는 멤브레인의 표면에 초음파 스프레이로 도포되는 것을 특징으로 하는 방법. - 제38 항 또는 제39 항에 있어서,
멤브레인은 약 1200N/m의 초기 표면 장력으로 인장되고, 열적 컨디셔닝 이후 멤브레인은 약 180내지 550N/m 범위의 잔류 표면 장력을 갖는 것을 특징으로 하는 방법. - 제38항, 제39 항 또는 제40 항에 있어서,
코팅 소재는 나노미립자 실리카 충전재를 포함하고, 경화되었을 때 적어도 0.5GPa의 탄성 계수를 갖는 것을 특징으로 하는 방법. - 제38 항 내지 제41 항 중 어느 한 항에 있어서,
코팅은 멤브레인의 표면에 약 0.5 내지 1.5 ㎛의 두께로 도포되는 것을 특징으로 하는 방법. - 제38 항 내지 제42 항 중 어느 한 항에 있어서,
멤브레인은 코팅 소재의 도포 전에, 바람직하게는 플라즈마 처리에 의해, 활성화되는 것을 특징으로 하는 방법. - 제38 항 내지 제43 항 중 어느 한 항에 있어서,
멤브레인의 표면에 코팅 소재를 도포한 후, 코팅 소재는 이러한 목적을 위해 예를 들어 UV노출에 의해 경화되는 것을 특징으로 하는 방법. - 제38 항 내지 제44 항 중 어느 한 항에 있어서,
코팅을 도포하고, 장착된 멤브레인을 인클로져를 형성하기 위해 하나 또는 그 이상의 다른 구성요소와 조립하고, 인클로져를 유체로 충진한 후, 완성된 어셈블리는 적어도 약 40℃의 온도에서 적어도 12시간, 바람직하게는 24시간 동안 인큐베이팅 되는 것을 특징으로 하는 방법.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB1517160.6 | 2015-09-28 | ||
| GB1517160.6A GB2542638A (en) | 2015-09-28 | 2015-09-28 | An adjustable fluid-filled lens assembly and method for assembling the same |
| PCT/GB2016/000173 WO2017055787A2 (en) | 2015-09-28 | 2016-09-28 | An adjustable fluid-filled lens assembly and method for assembling the same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20180081054A true KR20180081054A (ko) | 2018-07-13 |
| KR102703233B1 KR102703233B1 (ko) | 2024-09-04 |
Family
ID=54544248
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020187012180A KR102703233B1 (ko) | 2015-09-28 | 2016-09-28 | 조정 가능한 유체 충진 렌즈 어셈블리 및 그 조립 방법 |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US10866432B2 (ko) |
| EP (1) | EP3356866B1 (ko) |
| JP (2) | JP6831374B2 (ko) |
| KR (1) | KR102703233B1 (ko) |
| CN (1) | CN108369298B (ko) |
| BR (1) | BR112018006193B1 (ko) |
| CA (1) | CA3000067A1 (ko) |
| GB (1) | GB2542638A (ko) |
| RU (1) | RU2721305C2 (ko) |
| WO (1) | WO2017055787A2 (ko) |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102015225555A1 (de) * | 2015-12-17 | 2017-06-22 | Raumedic Ag | Wärmetauscherschlauch für einen Wärmetauscher eines Oxygenators |
| KR102624410B1 (ko) * | 2017-06-30 | 2024-01-11 | 폴라이트 에이에스에이 | 적응형 렌즈 |
| FR3069186B1 (fr) * | 2017-07-19 | 2019-07-26 | Carmat | Membrane barriere flexible et procede de fabrication de la membrane barriere flexible. |
| US11966042B2 (en) | 2018-03-26 | 2024-04-23 | Adlens Ltd. | Augmented reality display units and augmented reality headsets comprising the same |
| GB201805297D0 (en) | 2018-03-29 | 2018-05-16 | Adlens Ipr Ltd | Methods And Assemblies Relating To The Manufacture Of Variable Focusing Power Optical Devices |
| GB201805301D0 (en) | 2018-03-29 | 2018-05-16 | Adlens Ltd | Improvements In Or Relating To Variable Focusing Power Optical Devices |
| GB201805289D0 (en) | 2018-03-29 | 2018-05-16 | Adlens Ltd | Improvements in or relating to variable focusing power optical devices |
| US11867927B1 (en) | 2019-05-16 | 2024-01-09 | Meta Platforms Technologies, Llc | Modified membranes for fluid lenses |
| US11333803B2 (en) | 2019-05-16 | 2022-05-17 | Facebook Technologies, Llc | Fluid lens with low energy membrane adjustment |
| US11635637B1 (en) | 2019-05-16 | 2023-04-25 | Meta Platforms Technologies, Llc | Fluid lens with low energy membrane adjustment |
| US11561415B1 (en) | 2019-05-16 | 2023-01-24 | Meta Platforms Technologies, Llc | Moving guide actuation of fluid lenses |
| US11719960B1 (en) * | 2019-05-16 | 2023-08-08 | Meta Platforms Technologies, Llc | Gravity sag compensation in fluid-filled lenses |
| US11175435B1 (en) | 2019-09-10 | 2021-11-16 | Facebook Technologies, Llc | Multilayer optical barrier |
| US11506825B1 (en) | 2019-10-24 | 2022-11-22 | Meta Platforms, Inc. | Elastomer based flexures for fluid lenses |
| US11703616B2 (en) | 2019-11-05 | 2023-07-18 | Meta Platforms Technologies, Llc | Fluid lens with low gas content fluid |
| US11885983B1 (en) * | 2020-01-08 | 2024-01-30 | Meta Platforms Technologies, Llc | Coated multilayer optical barrier |
| DE102020113832A1 (de) * | 2020-05-22 | 2021-11-25 | Optotune Ag | Kontaktlinse und Verfahren zur Herstellung einer Kontaktlinse |
| US11703617B2 (en) * | 2020-11-20 | 2023-07-18 | Icrx, Inc. | Dog bone shaped cylindrical tunable fluidic lens with minimized defocus |
| US11740391B1 (en) | 2020-12-31 | 2023-08-29 | Meta Platforms Technologies, Llc | Fluid lens operational feedback using sensor signal |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007197611A (ja) * | 2006-01-27 | 2007-08-09 | Fujifilm Corp | 光学用フィルム及びその製造方法 |
| KR20090059419A (ko) * | 2007-12-06 | 2009-06-11 | 삼성전기주식회사 | 광학 렌즈 및 그 제조방법 |
| WO2015044260A1 (en) * | 2013-09-27 | 2015-04-02 | Adlens Limited | Improvements in or relating to deformable membrane assemblies |
Family Cites Families (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5371629A (en) * | 1993-02-04 | 1994-12-06 | Kurtin; Stephen | Non-circular variable focus lens |
| GB9805977D0 (en) * | 1998-03-19 | 1998-05-20 | Silver Joshua D | Improvements in variable focus optical devices |
| US6502944B1 (en) * | 1999-09-01 | 2003-01-07 | Mark W. Dragovan | Precision formed membrane surface for electromagnetic radiation concentration and method of forming same |
| JP4315544B2 (ja) * | 1999-10-04 | 2009-08-19 | 日油株式会社 | 共重合体、その製造法、医療用材料及び眼科用材料 |
| US7672059B2 (en) * | 2000-10-20 | 2010-03-02 | Holochip Corporation | Fluidic lens with electrostatic actuation |
| WO2004056495A1 (en) | 2002-12-17 | 2004-07-08 | Vision-Ease Lens, Inc. | Rapid, thermally cured, back side mar resistant and antireflective coating for ophthalmic lenses |
| DE102005028056A1 (de) | 2005-06-16 | 2006-12-21 | Basf Ag | Thermoplastisches Polyurethan enthaltend Isocyanat |
| US7256943B1 (en) | 2006-08-24 | 2007-08-14 | Teledyne Licensing, Llc | Variable focus liquid-filled lens using polyphenyl ethers |
| KR20080043106A (ko) * | 2006-11-13 | 2008-05-16 | 삼성전자주식회사 | 광학렌즈 및 그 제조방법 |
| US8922902B2 (en) * | 2010-03-24 | 2014-12-30 | Mitsui Chemicals, Inc. | Dynamic lens |
| US7533577B1 (en) * | 2007-05-08 | 2009-05-19 | Livermore Software Technology Corporation | Determination of elastomer material properties for the Mullins effect using a bi-axial test device |
| US8254034B1 (en) | 2008-03-31 | 2012-08-28 | Rhevision Technology, Inc. | Fluidic adaptive lens with a lens membrane having suppressed fluid permeability |
| JP5152862B2 (ja) * | 2008-04-04 | 2013-02-27 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 疎水性ポリマー膜を有する電気泳動用媒体及びそれを用いた泳動分離方法 |
| US8136942B2 (en) * | 2009-10-14 | 2012-03-20 | Adlens Beacon, Inc. | Aspheric fluid filled lens optic |
| US9036264B2 (en) * | 2010-08-12 | 2015-05-19 | Adlens Beacon, Inc. | Fluid-filled lenses and their ophthalmic applications |
| KR101912093B1 (ko) * | 2010-10-29 | 2018-10-26 | 삼성전자 주식회사 | 광학 장치 |
| WO2013143630A1 (en) * | 2012-03-27 | 2013-10-03 | Adlens Limited | Improvements in or relating to deformable membrane assemblies |
| GB201205394D0 (en) | 2012-03-27 | 2012-05-09 | Adlens Ltd | Improvements in or relating to deformable non-round membrane assemblies |
| EP2831667B1 (en) * | 2012-03-27 | 2024-04-17 | Adlens Ltd | Improvements in or relating to deformable membrane assemblies |
| CN104303095A (zh) * | 2012-04-16 | 2015-01-21 | 道康宁公司 | 形成可变焦距眼镜的方法 |
| GB201301764D0 (en) * | 2013-01-31 | 2013-03-20 | Adlens Ltd | Actuation of fluid-filled lenses |
| ES2561756T3 (es) * | 2013-03-18 | 2016-02-29 | Polight As | Lente polimérica deformable |
| US20160103253A1 (en) * | 2013-05-09 | 2016-04-14 | The University Of Tokyo | Varifocal lens |
| US9370415B2 (en) * | 2013-08-05 | 2016-06-21 | Ebrahim Elahi | Expandable surgical implant device |
-
2015
- 2015-09-28 GB GB1517160.6A patent/GB2542638A/en not_active Withdrawn
-
2016
- 2016-09-28 BR BR112018006193-0A patent/BR112018006193B1/pt active IP Right Grant
- 2016-09-28 CN CN201680069163.2A patent/CN108369298B/zh active Active
- 2016-09-28 KR KR1020187012180A patent/KR102703233B1/ko active IP Right Grant
- 2016-09-28 JP JP2018515894A patent/JP6831374B2/ja active Active
- 2016-09-28 CA CA3000067A patent/CA3000067A1/en active Pending
- 2016-09-28 EP EP16778082.4A patent/EP3356866B1/en active Active
- 2016-09-28 WO PCT/GB2016/000173 patent/WO2017055787A2/en active Application Filing
- 2016-09-28 US US15/763,393 patent/US10866432B2/en active Active
- 2016-09-28 RU RU2018116220A patent/RU2721305C2/ru active
-
2020
- 2020-10-23 JP JP2020177702A patent/JP7418313B2/ja active Active
- 2020-11-10 US US17/094,154 patent/US11709379B2/en active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007197611A (ja) * | 2006-01-27 | 2007-08-09 | Fujifilm Corp | 光学用フィルム及びその製造方法 |
| KR20090059419A (ko) * | 2007-12-06 | 2009-06-11 | 삼성전기주식회사 | 광학 렌즈 및 그 제조방법 |
| WO2015044260A1 (en) * | 2013-09-27 | 2015-04-02 | Adlens Limited | Improvements in or relating to deformable membrane assemblies |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN108369298A (zh) | 2018-08-03 |
| CN108369298B (zh) | 2021-02-26 |
| WO2017055787A2 (en) | 2017-04-06 |
| JP6831374B2 (ja) | 2021-02-17 |
| EP3356866B1 (en) | 2023-03-01 |
| JP2018531418A (ja) | 2018-10-25 |
| KR102703233B1 (ko) | 2024-09-04 |
| US10866432B2 (en) | 2020-12-15 |
| RU2018116220A3 (ko) | 2020-01-14 |
| BR112018006193A2 (pt) | 2018-10-09 |
| US11709379B2 (en) | 2023-07-25 |
| RU2721305C2 (ru) | 2020-05-18 |
| JP7418313B2 (ja) | 2024-01-19 |
| JP2021009415A (ja) | 2021-01-28 |
| RU2018116220A (ru) | 2019-10-29 |
| US20190258084A1 (en) | 2019-08-22 |
| CA3000067A1 (en) | 2017-04-06 |
| BR112018006193B1 (pt) | 2022-08-23 |
| WO2017055787A3 (en) | 2017-07-13 |
| GB2542638A (en) | 2017-03-29 |
| GB201517160D0 (en) | 2015-11-11 |
| EP3356866A2 (en) | 2018-08-08 |
| US20210055574A1 (en) | 2021-02-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102703233B1 (ko) | 조정 가능한 유체 충진 렌즈 어셈블리 및 그 조립 방법 | |
| JP2018531418A6 (ja) | 調整可能な流体充填レンズ組立体及びその組立方法 | |
| RU2619394C2 (ru) | Усовершенствованный мембранный узел с деформируемой мембраной (варианты) | |
| US11740392B1 (en) | Optical lens assemblies and related methods | |
| JP6397903B2 (ja) | 変形可能膜アセンブリの改良及び同アセンブリに関する改良 | |
| RU2689279C2 (ru) | Усовершенствованный мембранный узел с деформируемой мембраной | |
| JP5552235B2 (ja) | 偏光膜を備えた偏光光学素子およびそのような素子を製造するための方法 | |
| US11435501B1 (en) | System, apparatus and method for optical devices with antireflective treatments | |
| US10899094B2 (en) | Method of manufacturing plastic lens, method of positioning film, and composite body | |
| JP2018531418A5 (ko) | ||
| US20230002542A1 (en) | Thermoplastic polyurethane film and multilayer film | |
| JP2022549168A (ja) | 積層成形用２ｋ ｐｕ二重硬化接着剤 | |
| JPS62239106A (ja) | 可変焦点光学素子 | |
| JP2017211547A (ja) | レンズおよびその製造方法 | |
| US20240166913A1 (en) | Method for producing spectacle lens | |
| JP2001353734A (ja) | プラスチックレンズの製造方法およびプラスチックレンズ製造用粘着テープ | |
| US20240176162A1 (en) | Eyeglass lens | |
| US20240199891A1 (en) | Spectacle lens | |
| US20240184019A1 (en) | Spectacle lens anti-fogging composition and spectacle lens | |
| US20240166883A1 (en) | Method for manufacturing spectacle lens and spectacle lens | |
| JP2022095313A (ja) | 粘着シート、繰り返し屈曲積層部材および繰り返し屈曲デバイス |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| GRNT | Written decision to grant |