TW201421106A - 故障安全電驅動鏡片及用以選擇供故障安全電驅動鏡片用之光學材料之方法 - Google Patents

故障安全電驅動鏡片及用以選擇供故障安全電驅動鏡片用之光學材料之方法 Download PDF

Info

Publication number
TW201421106A
TW201421106A TW102128676A TW102128676A TW201421106A TW 201421106 A TW201421106 A TW 201421106A TW 102128676 A TW102128676 A TW 102128676A TW 102128676 A TW102128676 A TW 102128676A TW 201421106 A TW201421106 A TW 201421106A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
wavelength
refractive index
liquid crystal
electrically driven
substrate
Prior art date
Application number
TW102128676A
Other languages
English (en)
Inventor
Roger Clarke
Joshua N Haddock
Original Assignee
Pixeloptics Inc
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 Pixeloptics Inc filed Critical Pixeloptics Inc
Publication of TW201421106A publication Critical patent/TW201421106A/zh

Links

Classifications

    • 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
    • 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
    • G02F1/1313—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 specially adapted for a particular application
    • 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
    • G02F1/13718—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 based on a change of the texture state of a cholesteric liquid crystal
    • 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
    • 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

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Ophthalmology & Optometry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)

Abstract

本發明提出一種故障安全電驅動鏡片，其中該鏡片包括一帶有繞射浮雕表面的基板以及與該基板作光通訊的一電驅動材料。該電驅動材料可包括一向列型主液晶分子。在藍光光譜的一波長下該基板之折射率係等於該液晶之該平均折射率。

Description

故障安全電驅動鏡片及用以選擇供故障安全電驅動鏡片用之光學材 料之方法 相關申請案之交叉參考
本申請案主張於2012年8月10日提出申請的美國專利申請案第61/681,817號之權益，於此以全文引用方式併入本案以為參考。
本發明係有關於故障安全電驅動眼用鏡片，鏡片設計，鏡片系統，以及眼睛上、眼睛中或是與眼睛有關的眼鏡產品或裝置，其中基板及液晶所用之材料係經選定以獲得增加的視覺敏銳度。
一電驅動元件係為具有一光學功率的裝置其係可隨著施用的電能而可變更的。一種電驅動材料可配置在二基板之間。該等基板可經塑形並按適當尺寸製作以確保該電驅動材料係包含在該等基板內並且不會洩漏。一或更多個電極可配置在與該電驅動材料接觸的該等基板之每一表面上。該電驅動元件可包括一控制器用以施加一或更多伏特至每一電極。該電驅動元件可包括一電源在操作上連接至該控制器。當電能藉由該等電極施加至該電驅動材料 時，該電驅動材料的折射率可經改變藉此變化該電驅動元件之光學特性，諸如，例如其之焦距或繞射效率。
一電驅動元件可與一基體鏡片作光通信。該電驅動元件可內嵌於該基體鏡片之一表面內或是附裝至該表面以構成一電驅動鏡片。一基體鏡片可為一光學基板或是一傳統的光學鏡片。該光學基板可為一鏡片毛坯。鏡片毛坯係為由能夠經塑形成為鏡片的光學材料構成的一裝置。鏡片毛坯可經“加工”，意指該鏡片毛坯具有其之外部表面二者，其經塑形成折射外部表面。加工的鏡片毛坯具有一光學功率，其可為任一光學功率包括零或平(plano)光學功率。鏡片毛坯可經“半加工”，意指該鏡片毛坯已經塑形以僅具有一加工的折射外部表面。鏡片毛坯可“未加工”，意指該鏡片毛坯未有外部表面已經塑形成一折射表面。未加工或是半加工鏡片毛坯之一未加工表面可藉由熟知的自由成型法(free-forming)的一製程或是藉由更多傳統式表面處理及拋光技術進行加工。加工的鏡片毛坯並未使其之周圍邊緣經塑形、鑲邊或是修改以配裝進入一眼鏡框。
一電驅動元件亦能夠內嵌於一傳統式光學鏡片的一表面內或是附裝至該一表面以構成一電驅動鏡片。一傳統式光學鏡片係為致使光線收斂或發散的任一裝置或是一裝置的一部分。一鏡片可為折射或是繞射的。一透鏡可為凹面的、凸面的或是平面的位在一或二表面上。一鏡片可為球面的、圓筒狀、稜柱狀或是其之一結合形式。一鏡片可由光學玻璃、塑膠、熱塑性樹脂、熱固性樹脂、一玻 璃及樹脂之合成物或不同的光學級樹脂或塑膠之一合成物製成。一鏡片可視為一光學元件、光學預製件、光學晶圓、加工的鏡片毛坯或是光學鏡片。應解釋的是在光學工業的領域中一裝置可視為一鏡片即使其具有零光學功率(所熟的平或無光學功率)。該傳統式光學鏡片可為一單焦點鏡片或是一多焦點鏡片諸如一漸進式附加鏡片或是一雙焦或三焦鏡片。
該電驅動元件可位設在該電驅動鏡片之該整個觀視區域中或是恰位於其之一部分中。該電驅動元件可與該光學基板或是傳統式光學鏡片之周圍邊緣間隔開，為了容許該電驅動鏡片經鑲邊供眼鏡框所用。該電驅動元件可位設接近該鏡片之頂部部分、中間部分或是底部部分。應注意的是該電驅動元件能夠獨立地將光線聚焦並且不需與一光學基板或是傳統式光學鏡片結合。
一電驅動元件能夠在一第一光學功率與一第二光學功率之間切換。該電驅動元件可具有處於一停止狀態的第一光學功率及具有處於一致動狀態的第二光學功率。該電驅動元件可在施加至該電驅動元件之該等電極的一或更多電壓係低於一第一預定的臨限值時處於一去致動狀態。該電驅動元件可在施加至該電驅動元件之該等電極的一或更多電壓係高於一第二預定的臨限值時處於一致動狀態。可交替地，該電驅動元件能夠“調整”其之光學功率以致該電驅動元件能夠提供該第一光學功率與該第二光學功率之間一連續的，或是大體上連續的光學功率變化。於該 一具體實施例中，該電驅動元件可具有該處於一去致動狀態的第一光學功率並可具有該處於一致動狀態之介於第三光學功率與該第二光學功率之間的一光學功率，其中該第三光學功率係高於該第一光學功率一預定量。
電驅動鏡片可用以修正眼睛之傳統式或非傳統式誤差。可藉由該電驅動元件、藉由光學基板或是該傳統式光學鏡片、或是藉由該二元件之一結合進行該修正。眼睛之傳統式誤差包括低階像差諸如近視、遠視、老花眼及散光。眼睛之非傳統式誤差包括可由眼睛層不規則性所造成的較高階像差。
一電驅動元件可包括液晶。液晶係特別地非常適用於電驅動鏡片，因為其具有能夠由產生一橫越該液晶的一電場而可改變的一折射率。最後，一些商業上販售的用於顯示器應用的操作電壓典型地小於5伏特。再者，一些液晶具有大小為1011Ω-cm或更大的整體電阻，降低電力消耗。
用於眼睛應用的電驅動鏡片之發展對於其能成功具關鍵性的技術具有某些需求。該一需求在於假若故障，該電驅動鏡片之使用者必需不致處於一危險處境。該一需求係為所熟知的故障安全操作。例如，使用者可具有針對老花眼之修正所設計的電驅動眼鏡鏡片。老花眼係為伴隨老化的人眼之水晶體的視力調節能力的喪失。首先，此視力調節的喪失導致無法聚焦在近距離物件上並且之後導致無法聚焦在中間距離物件上。於該使用者的電驅動眼鏡鏡片中，如有的話，一傳統的光學元件能夠針對使用者 的遠距離折射誤差加以修正。一電驅動元件，當致動時，能夠提供附加的光學功率以修正該使用者的近及/或中間距離折射誤差。當該使用者從事遠距離工作時，諸如駕駛，停止該電驅動元件藉以提供該使用者具有正確的遠距離修正。當該使用者從事近或中間距離工作時，諸如閱讀書籍或是注視電腦螢幕，致動該電驅動鏡片藉以提供該使用者具有正確的近距離修正。假若該電驅動眼鏡鏡片之電源或是控制器故障而該使用者正在駕駛車輛時，極為重要的是該電驅動元件能夠預設為一停止狀態因此提供該使用者具有正確的遠距離修正。
對於電驅動鏡片技術的一第二需求在於該電驅動鏡片必需對於光線之偏光無反應，意指用以聚焦。光線係為由電磁場向量所組成的橫向波，該等電磁場向量係垂直於該光波的傳播方向而振盪。及時描繪一已知場向量的路徑(於大部分的光學元件中僅考量該電場向量)可被認為是該偏光狀態(針對一線性路徑的線性偏光，針對一圓形路徑的圓形等)。自大部分照明源(例如，陽光、白熾電燈及日光燈)放射的光線能夠加以描繪成未偏光或是隨機地偏光其中該電場向量之方向隨著時間隨機地振盪。不論該電場向量之隨機振盪，在任意給定時刻，該電場向量能夠分裂成二正交的向量分量，如同能夠針對完美地偏光光線而完成。如於業界所廣為熟知的是，該等向量分量，僅藉由實例，本身能夠線性地偏光並且在一直角座標中正交，或是圓形地偏光，以及正交因為其利用右及左手扭曲傳播。於 其他的例子中，該電場向量能夠分裂成二係橢圓形地偏光之正交的分量(其中圓形地偏光係為一獨有的形式)。
一有效的電驅動鏡片技術必需對光線之偏光不敏感，亦即必需能夠將具有任何偏光狀態的光線聚焦。然而，大部分的液體結晶材料係為雙折射的(顯現折射率的個向異性)並且就其本身而論係具高度偏光敏感性。行進一雙折射介質具有不同偏光狀態的光波能夠視其之行進方向而經歷一不同的折射率。就液晶顯示器應用而言，偏光敏感性之問題係提出經由使用二向色偏光薄膜以僅容許線性偏光光線進入該顯示器。如以上提及，隨機偏光光波具有一電場向量其隨時間隨機地振盪。馬呂斯定律(Malus’ law)說明通過一線性偏光器的一光波強度係與cos2(θ)成比例，其中θ係為介於該光波偏光方向(該電場向量方向)與該線性偏光器方向之間的角度。由於該進入的光線係隨機地經偏光，所以其隨機地包含所有θ。因此，通過該線性偏光器的該光波之強度係為cos2(θ)的平均，其係為50%。因此，使用一偏光薄膜阻隔50%的隨機偏光的進入光線使其為對於電驅動鏡片是一沒有吸引力的選擇，因為將所有的進入光線聚焦係為重要的。
偏光敏感性，在很大的程度上，係視所利用的特別液晶之光學特性而定而有不同的方式處理。一向列型液晶在光學上係為單光軸的並具有相對於其之光學特性的一單一對稱軸。此軸係為所熟知的“導向器(director)”。該導向器之定向改變整個向列型液晶層塊但經由使用對準層， 平均地，能夠定向在一單一方向上，稱為對準方向(alignment direction)。一對準層係為一薄膜，僅藉由實例，其可小於100奈米厚並由一聚亞醯胺材料建構而成。該薄膜係施加至與液晶直接接觸的基板之該表面。在裝配該電驅動元件之前，以諸如天鵝絨布的一布在一方向上(該對準方向)將該薄膜擦亮。當該液晶分子與該擦亮的聚亞醯胺層接觸時，該液晶分子優先地置於該基板之該平面中並係於該聚亞醯胺層係經摩擦的該方向上(亦即，與該基板之該表面平行)對準。可交替地，該對準層可以一光敏材料建構而成，該材料在暴露至線性偏光的UV光線時，產生與使用一擦亮的對準層時相同的結果。因此，在無電場的情況下，該液晶分子之該導向器定向在與該對準方向相同的方向上。在存在一電場的情況下，該液晶分子定向在該電場的方向上。於一電驅動元件中，該電場係與該對準層垂直。因此，假若該電場係足夠強，則該液晶分子之該導向器將與該對準方向垂直。假若該電場係不夠強，則該液晶分子之該導向器將指向在該對準方向與和該對準方向垂直之間的一方向上某處。
單軸光學材料具有二獨有的折射率，一普通折射率(no)及一非常折射率(ne)。該單軸光學材料之雙折射性係定義為△n=ne-no。當一光波係為一橫向波其中該電場(由於折射率經歷該相位延遲的該光波之該部分)於與該傳播之方向垂直的一方向上振盪時，如於業界中所廣為熟知的，不論該偏光的光波狀態，在與該液晶導向器平行的一方向 上行進的一光波將經歷該普通折射率(no)。然而，沿著任何其他路徑行進的一光波將經歷介於no與ne之數值間的一折射率；該準確的折射率值係視偏光的光波狀態及其之通過該材料的路徑而定。如上所提及，假若該單軸材料係與一對準層接觸且未施加電場，該單軸材料之該導向器將位於與該對準方向相同的方向上。因此，一進入的光波，其係在與該單軸材料之該層垂直的一方向上行進(以及就其本身而論係與該導向器平行地經偏光)，將經歷介於no與ne之數值間的一折射率，視該進入的光波之偏光狀態而定。當該電場增加時，該材料之導向器開始指向在該對準方向與和該對準方向垂直之間某處的一方向上。一進入的光波，其係在與該單軸材料之該層垂直的一方向上行進，係不再平行該材料的導向器偏光但亦不與該導向器垂直。因此，此光波亦將經歷一不同的折射率視其之偏光狀態而定。假若該電場係夠強，則該液晶分子之該導向器將為與對準方向垂直。於此例子中，進入的光波將於與該導向器及該施加的電場平行的一方向上行進，並且該進入的光波將在與該導向器及該施加的電場垂直的一方向上偏光。於此概要中，光波不論其之偏光狀態將經歷該普通的折射率。
一電驅動鏡片具有變化該鏡片之聚焦功率的能力。藉由改變該電驅動元件的電驅動材料之折射率而達成變化該鏡片之聚焦功率。然而，將一單軸材料之折射率變化至一介於no與ne之間的所欲折射率係為偏光敏感性。如以上提及，所有非偏光光波能夠視為係線性偏光，其中偏光 的方向即時隨機地變化。因此，就僅有50%之隨機偏光光線通過一線性偏光器之相同的原因而言，僅有50%之該進入的隨機偏光光線將經歷該所欲之折射率。因此，假若在未偏光周圍光線存在的環境下作業的一電驅動鏡片係由向列型液晶的一單一層建構而成，其將僅聚焦一半之入射光線。如此將導致佩戴者視覺敏銳度之猛烈且不可接受的下降。
使用向列型液晶將所有入射光聚焦的一對偏光不敏感的電驅動鏡片典型地需要使用二液晶層，連續地配置，並經佈置以致該等層之該等對準方向係為彼此正交。當偏光光線分裂成二正交的分量時，該等對準方向之該正交定向確保的是任一偏光光線之該等正交分量將由液晶之第一層或是由液晶之第二層正確地聚焦。此方法的缺點在於製造及操作該鏡片的需求(例如，材料、電連接及電源消耗)實際上將為加倍的。
對於電驅動鏡片技術的一第三需求在於該電源消耗量必需儘可能地小。如以上提及，使用二向列型液晶層並非為具吸引力的選擇，因為該電源消耗量實際上係加倍。相似地，一對偏光不敏感的聚合物分散液晶之單一層，如於美國專利第7,009,757號中由Nishioka等人所說明，係為不良的因為該操作電壓係禁用於眼鏡方面的應用。
對於電驅動鏡片技術的一第四需求在於每個鏡片的電連接數目必需保持在一最小數目。理想地，電連接之數目應限制在二個：一個用以提供一零電壓參考(一般 視為“接地”)以及另一個用以提供一零DC偏壓時間變化電壓(亦即，該時間平均電壓係為零，以致無直流偏差)。儘管此係以一對偏光不敏感的聚合物分散液晶之單一層而達成，此液晶之操作所需的電壓禁止用於眼鏡鏡片的技術上。
因此，具有對於符合上述所有四個需求的一電驅動鏡片技術的需要。
本發明之一些具體實施例提供包括一電驅動鏡片的一裝置，該鏡片具有一帶有繞射浮雕結構的一基板以及與該基板作光通訊的一電驅動材料。該基板具有一折射率，其係為一第一波長函數。該電驅動材料包括一向列型主液晶分子，其具有一平均折射率，其係為一與該第一波長函數不同的第二波長函數。該電驅動鏡片具有一致動狀態及一停止狀態。該折射率與該平均折射率在一交叉波長處係為相等以及該交叉波長較佳地係處於藍光光譜中。
本發明之一些具體實施例提供包括一電驅動鏡片的一裝置，該鏡片具有一帶有繞射浮雕結構的一基板以及與該基板光連通的一電驅動材料。該基板具有一折射率，其係為一第一波長函數。該電驅動材料包括一向列型主液晶分子，其具有一平均折射率，其係為一與該第一波長函數不同的第二波長函數。該基板具有一較該向列型主液晶分子為高的阿貝數(Abbe number)。該折射率與該平均折射率在一交叉波長處係為相等以及該交叉波長較佳地係小於550奈米。
本發明之一些具體實施例提供包括一電驅動鏡片的一裝置，該鏡片具有一帶有繞射浮雕結構的基板以及與該基板光連通的一電驅動材料。該基板具有一折射率其係為一第一波長函數。該電驅動材料包括一向列型主液晶分子，其具有一平均折射率，其係為一與該第一波長函數不同的第二波長函數。該折射率與該平均折射率係自400奈米降至700奈米。於該平均折射率自400奈米至700奈米的一變化與該折射率自400奈米至700奈米的一變化之間的一差異較佳地係至少為0.05。
於一些具體實施例中，該交叉波長係小於500奈米，較佳地處於該藍光頻譜中。於一些具體實施例中，該交叉波長係小於495奈米，或係小於480奈米。
於一些具體實施例中，該電驅動鏡片在該交叉波長處具有一於該停止狀態下小於10%的第一級繞射效率，以及該電驅動鏡片在該交叉波長處具有一於該致動狀態下大於90%的第一級繞射效率。
於一些具體實施例中，該裝置係為一副眼鏡。
於一些具體實施例中，該電驅動材料係為一對偏光不敏感的膽固醇型液晶材料，包含該向列型主液晶分子。
於一些具體實施例中，該基板具有在550奈米的一波長下自1.64至1.7的一範圍中之一折射率。
於一些具體實施例中，該向列型主液晶分子具有在550奈米的一波長下自1.62至1.68的一範圍中之一平均折射率。
於一些具體實施例中，該平均折射率在小於該交叉波長的波長處係大於該折射率，以及該平均折射率在大於該交叉波長的波長處係小於該折射率。
100‧‧‧電驅動鏡片
110、200、300‧‧‧電驅動元件
120、310‧‧‧基板
130、210、320‧‧‧膽固醇型液態結晶材料
140、150、240、250‧‧‧電極
220‧‧‧第一基板
230‧‧‧第二基板
330‧‧‧圖型化或像素化電極
340‧‧‧單一電極
d‧‧‧預定深度
該等伴隨的圖式，其係併入本文並構成本說明書之一部分，說明本發明之具體實施例並，連同該說明，進一步用以解釋本發明之原理以及使熟知此技藝之人士能夠製作並使用本發明。
圖1顯示本發明之一具體實施例，其中一電驅動元件係內嵌在一電驅動鏡片中；圖2a顯示於圖1中所示的該具有大體上平坦且平行的基板的電驅動元件之具體實施例的一詳細視圖；圖2b顯示於圖1中所示的該具有大體上彎曲且平行的基板的電驅動元件之具體實施例的一詳細視圖；圖3顯示本發明之一具體實施例，其中一電驅動元件包括一膽固醇液態結晶材料位設在一具有大部分平滑表面的第一基板與具有一圖案化表面型態的一第二基板之間；圖4顯示向列型液晶BL037及涵蓋該可見光譜的基板材料A09之一平均折射率(navg)之色散；圖5顯示一電驅動元件的一具體實施例，包括二基板其經配置以致於其之間具有一大體上不變的厚度一該第一基板具有一單一連續的電極配置其上以及該第二基板具有複數之電極配置其上； 圖6顯示以MR-10構成的一基板之隨著波長變化的該折射率的該色散；圖7顯示一高雙折射向列型主液晶分子隨著波長變化的該折射率的該色散；圖8顯示圖6及7中所示該色散之一部分重疊；圖9顯示該液晶MDA-98-1602隨著波長變化的該折射率之色散；圖10顯示圖6及9中所示該色散之一部分重疊；以及圖11顯示針對具有如於圖10中所示之一交叉波長470奈米的MR-10及MDA-98-1602之該結合與如於圖8中所示之一交叉波長550奈米的MR-10及圖7之該液晶之該結合的該折射率差(navg-nsub)。
於一些具體實施例中，一液態結晶材料係對偏光不敏感並具有一低操作電壓需求。於一些具體實施例中，本發明的液態結晶材料能夠包括在一電驅動元件中。於一些具體實施例中，本發明電驅動元件包括一基板其在小於550奈米的一波長下，較佳地位於該藍光光譜具有一折射率係等於該液晶之該平均折射率。本發明的電驅動元件可為故障安全且針對操作性可僅需二電連接。於一些具體實施例中，本發明的電驅動元件可包括在一靜電驅動鏡片中。該靜電驅動鏡片至少能夠部分地針對眼睛之折射誤差諸如近視、遠視、散光、老花眼及較高階像差修正。該 電驅動元件可至少部分地針對前述提及的折射誤差之任一者或是所有者修正。於一些具體實施例中，該電驅動鏡片能夠與一副眼鏡結合。
於一些具體實施例中，該液態結晶材料係為膽固醇型液晶。如以下說明，該膽固醇型液態結晶材料可包括一向列型主液晶分子。膽固醇型液態結晶材料，如同向列型液晶在光學上係為單軸的並因此係為雙折射的(亦即，其之特徵在於普通(no)及非常(ne)折射率值)。然而，於一膽固型液晶中，該導向器以一螺旋方式涵蓋該材料之厚度轉動。該導向器之螺旋式轉動的特徵在於一轉動軸、一螺旋性(handedness)(右旋或是左旋)、以及一“扭曲節距(twist pitch)”p。該扭曲節距係定義為沿著該轉動軸該導向器轉動一完整的360度所涵蓋的該段長度。具有一可與該扭曲節距比較的波長並於一與該液晶的導向器垂直的方向上行進(並因而在平行於該導向器的一方向上偏光)的光波將經歷一“平均”折射率值navg，其中navg=(no+ne)/2。由於該navg之數值大體上係相對於該入射光波之該偏光狀態為不變的，所以該膽固醇型液態結晶材料係為對偏光不敏感的。在於與該對準層垂直的一方向上施加的一電場存在的情況下，大部分材料的導向器與該電場對準，有效地解開該導向器螺旋(director helix)。就其本身而論，沿著導向器轉動軸行進的一光波將經歷折射率之數值在該平均值(navg)與該普通值(no)之間一連續的且對偏光不敏感的變化。假若該電場夠強，則該膽固醇型液態結晶材料之導向器將大 體上與該施加的電場平行以及在與該膽固醇型液態結晶材料之層垂直的一方向上行進的一光波將經歷一該普通數值的折射率(no)。
假若該膽固醇型液態結晶材料係與一對準層接觸且無施加電場，則在該對準層與該膽固醇型液態結晶材料之間該界面處該材料之該導向器將位在與該對準方向相同的該方向上。因此，一進入的光波，其係於與該膽固醇型液態結晶材料之該層垂直並且平行於該轉動軸的一方向上行進，將經歷一可與navg比較的折射率，不論該進入的光波的該偏光狀態。當該電場增加時，該材料之該導向器開始指向該對準方向與和該對準方向垂直之間的某處，一進入的光波將經歷一該平均值(navg)與該普通值(no)之間的折射率，不論其之偏光狀態。假若該電場係足夠強，則該液晶分子之該導向器將與該對準方向垂直。於此例子中，進入的光波，其係與該膽固醇型液態結晶材料之該層垂直並且平行於該轉動軸行進，將經歷該普通折射率(no)，不論其之偏光狀態。
圖1顯示一具體實施例其中一電驅動元件110係內嵌在電驅動鏡片100中。該電驅動元件可包括一膽固醇型液態結晶材料。該電驅動鏡片可由一傳統式光學鏡片或是由一光學基板構成。
圖2a-2b顯示該電驅動元件110之具體實施例的一詳細視圖。該電驅動元件可由二或更多個透光基板120所建構而成，該等基板之間具有一膽固醇型液態結晶材料 130。該等基板可經構成以限制該膽固醇型液態結晶材料的一薄層。該層之厚度，例如，可為小於100微米但較佳地為小於10微米。於圖2a中，該等基板係顯示為大體上平坦且平行的，而於圖2b中該等基板係顯示為大體上彎曲且平行的。該等基板可經彎曲以配合該電驅動鏡片之曲率。該等基板具有具有一熟知且大體上相等的折射率(nsub)。該等基板能夠以一透光的電極140或150塗佈在該基板與該膽固醇型液態結晶材料接觸的該側邊上。該等透光的電極係用以將一電場施加至該液晶並且，例如，可包含任一熟知的透明傳導性氧化物(諸如ITO)或是一傳導性有機材料(諸如PEDOT：PSS或是碳奈米管)。該透光電極層之厚度，例如，可為小於1微米，但較佳地係小於0.1微米。該等基板之該最大的橫向尺寸，例如，可為10公厘至80公厘的大小。然而，該等基板針對除了眼鏡片之外眼睛的應用能夠為較小的，諸如隱形眼鏡或眼內鏡片。該等基板可具有一尺寸及構態，容許該電驅動眼鏡片之周圍邊緣經切割以配裝在一特定的眼鏡片框內(亦即，擠進)同時確保該膽固醇型液態結晶材料維持限制在該等基板之間。
於一些具體實施例中，該電驅動元件可由實體上與該傳統式光學鏡片分開的基板或是由該光學基板裝配。於該等具體實施例中，該等基板之厚度，例如，可大於100微米但小於1公厘，且較佳地大小為250微米。於其他具體實施例中，其中一基板可構成該完成的眼鏡鏡片的一部分，以及因而，一基板可大體上較另一基板為厚。於 該等具體實施例中，例如，該基板，構成該完成的電驅動眼鏡鏡片的一部分，可厚度大小為1公厘至12公厘。另一基板之厚度可大於100微米但小於小於1公厘，且較佳地大小為250微米。
圖3顯示一具體實施例其中一電驅動元件200包括一膽固醇型液態結晶材料210其位設在具有一大部分為平滑表面的一第一基板220與具有一圖案化表面型態的一第二基板230之間。該二基板面向該膽固醇型液態結晶材料之該等表面係分別以一單一透光的電極240及250塗覆。該第二基板之該圖案化表面係為具有一預定深度d的一表面浮雕光學元件。該圖案化表面可為具折射性的(一表面浮雕折射光學元件)或繞射性的(一表面浮雕繞射光學元件)，但較佳地係為具繞射性的。該表面浮雕光學元件可以眾多的幾何形狀進行製作但是，於圖3中，係顯示為適合用於修正老花眼之具有一增加功率的一表面浮雕繞射光學元件，亦即，介於+0.00D與+3.00D之間或是更高。
當施加低於一第一預定臨限值的一第一電壓至該電驅動元件時，該元件可處於一停止狀態下其中大體上並無提供光學功率。易言之，當施加低於該第一預定臨限值的電壓時(或當大體上無供給電壓時)，該膽固醇型液態結晶材料可具有大體上與該基板之該折射率(nsub)相同的一折射率(navg)。於此例子中，該電驅動元件之該折射率大體上係涵蓋其之厚度而為不變的並且在光學功率上無變化。當施加足夠的電壓用以對準平行於該合成電場的該膽固醇 型液態結晶材料之該等導向器時(該電壓係高於一第二預定臨限值)，該電驅動元件可處於一致動狀態下，其中其提供光學增加功率。易言之，當施加高於該第二預定臨限值的電壓時，該膽固醇型液態結晶材料可具有與該等基板之該折射率不同的一折射率(no)。此折射率上的差異(該差異介於no與nsub之間)導致一涵蓋該液晶之該厚度所產生的光學相位延遲。此相位延遲係等於d(nsub-no)。就最大繞射效率而言(亦即，將使用繞射元件而導致聚焦的少量入射光)，需要的是波長λ的所有入射光於焦點處建設性地妨礙，其中λ係為供經設計用於聚焦的該電驅動元件所用的光之波長。為了做到這一點，經聚焦在該焦點處的光線需為同相。當涵蓋每一繞射區域的相位阻滯係為該全波長(λ)之一整數倍數時，在焦點處所有光線將為同相的以及該電驅動元件將具有高繞射效率。因此，假若d(nsub-no)=λ，則波長λ之入射光將以高繞射效率聚焦。
於本發明之具體實施例中，其中該電驅動元件經由折射產生光學功率(例如，使用一表面浮雕折射光學元件)，首先確定處於致動狀態下該需要的光學功率。接著，選定一曲率半徑，R，以滿足該方程式R=(nsub-no)/(需要的光學功率)。與一雙折射材料作光學通信的一折射光學元件針對光線之正交偏光分量具有不同的折射率。如此造成二不同的焦距，其中之一焦距係為設計焦距以及另一焦距係為一不需要的焦距。對於一折射光學元件的聚焦效率可視為折射至該需要焦距的入射光之小部分。
根據色散相似性選擇材料
膽固醇型液態結晶材料本質上係為膽固醇狀(亦即，對掌的或扭曲的)或是藉由將向列型液晶與一對掌扭曲劑混合而構成。當使用該後者方法，該合成的膽固醇型液晶具有複數之與其由之構成的該向列型液晶相同的特性。例如，該合成的膽固醇型液態結晶材料將具有相同的折射率之色散。該合成的膽固醇型液態結晶材料亦具有與其由之構成的該向列型液晶相同的普通及非常折射率(雖然因其現為膽固醇型，但折射率之有效變化係介於no與navg之間)。於一些具體實施例中，該後者方法係為較佳的，因為與膽固醇型液晶相較有更多的向列型液晶能夠自商業市場上取得一因此，該後者方法提供了更大的設計彈性。
由三個主要的需求決定選擇向列型液晶。廣為熟知的是液晶之切換時間係至少為厚度的二次方。因此，該第一需求在於該液晶滿足以上針對高繞射效率的狀況，d(nsub-no)=λ，針對最小可能的d值(同樣地，在折射的狀況下，動態電驅動光學元件，將需要使用最大可能的曲率半徑，R，用於該折射表面以將液晶之該層的中心或是邊緣處的厚度降至最低)。如此需要一具有儘可能大的雙折射性(△n=ne-no)的液晶。膽固醇型液晶與向列型液晶比較相對於其之折射率具有一減小的動態範圍(navg-no<ne-no)。此特性必然地需要較大的d值以滿足該高繞射效率之狀況。因此，該第二需求在於該向列型液晶具有儘可能大的 一雙折射性。該第三需求在於在停止狀態下該液晶具有一折射率之色散(折射率隨波長λ變化)儘可能接近與該等基板之折射率的一色散相配合。因此，navg之色散應儘可能接近地配合nsub之色散。假若如此並非該情況，在停止的狀態下，涵蓋於一寬廣範圍之波長navg將大體上不等於nsub，並且將有一些不良的聚焦。
於本發明之具體實施例中，能夠使用該商業上向列型液晶BL037(由Merck製造)因為其具有極大的雙折射性(ne=1.8080，no=1.5260，△=0.2820)。可交替地，該等向列型液晶BL036、BL038、BL087、BL093、BL111、TL213、TL216、E7、E63、MLC-6621-000、MLC-6621-100、ZLI-5049-000以及ZLI-5049-100，所有由Merck所製造者皆可使用。然而，應瞭解的是於本發明之具體實施例中無法將所有可使用的向列型液晶列出。因此，於本發明之具體實施例中，能夠使用具有約大於0.20的一雙折射性，△n，的任一向列型液晶。
為此向列型液晶，添加一對掌性扭曲劑以製作一膽固醇型液態結晶材料。對掌性摻雜劑係由在該向列型液晶中產生的螺旋性(左旋或右旋)以及藉由該螺旋扭曲功率所限制的扭曲強度加以限制。該螺旋扭曲功率係定義為100/(P*C)，其中P係為由該對掌性摻雜劑產生的該扭曲節距(以微米為單位測量，該液晶轉動涵蓋一全360度)以及C係為混合物中該對掌性摻雜劑的重量百分比。應注意的是假若該扭曲節距係為左旋的則其表示為負的而假若係為右 旋的則其表示為正。對掌性摻雜劑亦可由Merck購得以及包括用於感應右旋扭曲的材料(CB15、ZLI-3786、ZLI-4572、MLC-6248)以及左旋扭曲的材料(C15、ZLI-811、ZLI-4571、MLC-6247)。表1顯示針對上述提及之液晶之典型的螺旋扭曲功率值。然而，所示之該等數值視所使用的特別對掌型摻雜劑以及所混合的該向列型液晶而定並因而係為典型數值。應瞭解的是無法列出所有能夠於本發明之具體實施例中使用的對掌型摻雜劑。因此，於一些具體實施例中，能夠使用具有一螺旋扭曲功率其之大小(絕對值)大於約1.1的任何對掌型摻雜劑。可交替地，能夠使用具有一螺旋扭曲功率其之大小(絕對值)大於約1.8的任何對掌型摻雜劑。可交替地，能夠使用具有一螺旋扭曲功率其之大小(絕對值)大於約5.9的任何對掌型摻雜劑。可交替地，能夠使用具有一螺旋扭曲功率其之大小(絕對值)大於約8.1的任何對掌型摻雜劑。
該材料ZLI-4571能夠在增加濃度以導致降低該膽固醇型液態結晶材料之扭曲節距，p，之值的狀況下分解進入該BL037。應注意的是能夠使用以上提及的任一對掌性摻雜劑，但對掌性摻雜劑ZLI-4571對於一些具體實施例可為較佳的，由於其與其他材料相較在較低濃度下導致的p值較小。
一旦選定該膽固醇型液態結晶材料，即由該navg值指示選擇該基板材料。就該向列型液晶BL037而言，navg=1.6670。具有相當地接近與此值符合的一折射率的光學材料包括：A09(nsub=1.66，由Brewer Science製造)，MR-10(nsub=1.67，由Mitsui製造)，以及Radel R-5000 NT(nsub=1.675，由Solvay製造)。該源自於Brewer Science的材料A09係為一較佳的選擇，由於針對涵蓋一寬廣範圍之波長的BL037其之nsub值係極接近地與該navg值相符合，亦即二材料之一折射率的該色散係為相似的。圖4顯示 BL037與A09涵蓋整個可見光譜的該平均折射率(navg)之色散。
就該膽固醇型液態結晶材料及該基板材料選擇而言，必需選定該膽固醇型液態結晶材料之該表面浮雕光學元件結構的深度(或區域高度，d)。由於nsub及no現為已知，所以該區域高度係經選定以滿足針對高繞射效率的狀況，d(nsub-no)=λ，在所欲之作業波長，λ。該在所欲之作業波長通常係為550奈米，其係為最大人類明視覺反應的波長。此步驟確定該電驅動元件之該致動狀態繞射效率，其應僅可能大(較佳地大於90%)以確保清晰的視覺。應注意的是能夠利用較由該方程式d(nsub-no)=λ所指示之一稍微不同的區域高度可達成一較高的繞射效率。能夠藉由評估由前述方程式所確定之該數值之10%內的區域高度以實驗方式確定此較高的繞射效率。僅經由實例，假若一表面浮雕繞射性光學元件係以該材料A09製成以及膽固醇型液態結晶材料係由BL037製成，則理想的區域高度係約為4.0微米。
該膽固醇型液態結晶材料之扭曲節距確定剩餘的停止狀態繞射效率(亦即，在停止狀態下的剩餘聚焦作業)。此數值應僅可能為低，例如，較約10%為低，但較佳地，較約5%為低。以實驗方式確定在該致動狀態及在該停止狀態下該電驅動元件的繞射效率或聚焦效率。獲得一已知扭曲節距所需的對掌型摻雜劑之總量係藉由產生不同的向列型液晶與已知濃度之對掌型摻雜劑的混合物而立 即地以實驗方式加以確定。能夠藉由使用楔形樣品(wedged cell)完成確定膽固醇型液態結晶材料之該扭曲節距。使用楔形樣品係為業界所廣為熟知的一技術，其中膽固醇型液晶之一層係夾合在二非平行基板之間，該等基板係以一對準層塗覆基板間的角度與距離係為已知的。於一楔形樣品中，膽固醇型液晶將隨著樣品之厚度的變化顯現域(domain)不連續性。介於不連續性之間該段距離係與該樣品之厚度係以該膽固醇型液晶之該扭曲節距的1/4加以改變所涵蓋的該段距離相一致。利用測量該等不連續性之間的該段距離以及該二基板之間的該已知角度，係為用以確定該膽固醇型液晶之該扭曲節距之一簡單的三角函數問題。
繞射效率係為以一特別繞射級顯現的一小部分之入射光。就一些具體實施例之一電驅動元件而言，該繞射效率係為致使聚焦在經設計的焦距處的該入射光的一小部分。藉由讓光線通過該繞射元件，測量位於每一繞射級之功率(以瓦特為單位，使用一光電型光功率計)的總量，總計涵蓋於所有繞射級的功率，以及接著以總功率除於與該經設計焦距相對應的繞射級中之該功率而完成測量繞射效率。當於該元件的下游處執行此測量時，應解釋所有的傳輸損失。此係為一特別地有用的方法如其能夠隨著鏡片面積、位置以及波長的變化而完成；因此容許該繞射光學元件之一詳細的特性化。繞射效率一般而言在該致動狀態下應儘可能為高(大於90%)以及在該停止狀態下應儘可能 為低(低於10%，以及較佳地低於5%)。
於一折射電驅動元件中，介於正交的偏光分量之間的折射率差將導致二稍微不同的焦距，其中一者與該經設計焦距相對應以及另一者與一不需要的焦距相對應。於該一例子中，可定義一聚焦效率，定義為經折射進入該所需焦距的入射光之該小部分。藉由讓光線通過該折射元件，個別地測量位於每一焦距之功率(以瓦特為單位，使用一光電型光功率計)，以及接著以總功率除於該經設計焦距中該功率而完成測量聚焦效率。可藉由使用偏光器以阻隔源自於其他焦距的光線個別地測量位於每一焦距的功率。聚焦效率一般而言在該致動狀態下應儘可能為高(大於90%)以及在該停止狀態下應儘可能為低(低於10%，以及較佳地低於5%)。
如以上提及，能夠由一向列型液晶及一對掌型摻雜劑製成該膽固醇型液態結晶材料。已知總量的向列型液晶之質量係經量測並係根據液晶之該質量以及該對掌型摻雜劑之所需的重量百分比確定對掌型摻雜劑之適當的質量。易言之，假若6%之對掌型摻雜劑係為所需的，則94公克的向列型液晶能夠與6公克之對掌型摻雜劑結合。該需要的對掌型摻雜劑之質量能夠經添加至該液晶並在實體上藉由一混合機器或是藉由添加一磁性攪拌棒以及將該混合物放置在一磁性攪拌板上而混合。
於一些具體實施例中，如於圖5中所示，一電驅動元件300包括二基板310其係經配置以致於其間具有一大 體上不變的厚度。一膽固醇型液態結晶材料320能夠配置在該等基板之間。應注意的是於該一具體實施例中並無包括表面浮雕光學元件。在缺乏表面浮雕光學元件的情況下，圖型化或像素化電極330係與另一單一電極340結合使用。可對該圖型化或像素化電極施以複數之不同振幅的電壓。該等電極能夠以一方式佈置以致當對該等電極施加電壓時，該膽固醇型液態結晶材料之層中該合成的對偏光不敏感之折射率分佈圖用於以一繞射或折射方式聚焦光線。
圖型化電極係為於一電驅動元件中所使用的電極以致施加適當的電壓至該等電極，由該液晶產生的光學功率係繞射地產生而不論該等電極之尺寸、形狀及佈置。例如，於該液晶內藉由使用同心的環狀電極而能夠動態地產生繞射光學效果。像素化電極係為於一電驅動元件中所使用的電極其係可個別地定址而不論該等電極之尺寸、形狀及佈置。再者，由於該等電極係可個別地定址，所以能夠對該等電極施以任一任意的電壓型態。例如，像素化電極可為以直角坐標陣列方式佈置的正方形或是矩形或是以一六角形陣列佈置的六角形。像素化電極不需為配裝至一柵之規則的形狀。例如，假若每一環係個別地可定址，則像素化電極能夠為同心的環。同心的像素化電極能夠個別地定址以產生一繞射光學效果。
於一些具體實施例中，能夠在一折射性眼鏡鏡片或是一光學基板中植入一電驅動元件(例如，藉由模塑或是鑄造)以構成一電驅動鏡片。該眼鏡鏡片或是光學基 板可具有大體上與該電驅動元件之基板相同的折射率，以確保該電驅動元件之該等邊緣係於該完成的電驅動鏡片中為可見的。於一些具體實施例中，其中該電驅動元件基板係由A09(nsub=1.66，由Brewer Science製造)製成，該商業上可取得的眼睛鏡片樹脂MR-10(n=1.67，由Mitsui製造)可為一適合的選擇。可交替地，可使用其他的材料。若有需要，該折射性眼鏡鏡片或是光學基板的一折射率之色散能夠與該等電驅動元件基板的一折射率的色散相配合。
於一些具體實施例中，該電驅動元件能夠經微型化並於電驅動隱形眼鏡、電驅動角膜鑲嵌、電驅動角膜覆蓋或是電驅動眼內晶狀體(intra-ocular lens)內使用。該電驅動元件亦能夠與一漸進附加鏡片或是諸如一雙焦點或三焦點的任何其他多焦點鏡片結合。該電驅動元件亦能夠與一單光鏡片結合。
一些具體實施例已顯示針對一繞射性電驅動元件選擇材料以及以下列順序選擇該等材料之特性：1)選擇具有高雙折射性的一向列型液晶。2)選擇基於感應一較小的p值所需之該濃度的一對掌型扭曲劑。3)選擇一電驅動基板材料其具有一折射率(nsub)涵蓋一寬廣範圍之波長與該向列型液晶之平均折射率(navg)相配合(亦即，該二材料之一折射率的該色散係大體上相等的)。4)選擇一操作波長，λ。5)根據滿足d(nsub-no)=λ選擇一區域高度，d。6)以實驗方式確定添加至該向列型液晶以獲得在該停止狀態以及低操作電壓下產生低繞射效率之所需p的該對掌型摻雜劑 之重量百分比。
一些具體實施例已顯示針對一繞射性電驅動元件選擇材料以及以下列順序選擇該等材料之特性：1)選擇具有高雙折射性的一向列型液晶。2)選擇基於感應一較小的p值所需之該濃度的一對掌型扭曲劑。3)選擇一電驅動基板材料其具有一折射率(nsub)涵蓋一寬廣範圍之波長與該向列型液晶之平均折射率(navg)相配合(亦即，該二材料之一折射率的該色散係大體上相等的)。4)選擇一操作波長，λ。5)根據滿足d(nsub-no)/(所需光學功率)選擇一曲率半徑，R。6)以實驗方式確定添加至該向列型液晶以獲得在該停止狀態以及低操作電壓下產生低聚焦效率之所需p的該對掌型摻雜劑之重量百分比。
應瞭解的是，能夠不按照順序執行該等步驟。例如，由於更多的基板材料能夠自市場上取得，所以能夠在該基板之前選定向列型液晶。因此，與發現具有符合一已知基板材料之折射率及折射率色散特性的一向列型液晶比較，發現具有符合一已知向列型液晶之折射率及折射率色散特性的一基板材料較為容易。然而，若為所需，該基板材料能夠在該向列型液晶之前選定。
根據交叉波長選擇材料
於一些具體實施例中，供該基板與該液晶所用之材料並未具有相似的折射率色散並且能夠根據該交叉波長選定該等材料。如於此所使用，該交叉波長係為該基板之nsub與該液晶之navg係為相等處的該波長。該液晶之navg 該係為該液晶在停止狀態下的折射率。於一些具體實施例中，以上及於美國專利第7,728,949號中所說明用於選擇供製造用於能夠故障安全作業的動態眼鏡鏡片的電驅動光學元件之光學材料的該等方法，於此以全文引用方式併入本案以為參考資料，能夠產生550奈米的一交叉波長。於一些具體實施例中，該基板之nsub與該液晶之navg在550奈米的一交叉波長下可為1.66±0.03。於一些具體實施例中，在550奈米的一波長下一1.66±0.03的折射率對於適於眼鏡鏡片的光學材料而言係為高的，以及隨波長變化而造成該等折射率之色散中的差異可為顯著的且因材料不同而可變化的。
經由實例，圖6顯示基板材料MR-10(由Mitsui製造)之波長相依的折射率之色散。如於圖6中可見，由一波長400奈米至700奈米該折射率之色散係約為0.05。在一550奈米的波長下該nsub係約為1.67。圖7顯示具有一高雙折射向列主液晶分子以及在一550奈米之波長下具有一大約1.67之navg的一液晶之普通、非常及平均(average)(中值(mean))折射率之色散。該用語中值折射率及平均折射率係可交換地使用。如於圖7中可見，由一400奈米至700奈米的波長該navg之色散係約為0.12。如於圖8中所示，當MR-10之該折射率的該色散係與該液晶之該平均折射率的色散部分相同，可見到的是該等折射率在一550奈米的波長下(人的明視覺之峰值出現在550奈米處)具有一大約1.67的相配折射率。因此，該交叉波長係為550奈米。
如於圖6-8中可見，該MR-10基板的折射率之色散(大約0.05)以及該假設的液晶之平均折射率(大約0.12)之色散變化很大，會對由該等材料製成的一電驅動鏡片之功能性造成影響。例如，當一電驅動鏡片係使用MR-10繞射性基板以及由具有一與於圖7中所示者相似的navg的向列型主液晶分子製備而成的一對偏光不敏感的膽固醇型液晶製成時，該鏡片之停止狀態會具有疊影(ghost image)。於一些具體實施例中，該第一繞射級之該停止狀態繞射效率(該設計焦距)在該可見光譜之藍光區域中(450奈米至495奈米)可為高的，導致一疊影。該疊影會轉移至該鏡片之配戴者並會造成視覺敏銳度下降。於一些具體實施例中，除了第零級之外的所有繞射級之該繞射效率在該停止狀態下係為零以避免或是將疊影出現的機會降至最低。
於一些具體實施例中，具有一電驅動鏡片的一裝置，例如圖3之該電驅動鏡片，可經建構以避免或是將基於該等材料之選擇的疊影減至最小。如以上論及，該電驅動鏡片可具有一致動狀態及一停止狀態。
該電驅動鏡片可具有一基板其帶有一繞射性浮雕表面，諸如圖3中之基板230。於一些具體實施例中，該基板可由一材料製成其在一550奈米之波長下具有一1.64或更大，1.65或更大，1.66或更大，1.67或更大，1.68或更大，1.69或更大，1.7或更大，或是位在由1.64至1.7的一範圍中的折射率。於一些具體實施例中，該基板可具有一折射率其係為波長之一第一函數。以上提供該等基板之實例 並包括，例如，MR-10，其係取自於Mitsui。
該電驅動鏡片亦可具有一與該基板作光學通訊的電驅動材料。該電驅動材料可為一液晶材料，諸如圖3中之液晶210。該液晶可具有一如上所述的向列型主液晶分子。於一些具體實施例中，在該電驅動鏡片之該停止狀態下，向列型主液晶分子在一550奈米之波長下具有一1.62或更大，1.63或更大，1.64或更大，1.65或更大，1.66或更大，1.67或更大，1.68或更大，或是位在1.62至1.68的一範圍中的平均折射率(navg)。該一向列型主液晶分子的一實例包括，例如，MDA-98-1602，其係取自於Merck。於一些具體實施例中，該向列型主液晶分子可具有一平均折射率其係為波長之一第二函數。於一些具體實施例中，該向列型主液晶分子的平均折射率具有一與該基板的折射率不同的波長函數。於一些具體實施例中，該液晶可為一具有上述之向列型主液晶分子的膽固醇型液晶材料。該膽固醇型液晶材料可為一對偏光不敏感的膽固醇型液晶材料。
於一些具體實施例中，當該交叉波長小於550奈米時，並且較佳地位於藍光區域(450奈米至495奈米)中，處於該停止狀態下的該第一級繞射效率係為降低的，從而減少疊影在配戴者的視覺敏銳度上造成的影響。於一些具體實施例中，該交叉波長可小於550奈米，545奈米或更低，540奈米或更低，535奈米或更低，530奈米或更低，525奈米或更低，520奈米或更低，515奈米或更低，510奈米或更低，505奈米或更低，500奈米或更低，495奈米或 更低，490奈米或更低，485奈米或更低，480奈米或更低，475奈米或更低，470奈米或更低，465奈米或更低，460奈米或更低，455奈米或更低，450奈米或更低，或是位於由450奈米至低於550奈米的一範圍中。
圖6、9及10顯示一示範性液晶(MDA-98-1602)及基板(MR-10)配對，其具有一位在藍光區域中的交叉波長。圖9顯示該高雙折射向列型主液晶分子MDA-98-1602(可自Merck取得)之普通、非常及平均折射率之色散。該基板MR-10之色散係顯示於圖6中。圖10顯示MR-10之折射率之色散與該液晶之該平均折射率之色散部分相同。該交叉波長係出現在大約470奈米處。因此，使用MR-10繞射性基板以及由該MDA-98-1602向列型主液晶分子製備的一對偏光不敏感的膽固醇型液晶製成的電驅動鏡片展現位於藍光區域中較低的第一級停止狀態繞射效率，從而降低對配戴者的視覺敏銳性造成的疊影的衝擊。
於一些具體實施例中，選擇具有低於500奈米的一交叉波長的材料能夠降低該基板與該液晶之間涵蓋由400奈米至700奈米的波長範圍之該最大的折射率差。例如，圖11顯示針對具有如於圖10中所示一470奈米之交叉波長的MR-10與MDA-98-1602之結合與具有如於圖8中所示一550奈米之交叉波長的MR-10及圖7之該假定的液晶的結合之折射率差(navg-nsub)。
於一些具體實施例中，在波長小於該交叉波長的情況下該navg可大於該nsub，在波長大於該交叉波長的情 況下該navg可小於該nsub，在波長小於該交叉波長的情況下該navg可大於該nsub以及在波長大於該交叉波長的情況下該navg可小於該nsub。例如，圖10顯示在波長小於該交叉波長的情況下該navg係大於該nsub以及在波長大於該交叉波長的情況下該navg係小於該nsub。
於一些具體實施例中，於致動狀態下在該交叉波長下該電驅動鏡片之該第一級繞射效率可大於約90%或較佳地大於約95%，以確保清晰的視覺。於一些具體實施例中，於停止狀態下在該交叉波長下該電驅動鏡片之該第一級繞射效率可儘可能低，例如，低於約10%或較佳地低於約5%。
於一些具體實施例中，除了位在以上所列該等範圍中的交叉波長之外，該基板材料可具有一較該向列型主液晶分子為高的阿貝數(Abbe number)。該阿貝數係為與折射率有關的一材料色散的測量(亦即，折射率與波長之變化)。高阿貝數指示該材料具有一低色散。以下方程式1定義該阿貝數VD：VD=(nD-1)/(nF-nC) (1)
其中nD、nF及nC係為在夫朗和斐(Fraunhofer)D-，F-及C-光譜線之波長(分別為589.3奈米、486.1奈米及656.3奈米)下該材料之該等折射率。例如，圖10顯示基板MR-10於自400奈米至700奈米的一範圍內具有一較向列型主液晶分子MDA-98-1602(大約0.114)為低的色散(大約0.05)。因此，該基板MR-10具有一較向列型主液晶分子 MDA-98-1602為高的阿貝數。
於一些具體實施例中，nsub、navg或二者涵蓋由400奈米至700奈米的一波長範圍降低以致涵蓋由400奈米至700奈米的該波長範圍在400奈米處nsub、navg或二者係為最高以及在700奈米處nsub、navg或二者係為最低。於一些具體實施例中，可根據該液晶之該平均折射率(navg)與該基板之該折射率(nsub)的該總色散之差異而選定供基板及該向列型主液晶分子所用的材料。易言之，navg與nsub之該總色散之差異係等於navg之該總色散減nsub之該總色散。nsub之該總色散係等於在400奈米波長處的nsub減在700奈米波長處的nsub。同樣地，navg之該總色散係等於在400奈米波長處的navg減在700奈米波長處的navg。於一些具體實施例中，navg與nsub之該總色散的差異係至少為0.04，至少為0.045，至少為0.05，至少為0.055，至少為0.06，至少為0.065或是至少為0.07。
於一些具體實施例中，一裝置包括一電驅動鏡片，該鏡片具有一帶有繞射浮雕表面的基板以及與該基板作光學通訊的一電驅動材料。該電驅動鏡片可具有一致動狀態及一停止狀態。該基板可具有一係為波長之第一函數的折射率。該電驅動材料可包括一向列型主液晶分子其在停止狀態下具有一折射率，其係為與該波長之該第一函數不同的該波長之一第二函數。於一些具體實施例中，在該停止狀態下該基板之該折射率與該電驅動材料之該折射率於該藍光光譜中在一交叉波長處係為相等的。於一些具體 實施例中，該基板具有一較該向列型主液晶分子為高的阿貝數並且該交叉波長係小於550奈米。於一些具體實施例中，在該停止狀態下該基板之該折射率與該電驅動材料之該折射率係由400奈米降低至700奈米。於一些具體實施例中，於該停止狀態下該電驅動材料自400奈米至700奈米其之折射率中的變化與該基板自400奈米至700奈米其之該折射率中的變化之間的差異係至少為0.05。
一些具體實施例滿足以上所列之所有四個需求。就是，該電驅動元件當其在停止狀態下大體上並不提供光學功率時係為故障安全，因為在該停止狀態下其具有低繞射效率或聚焦效率。此外，該電驅動元件包括一膽固醇液態結晶材料，其對偏光不敏感並因而能夠將所有的入射光聚焦。該電驅動鏡片僅需約5伏特以在致動狀態下作動(於某些具體實施例中僅需約10伏特至約15伏特之間，但所需絕不會超過20伏特)並因而具有低電力需求(典型地低於1毫瓦特)。最後，於具有二連續電極的該電驅動鏡片的一些具體實施例中，諸如於圖2a、2b及3中所示的該等具體實施例僅需要二電連接。同時，一些具體實施例具有低於550奈米的一交叉波長，並且較佳地係位在藍光光譜光範圍中。
應察知的是該詳細說明節，而非該發明內容與摘要節，係意欲用以詮釋該等請求項。該發明內容與摘要節能夠提出由發明人所考慮的本發明之一或過多個但非所有的示範具體實施例，因而，並不意欲以任何方式限制本 發明以及該附加的請求項。
該等特定具體實施例之該前述說明將如此完整地揭示了本文實施方式的一般性質，以至其他人能夠，藉由應用本技藝之技巧領域內的知識，容易地修改和/或適用於該等特定具體實施例各種應用，無需過多的實驗，未背離本發明之一般性概念。因此，根據本文提出的講授內容與指導這些適用和修改係意欲涵蓋於該等揭示的具體實施例之等效物的意義與範圍內。應瞭解的是，本文所採用的措辭或術語是為了描述而不是為了限制，以致本說明書之術語或措辭係由熟知此技藝之人士根據該等講授內容與指導加以解釋。
100‧‧‧電驅動鏡片
110‧‧‧電驅動元件

Claims (22)

  1. 一種裝置，該裝置包含：一電驅動鏡片，其包含：(a)具有一繞射浮雕表面的一基板；以及(b)與該基板作光通訊的一電驅動材料，其中：(i)該基板具有一折射率，其係為一第一波長函數，(ii)該電驅動材料包含一向列型主液晶分子，其具有一平均折射率，其係為一與該第一波長函數不同的第二波長函數，(iii)該電驅動鏡片具有一致動狀態及一停止狀態，(iv)該折射率與該平均折射率在一交叉波長處係為相等，以及(v)該交叉波長係處於藍光光譜中。
  2. 如請求項1之裝置，其中該交叉波長係小於495奈米。
  3. 如請求項1之裝置，其中該交叉波長係小於480奈米。
  4. 如請求項1之裝置，其中該電驅動鏡片在該交叉波長處具有一於該停止狀態下小於10%的第一級繞射效率，以及該電驅動鏡片在該交叉波長處具有一於該致動狀態下大於90%的第一級繞射效率。
  5. 如請求項1之裝置，其中該裝置係為一副眼鏡。
  6. 如請求項1之裝置，其中該電驅動材料係為一對偏光不敏感的膽固醇型液晶材料，包含該向列型主液晶分子。
  7. 如請求項1之裝置，其中該基板具有在550奈米的一波長下自1.64至1.7的一範圍中之一折射率。
  8. 如請求項1之裝置，其中該向列型主液晶分子具有在550奈米的一波長下自1.62至1.68的一範圍中之一平均折射率。
  9. 如請求項1之裝置，其中該平均折射率在小於該交叉波長的波長處係大於該折射率，以及該平均折射率在大於該交叉波長的波長處係小於該折射率。
  10. 一種裝置，該裝置包含：一電驅動鏡片，其包含：(a)具有一繞射浮雕表面的一基板；以及(b)與該基板作光通訊的一電驅動材料，其中：(i)該基板具有一折射率，其係為一第一波長函數，(ii)該電驅動材料包含一向列型主液晶分子，其具有一平均折射率，其係為一與該第一波長函數不同的第二波長函數，(iii)該基板具有一較該向列型主液晶分子為高的阿貝數，(iv)該折射率與該平均折射率在一交叉波長處係為相等，以及 (v)該交叉波長係小於550奈米。
  11. 如請求項10之裝置，其中該交叉波長係小於495奈米。
  12. 如請求項10之裝置，其中該交叉波長係小於480奈米。
  13. 如請求項10之裝置，其中該交叉波長係處於藍光光譜中。
  14. 如請求項10之裝置，其中該裝置係為一副眼鏡。
  15. 如請求項10之裝置，其中該電驅動材料係為一對偏光不敏感的膽固醇型液晶材料，包含該向列型主液晶分子。
  16. 如請求項10之裝置，其中該基板具有在550奈米的一波長下自1.64至1.7的一範圍中之一折射率。
  17. 如請求項1之裝置，其中該向列型主液晶分子具有在550奈米的一波長下自1.62至1.68的一範圍中之一平均折射率。
  18. 一種裝置，該裝置包含：一電驅動鏡片，其包含：(a)具有一繞射浮雕表面的基板；以及(b)與該基板作光通訊的一電驅動材料，其中：(i)該基板具有一折射率，其係為一第一波長函數，(ii)該電驅動材料包含一向列型主液晶分子，其具有一平均折射率，其係為一與該第一波長函數不同的第二波長函數，(iii)該折射率及該平均折射率由400奈米降低 至700奈米，以及(iv)於該平均折射率自400奈米至700奈米的一變化與該折射率自400奈米至700奈米的一變化之間的一差異係至少為0.05。
  19. 如請求項18之裝置，其中該裝置係為一副眼鏡。
  20. 如請求項18之裝置，其中該電驅動材料係為一對偏光不敏感的膽固醇型液晶材料，包含該向列型主液晶分子。
  21. 如請求項18之裝置，其中該基板具有在550奈米的一波長下自1.64至1.7的一範圍中之一折射率。
  22. 如請求項18之裝置，其中該向列型主液晶分子具有在550奈米的一波長下自1.62至1.68的一範圍中之一平均折射率。
TW102128676A 2012-08-10 2013-08-09 故障安全電驅動鏡片及用以選擇供故障安全電驅動鏡片用之光學材料之方法 TW201421106A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201261681817P 2012-08-10 2012-08-10
US13/961,624 US9146407B2 (en) 2012-08-10 2013-08-07 Fail-safe electro-active lenses and methodology for choosing optical materials for fail-safe electro-active lenses

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW201421106A true TW201421106A (zh) 2014-06-01

Family

ID=50066004

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW102128676A TW201421106A (zh) 2012-08-10 2013-08-09 故障安全電驅動鏡片及用以選擇供故障安全電驅動鏡片用之光學材料之方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9146407B2 (zh)
EP (1) EP2883105A4 (zh)
JP (1) JP6117924B2 (zh)
AR (1) AR092100A1 (zh)
TW (1) TW201421106A (zh)
WO (1) WO2014026114A2 (zh)

Families Citing this family (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0718706D0 (en) 2007-09-25 2007-11-07 Creative Physics Ltd Method and apparatus for reducing laser speckle
US10613355B2 (en) 2007-05-04 2020-04-07 E-Vision, Llc Moisture-resistant eye wear
US11061252B2 (en) 2007-05-04 2021-07-13 E-Vision, Llc Hinge for electronic spectacles
US11726332B2 (en) 2009-04-27 2023-08-15 Digilens Inc. Diffractive projection apparatus
US9335604B2 (en) 2013-12-11 2016-05-10 Milan Momcilo Popovich Holographic waveguide display
US20200057353A1 (en) 2009-10-09 2020-02-20 Digilens Inc. Compact Edge Illuminated Diffractive Display
WO2012136970A1 (en) 2011-04-07 2012-10-11 Milan Momcilo Popovich Laser despeckler based on angular diversity
EP2995986B1 (en) 2011-08-24 2017-04-12 Rockwell Collins, Inc. Data display
WO2016020630A2 (en) 2014-08-08 2016-02-11 Milan Momcilo Popovich Waveguide laser illuminator incorporating a despeckler
US9933684B2 (en) * 2012-11-16 2018-04-03 Rockwell Collins, Inc. Transparent waveguide display providing upper and lower fields of view having a specific light output aperture configuration
CN107873086B (zh) 2015-01-12 2020-03-20 迪吉伦斯公司 环境隔离的波导显示器
US9632226B2 (en) 2015-02-12 2017-04-25 Digilens Inc. Waveguide grating device
US20180246354A1 (en) * 2015-02-23 2018-08-30 Digilens, Inc. Electrically focus-tunable lens
WO2017060665A1 (en) 2015-10-05 2017-04-13 Milan Momcilo Popovich Waveguide display
JP6711606B2 (ja) * 2015-12-15 2020-06-17 キヤノン株式会社 光学素子および光学機器
KR102654574B1 (ko) * 2016-02-01 2024-04-05 이-비전 스마트 옵틱스, 아이엔씨. 프리즘-강화 렌즈 및 프리즘-강화 렌즈 사용 방법
JP6895451B2 (ja) 2016-03-24 2021-06-30 ディジレンズ インコーポレイテッド 偏光選択ホログラフィー導波管デバイスを提供するための方法および装置
US20170348091A1 (en) * 2016-06-07 2017-12-07 Novartis Ag Dual region accommodating intraocular lens devices, systems, and methods
US10545346B2 (en) 2017-01-05 2020-01-28 Digilens Inc. Wearable heads up displays
US11000363B2 (en) 2017-05-02 2021-05-11 Alcon Inc. Accommodating intraocular lens devices, systems, and methods using an opaque frame
JP7404243B2 (ja) 2018-01-08 2023-12-25 ディジレンズ インコーポレイテッド 導波管セル内のホログラフィック格子の高スループット記録のためのシステムおよび方法
KR20200104402A (ko) 2018-01-08 2020-09-03 디지렌즈 인코포레이티드. 도파관 셀을 제조하기 위한 시스템 및 방법
EP3581991A1 (en) * 2018-06-15 2019-12-18 Essilor International Electrically-controlled optical device with a front shell
CN112789547A (zh) * 2018-09-28 2021-05-11 三井化学株式会社 镜片、镜片坯件及眼睛佩戴物
CN109491107B (zh) * 2019-01-04 2021-04-02 京东方科技集团股份有限公司 一种液晶眼镜、眼镜度数的调节方法及显示装置
EP3924759A4 (en) 2019-02-15 2022-12-28 Digilens Inc. METHODS AND APPARATUS FOR MAKING A HOLOGRAPHIC WAVEGUIDE DISPLAY WITH INTEGRATED GRIDINGS
US11944574B2 (en) 2019-04-05 2024-04-02 Amo Groningen B.V. Systems and methods for multiple layer intraocular lens and using refractive index writing
US11583388B2 (en) 2019-04-05 2023-02-21 Amo Groningen B.V. Systems and methods for spectacle independence using refractive index writing with an intraocular lens
US11529230B2 (en) 2019-04-05 2022-12-20 Amo Groningen B.V. Systems and methods for correcting power of an intraocular lens using refractive index writing
US11564839B2 (en) 2019-04-05 2023-01-31 Amo Groningen B.V. Systems and methods for vergence matching of an intraocular lens with refractive index writing
US11583389B2 (en) 2019-04-05 2023-02-21 Amo Groningen B.V. Systems and methods for correcting photic phenomenon from an intraocular lens and using refractive index writing
US11678975B2 (en) 2019-04-05 2023-06-20 Amo Groningen B.V. Systems and methods for treating ocular disease with an intraocular lens and refractive index writing
WO2020247930A1 (en) 2019-06-07 2020-12-10 Digilens Inc. Waveguides incorporating transmissive and reflective gratings and related methods of manufacturing
US11681143B2 (en) 2019-07-29 2023-06-20 Digilens Inc. Methods and apparatus for multiplying the image resolution and field-of-view of a pixelated display
EP4022370A4 (en) 2019-08-29 2023-08-30 Digilens Inc. VACUUM BRAGG GRATINGS AND METHODS OF MANUFACTURING
CA3160786A1 (en) * 2019-12-06 2021-06-10 Anthony Van Heugten Multi-depth liquid crystal electrode layer lens
JP2023529241A (ja) 2020-06-01 2023-07-07 アイケアーズ メディカス インコーポレイテッド 両面非球面回折多焦点レンズ、その製造、および使用
US11526029B2 (en) 2020-08-19 2022-12-13 E-Vision Smart Optics, Inc. Electro-active sporting glasses

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3605516A1 (de) 1985-02-21 1986-09-04 Canon K.K., Tokio/Tokyo Optisches funktionselement sowie optische funktionsvorrichtung
US7775660B2 (en) * 1999-07-02 2010-08-17 E-Vision Llc Electro-active ophthalmic lens having an optical power blending region
US8778022B2 (en) 2004-11-02 2014-07-15 E-Vision Smart Optics Inc. Electro-active intraocular lenses
JP4508048B2 (ja) * 2005-09-02 2010-07-21 旭硝子株式会社 液晶レンズおよび光ヘッド装置
JP4242862B2 (ja) * 2005-09-12 2009-03-25 オリンパス株式会社 光学特性可変光学素子及び光学特性可変光学素子を備えた表示装置
US20070159562A1 (en) * 2006-01-10 2007-07-12 Haddock Joshua N Device and method for manufacturing an electro-active spectacle lens involving a mechanically flexible integration insert
US20070216851A1 (en) 2006-03-01 2007-09-20 Citizen Watch Co., Ltd. Liquid crystal lens and imaging lens device
AR064986A1 (es) 2007-01-22 2009-05-06 Pixeloptics Inc Material cristalino liquido colesterico en lente electroactiva
US9446262B2 (en) * 2011-02-04 2016-09-20 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Apparatus and method for formation of an energized ophthalmic device for light therapy

Also Published As

Publication number Publication date
JP2015529845A (ja) 2015-10-08
US9146407B2 (en) 2015-09-29
EP2883105A2 (en) 2015-06-17
WO2014026114A2 (en) 2014-02-13
AR092100A1 (es) 2015-03-25
US20140043672A1 (en) 2014-02-13
JP6117924B2 (ja) 2017-04-19
EP2883105A4 (en) 2016-03-16
WO2014026114A3 (en) 2014-04-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6117924B2 (ja) フェールセーフ電気活性レンズ及びフェールセーフ電気活性レンズの光学材料を選択するための方法
US7728949B2 (en) Electro-active lens
US7019890B2 (en) Hybrid electro-active lens
US8319937B2 (en) Alignment of liquid crystalline materials to surface relief diffractive structures
JP6433736B2 (ja) 液晶素子を含む可変光学眼科用デバイス
US20030210377A1 (en) Hybrid electro-active lens
US20080273167A1 (en) Surface relief diffractive optical elements providing reduced optical losses in electro-active lenses comprising liquid crystalline materials
TW201423202A (zh) 包含低黏性液晶性混合物的電活性眼用透鏡
JP6711606B2 (ja) 光学素子および光学機器
WO2005040909A1 (en) Improved hybrid electro-active lens
KR20140107063A (ko) 초점가변 액정렌즈 및 그 제조 방법
US20180341128A1 (en) Liquid crystal optical element and optical apparatus
KR20240093639A (ko) 가요성 액정 함유 렌즈
CN110582723B (zh) 波长可调谐滤光器以及其切换和调节方法
JP7191527B2 (ja) 液晶光学素子およびそれを有する光学機器
JP2024538205A (ja) フレキシブル液晶含有レンズ
Gleeson et al. Liquid crystal contact lenses with graphene electrodes and switchable focus
JP2019148666A (ja) 光学素子およびこれを備える光学機器
JP2019074545A (ja) 光学素子および光学機器
AU2002341982A1 (en) Hybrid electro-active lens