TWI842031B - 用於應用至眼鏡或其他眼用的鏡片之具有漸變折射率元件的薄膜 - Google Patents
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Abstract
本發明描述一種應用於一眼用鏡片之薄膜。該薄膜或該薄膜與該眼用鏡片之組合旨在防止或減緩近視之發展或進展。該薄膜具有一基本折射率且包含至少一個漸變折射率光學元件。本發明亦描述包含該等薄膜之眼用鏡片，諸如眼鏡鏡片及隱形眼鏡。
Description
本發明涉及包含至少一個漸變折射率光學元件之用於應用於眼用鏡片之薄膜及具有此等薄膜之眼用鏡片。
包含兒童及成人之許多人需要眼用鏡片來矯正近視(近視)，且許多成人需要眼用鏡片來矯正老花眼(與年齡相關之無法適應並因此無法聚焦於近處物體)。亦可需要眼用鏡片來矯正老花(遠視)、散光或圓錐角膜(角膜逐漸凸出形成一錐形之一情況)。
近視眼將來自遠處物體之入射光聚焦至視網膜前面之一位置。因此，光會聚朝向視網膜前面之一平面且朝向視網膜發散，且在到達視網膜時失焦。用於矯正近視之習知鏡片(例如眼鏡鏡片及隱形眼鏡)減少來自遠處物體之入射光在其到達眼睛之前之會聚(對於隱形眼鏡)或發散(對於眼鏡鏡片)，使得焦點之位置轉移至視網膜上。
幾十年前已建議，兒童或年輕人之近視進展可藉由矯正不足，即將焦點移動朝向但不完全移動至視網膜上來減緩或預防。然而，與使用完全矯正近視之一鏡片獲得之視力相比，該方法必然導致遠視力下降。此外，現懷疑矯正不足是否有效控制發展中之近視。一種較新方法係提供具有提供遠視力完全矯正之區及矯正不足或故意誘發近視散焦之區之鏡片。與透過鏡片之完全矯正區之光相比，亦可提供增加特定區中光散射之鏡片。已建議，此等方法可預防或減緩兒童或年輕人近視之發展或進展，同時提供良好遠視力。
在鏡片具有提供散焦之一區之情況下，提供遠視力完全矯正之區通常指稱基本屈光度區且提供矯正不足或故意誘發近視散焦之區通常指稱添加屈光度區或近視散焦區(因為屈光度比遠距離區之屈光度更正或負更少)。添加屈光度區之一表面(通常係前表面)具有比遠距離屈光度區之一曲率半徑更小之一曲率半徑且因此向眼睛提供一更多正屈光度或更少負屈光度。添加屈光度區旨在將入射平行光(即來自一遠處之光)聚焦於視網膜前面(即靠近鏡片)之眼睛內，而遠距離屈光度區旨在聚焦光且在視網膜處(即遠離鏡片)形成一影像。
在一特定區中增加光散射之鏡片之情況下，增加散射之特徵可經引入至一鏡片表面或可經引入至用於形成鏡片之材料中。例如，散射元件可經燒入至鏡片中，或嵌入鏡片中。散射元件可為嵌入鏡片材料中之雷射燒蝕光學元件。
一種已知類型之減少近視進展之隱形眼鏡係一雙焦點隱形眼鏡，其以MISIGHT (CooperVision, Inc.)之名稱可獲得。此雙焦點鏡片不同於經組態以改良老花眼視力之雙焦點或多焦點隱形眼鏡，因為雙焦點鏡片組態有特定光學尺寸以使能夠適應之一人能夠使用距離矯正(即，基本屈光度)用於觀看遠處物體及近處物體兩者。具有添加屈光度之雙焦點鏡片之治療區域亦在遠處距離及近視距離兩者提供一近視散焦影像。
儘管已發現此等鏡片有益於預防或減緩近視之發展或進展，但環形添加屈光度區會引起非所要視覺副作用。由視網膜前面之環形添加屈光度區聚焦之光自焦點發散以在視網膜處形成一散焦環。因此，此等鏡片之佩戴者可看見在視網膜上形成之一環形或「光暈」周圍之影像，尤其係對於諸如路燈及汽車頭燈之明亮小物體。此外，理論上，佩戴者可使用視網膜前面之額外焦點，而非使用眼睛之自然調節(即眼睛改變焦距之自然能力)來聚焦近處物體，其由環形添加屈光度區所造成以聚焦近處物體；換言之，佩戴者可不經意地依與使用老花眼矯正鏡片相同之方式使用鏡片，其對於年輕之受試者而言係不期望的。
已開發可用於治療近視之又一鏡片，且該等鏡片經設計以消除在MISIGHT (CooperVision，Inc.)鏡片及上文所描述之其他類似鏡片中在聚焦距離影像周圍觀察之光暈。在此等鏡片中，環形區經組態使得在視網膜前面沒有形成單一軸上影像，藉此防止使用此一影像來避免眼睛需要適應附近目標。相反，遠點光源由環形區成像至一近添加屈光度焦面處之一環形焦線，從而在一遠焦面處的視網膜上產生一小光斑尺寸，沒有一周圍「光暈」效應。
已識別，用於預防或減緩近視之進展之眼用鏡片通常係專門為此目的而設計。此等鏡片可為價格昂貴且設計複雜，且隨著一鏡片佩戴者之需求隨時間而變化，可需要購買不同鏡片以提供不同程度之矯正。
本發明尋求提供一種用於預防或減緩近視惡化之已知鏡片之簡單且成本有效之替代方案。此等鏡片亦可有益於矯正或改良與老花、遠視、散光、圓錐角膜或其他屈光異常相關聯之視力。
根據一第一態樣，本發明提供一種用於應用於一眼用鏡片之一薄膜。該薄膜具有一基本折射率且包含至少一個漸變折射率光學元件。
根據一第二態樣，本發明提供一種包括一薄膜之眼用鏡片。該薄膜具有一基本折射率，且包含至少一個漸變折射率光學元件。
根據一第三態樣，本發明提供包括一眼用鏡片之眼鏡。該眼用鏡片包括一薄膜，其中該薄膜具有一基本折射率且包含至少一個漸變折射率光學元件。
當然應瞭解，關於本發明之一個態樣描述之特徵可併入至本發明之其他態樣中。
本申請案根據35 U.S.C. §119(e)主張2021年7月30日申請之先前美國臨時專利申請案第63/227,373號，其全部內容以引用的方式併入本文中。
根據一第一態樣，本發明提供用於應用於一眼用鏡片之薄膜。薄膜具有一基本折射率且包含至少一個漸變折射率光學元件。薄膜可為包含至少一個漸變折射率光學元件之一交聯聚合物薄膜。薄膜可由未交聯聚合物之一基質形成。薄膜可為一Bayfol®HX膜。
薄膜可用於應用於一眼用鏡片以防止或減緩近視之發展或進展。薄膜可用於應用於一眼用鏡片，用於矯正老花、遠視、散光、圓錐角膜或其他屈光異常。
薄膜之基本折射率可為恆定的。薄膜之基本折射率可在1.3與1.8之間，較佳約1.5。至少一個GRIN光學元件之各者可具有大於基本屈光度之一平均屈光度。替代地，至少一個GRIN光學元件之各者可具有小於基本屈光度之一平均屈光度。
在本發明之上下文中，至少一個漸變折射率(GRIN)光學元件之各者係具有一變化折射率之一元件。折射率之變化可為跨元件之折射率之一橫向變化，即在沿薄膜之一表面延伸之一方向上。折射率之變化可為折射率之一徑向變化，即，折射率可自一點徑向向外延伸而變化。折射率之變化可為折射率之一軸向變化，即在法向於薄膜之一表面延伸之一方向上。至少一個GRIN光學元件之各者可具有折射率之一橫向變化及折射率之一軸向變化。至少一個GRIN光學元件之各者之折射率之變化可為一線性變化之折射率梯度，或具有由一二次函數界定之一變化輪廓之一梯度。
GRIN元件可為鏡片。有利地，GRIN元件可提供散焦。據信散焦可有助於防止或減緩近視之惡化。據信散焦可有助於矯正或改良與老花、遠視、散光、圓錐角膜或其他屈光異常相關之視力。
與入射於薄膜之剩餘者上之光相比，至少一個GRIN光學元件之各者可引起入射於GRIN光學元件上之光之額外散射。替代地，與入射於薄膜之剩餘者上之光相比，至少一個GRIN光學元件之各者可減少入射於GRIN光學元件上之光之散射。與基本折射率相比，至少一個GRIN光學元件之各者可具有至少0.001、較佳地至少0.005之一最小折射率變化。至少一個GRIN光學元件之各者可具有大於基本折射率之0.001之一最小折射率。至少一個GRIN光學元件之各者可具有大於基本折射率之0.005之一最小折射率。至少一個GRIN光學元件之各者可具有小於基本折射率之0.005之一最大折射率。至少一個GRIN光學元件之各者可具有小於基本折射率之0.001之一最大折射率。與小於0.1、較佳地小於0.025之基本折射率相比，至少一個GRIN光學元件之各者可具有一最大折射率變化。至少一個GRIN光學元件之各者可具有大於基本折射率之0.1之一最大折射率。至少一個GRIN光學元件之各者可具有大於基本折射率之0.025之一最大折射率。至少一個GRIN光學元件之各者可具有小於基本折射率之0.1之一最小折射率。至少一個GRIN光學元件之各者可具有小於基本折射率之0.025之一最小折射率。至少一個GRIN光學元件之各者可具有介於-25D與25D之間、較佳地介於-0.25D與25D之間的一最小屈光度。
至少一個GRIN光學元件之各者可延伸穿過薄膜之厚度。至少一個GRIN光學元件之各者可延伸穿過薄膜之部分厚度。至少一個GRIN光學元件之各者可嵌入於薄膜內。至少一個GRIN元件之各者在形狀上可為大致立方體或球形。
薄膜可能已經過切割、形成或成形以具有適合應用於一眼鏡鏡片或一隱形眼鏡之一面積。薄膜可經組態或定大小及成形用於一眼鏡鏡片，且可具有在300 mm
2與5000 mm
2之間、較佳地在1000 mm
2與3000 mm
2之間的一面積。用於應用於眼鏡鏡片之一薄膜在形狀上可為圓形、卵形、橢圓形、正方形或矩形。薄膜可經組態或定大小及成形用於應用於隱形眼鏡，且可具有在60 mm
2與750 mm
2之間的一面積。用於應用於隱形眼鏡之一薄膜之形狀可為圓形、卵形、橢圓形、正方形或矩形。用於應用於隱形眼鏡之一薄膜可具有6 mm與20 mm之間的一直徑，較佳在9 mm與16 mm之間。
薄膜可具有一均勻厚度。對於一隱形眼鏡，薄膜可具有在1 μm與100 μm之間，較佳在10 μm與20 μm之間，且更佳在14 μm與18 μm之間的一厚度。對於一眼鏡鏡片，薄膜可具有在1 μm與1000 μm之間，較佳在10 μm與20 μm之間，且更佳在14 μm與18 μm之間的一厚度。
薄膜可包括跨薄膜之一區域分佈之複數個漸變折射率元件。複數個GRIN光學元件可跨薄膜之整個區域分佈。複數個GRIN光學元件可跨薄膜之一部分分佈。複數個GRIN光學元件可隨機跨薄膜之整個或一部分分佈。GRIN光學元件可以一規則圖案跨薄膜之整個或一部分配置。若將此一薄膜應用於一眼鏡鏡片，則此可有利地使散焦(由GRIN元件引起)在鏡片佩戴者之眼睛相對於鏡片移動時得以保持。跨一眼鏡鏡片分佈之複數個GRIN元件可使得能夠保持一致近視散焦。
各漸變折射率光學元件可具有在約10 μm與10 mm之間的一直徑或寬度。至少一個漸變折射率光學元件之各者可具有100 μm
3與3 mm
3之間的一體積。複數個梯度光學元件佔據層體積之5%與80%之間。複數個漸變折射率光學元件可橫跨薄膜之一表面積之20%與80%之間。薄膜可包含2個與5000個之間的漸變折射率光學元件。漸變折射率光學元件可佔據薄膜之一表面積之約20%與80%之間。
複數個GRIN元件之各者可具有相同折射率變化。複數個GRIN元件之各者可具有一不同折射率變化。一些GRIN元件可具有相同折射率變化，且其他元件可具有一不同折射率變化。可分佈複數個GRIN光學元件，使得具有相同或一類似折射率變化之GRIN光學元件可群集或依一有序配置分組。薄膜可分成複數個不同部分，其中各部分包括具有一不同折射率變化之GRIN光學元件。
GRIN光學元件可以規則間隔跨整個薄膜或薄膜之一部分定位。漸變折射率光學元件可配置於一三角形格之格點上。GRIN光學元件可配置於一正方形或矩形格之格點上。GRIN光學元件可經配置以形成一環形圖案。環形圖案可包括一單一環或複數個同心環。
至少一個漸變折射率光學元件之各者可為一光固化光學元件。各漸變折射率光學元件可已使用光固化形成。各漸變折射率光學元件可已使用具有一數位光投射系統、一直接雷射寫入系統或一準直LED或雷射光源之光固化形成。一高解析度3D可光固化系統(諸如一基於雙光子共焦顯微鏡之雷射照明系統)可用於光固化各GRIN元件。
至少一個漸變折射率光學元件之各者可具有由一二次函數界定之一變化折射率輪廓。至少一個GRIN光學元件之各者可具有由一高階多項式函數界定之變化折射率輪廓。至少一個GRIN光學元件之各者可具有由一高斯函數界定之變化折射率輪廓。
薄膜可包括一中心區及包圍中心區之一環形區。環形區可包含至少一個漸變折射率光學元件。中心區可具有基本折射率。至少一個GRIN光學元件之各者可為如上文所描述之一GRIN光學元件。
如本文中所使用，術語環形區係指可圍繞中心區之整個外邊緣延伸或可部分圍繞中心區之外邊緣延伸之一區。環形區之形狀可為圓形、卵形或橢圓形。環形區可包含複數個GRIN光學元件。複數個GRIN光學元件可分佈在整個環形區周圍，或可跨環形區之一部分分佈。複數個漸變折射率光學元件可圍繞環形區週期性地配置。薄膜可包含複數個同心環形區，且同心環形區之各者可包含至少一個GRIN光學元件。各同心環形區可包含複數個GRIN元件。複數個GRIN光學元件可覆蓋各環形區之一部分。使用角度θ來界定環形區周圍之位置，其中θ在0°與360°之間變化，複數個GRIN光學元件可覆蓋各環形區之相同θ角範圍(即，各環形區之GRIN元件可同相，其中各環形區之最大值及最小值在相同θ值處)，或可佔據不同θ角範圍(即，各環形區之GRIN元件可異相，其中各元件之最大值及最小值在不同θ值處)。因此，一第一環形區中之至少一個GRIN元件可與一相鄰第二環形區中之至少一個GRIN元件異相。一第一環形區中之至少一個GRIN元件可與一相鄰第二環形區中之至少一個GRIN元件同相。
若薄膜包含複數個同心環形區，則圍繞環形區之各者之折射率變化可同相或異相。
薄膜可包含由該層之具有基本折射率之一區徑向間隔開之複數個同心環形區。替代地，薄膜可包含彼此相鄰之複數個同心環形區，使得在環形同心漸變折射率光學元件之間不存在具有基本折射率之一區。
薄膜可包含由薄膜之具有基本折射率之一區徑向間隔開之複數個同心環形區。替代地，薄膜可包含彼此相鄰之複數個同心環形區，使得在環形同心GRIN光學元件之間不存在具有基本折射率之一區。
薄膜可具有在1 μm與70 μm之間的一厚度。
薄膜可容易地自一眼用鏡片移除。薄膜可為可重複使用，使得薄膜可容易地移除並重新應用於相同鏡片或一不同鏡片。
薄膜可具有用於黏著至一眼用鏡片之表面之一黏著表面。在應用於一眼用鏡片之前，膜之黏著表面可由一保護膜覆蓋。保護膜可包括一聚合物，諸如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯(PE)或三乙酸纖維素(TAC)。保護膜可為透明的。保護膜可為一可撓性薄膜。黏著表面可為一黏著劑層，諸如一環氧基黏著劑。
薄膜可提供於一基板上。基板可接觸薄膜之一第一表面，且薄膜之一第二、相對表面可為黏著表面。因此，若薄膜使用黏著表面黏著至一眼用鏡片，則當將薄膜施用於鏡片時，基板可變成鏡片薄膜之前/前/外表面。基板可經組態以在將薄膜施用至一眼用鏡片之一表面時提供一保護層。基板可包括聚碳酸酯(PC)。基板可包括聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)或三乙酸纖維素(TAC)。基板可包括具有可忽略雙折射之一物質。基板可不透水。基板可為耐刮擦。基板可具有基本折射率。基板可供應一定程度之UV保護。
如本文中所使用，一眼用鏡片可為一眼鏡鏡片或一隱形眼鏡。一隱形眼鏡可為一剛性隱形眼鏡或一軟隱形眼鏡，諸如一水凝膠隱形眼鏡或一矽酮水凝膠隱形眼鏡。
根據一第二態樣，本發明提供一種眼用鏡片。該鏡片包括一薄膜，其中該薄膜具有一基本折射率且包含至少一個漸變折射率光學元件。該薄膜可包含上文所描述之特徵之任何者。該鏡片可為一眼鏡鏡片。該鏡片可為一隱形眼鏡。
根據一第三態樣，本發明提供眼鏡。該眼鏡包括一眼用鏡片。該鏡片包括一薄膜，其中該薄膜具有一基本折射率且包含至少一個漸變折射率光學元件。該薄膜可包含上文所描述之特徵之任何者。
圖1展示根據本發明之一實施例之用於應用於一眼用鏡片之包含複數個漸變折射率(GRIN)光學元件102之一薄膜100之一示意性俯視圖。GRIN光學元件102各具有一折射率梯度，該梯度跨元件102在平行於薄膜100之前表面之一方向上連續及橫向變化。薄膜100之基本折射率係恆定且薄膜100具有一均勻厚度。薄膜100具有適合於應用於一隱形眼鏡之表面之一圓形平面形狀。GRIN光學元件102以規則間隔跨薄膜100之一表面分佈。GRIN光學元件102之各者係一光固化光學元件。當光入射於GRIN光學元件102上時，與入射於不含有光學元件104之薄膜區域上之光相比，其經散射得更多。GRIN元件102橫越薄膜100之表面之一者之約80%。
圖2展示根據本發明之一實施例之用於應用於一眼用鏡片之薄膜200之一示意性俯視圖，該薄膜具有包圍一中心區208之一環形區206，其中環形區包含複數個GRIN光學元件202。GRIN光學元件202各具有在平行於薄膜200之前表面之一方向上跨元件202連續且橫向地變化之一折射率梯度，且各元件具有相同折射率變化。薄膜204之基本折射率係恆定且薄膜具有一均勻厚度。薄膜200具有一圓形平面形狀且因此適合應用於一隱形眼鏡之表面。GRIN光學元件202以規則間隔分佈於薄膜之環形區206內。薄膜之中心區208不含有任何GRIN光學元件。GRIN光學元件202之各者係一光固化光學元件。當光入射於GRIN光學元件202上時，與入射於不含有光學元件208之薄膜之區域上之光相比，其經散射得更多。
圖3A展示根據本發明之一實施例之透過包含複數個GRIN光學元件302之一薄膜300之一橫截面。GRIN光學元件302係光固化光學元件，其以規則間隔跨薄膜300之表面分佈。薄膜304之基本折射率係恆定且薄膜具有一均勻厚度。
圖3B展示根據本發明之一實施例之透過包含複數個立方體GRIN光學元件402之一薄膜400之一橫截面。GRIN光學元件402係光固化光學元件，其分散在薄膜400之厚度內。GRIN光學元件402各具有自元件402之中心在平行於層404之一表面之一方向上徑向向外變化之一折射率梯度。各元件402具有相同折射率變化。薄膜400之基本折射率係恆定且薄膜400具有一均勻厚度。
圖3C展示根據本發明之一實施例之透過包含複數個球形GRIN光學元件502之一薄膜500之一橫截面。GRIN光學元件502係光固化光學元件，其分散在薄膜500之厚度內。GRIN光學元件502各具有自元件502之中心至層504徑向向外變化之一折射率且各元件502具有相同折射率變化。薄膜500之基本折射率係恆定且薄膜500具有一均勻厚度。
圖4展示用於應用於一眼用鏡片之一薄膜600之一示意性俯視圖。根據本發明之一實施例，薄膜600具有一環形平面形狀，且包含配置於一三角形格610之格點上之複數個GRIN元件602。GRIN光學元件602各具有跨元件連續且橫向變化之一折射率梯度，且各元件具有相同折射率變化。
圖5展示根據本發明之一實施例之用於應用於一眼用鏡片以防止或減緩近視之發展或進展之一薄膜700之一示意性俯視圖，薄膜具有包圍一中心區708之一環形區706，其中環形區包含配置於一方格710之格點上之複數個GRIN元件702。GRIN光學元件702各具有跨元件連續且橫向變化之一折射率梯度，且各元件具有相同折射率變化。薄膜之中心區708不含有任何GRIN光學元件702。
圖6係一曲線圖812，其展示根據本發明之一實施例之可包含於一薄膜中之一GRIN元件之折射率變化。GRIN元件具有由一3維二次函數界定之一變化折射率輪廓，使得最大折射率位於元件之中心處，且折射率自元件之中心徑向向外減小。與不含有一GRIN光學元件之薄膜之一區域相比，折射率變化導致入射於GRIN光學元件上之光之散射增加。
圖7展示根據本發明之一實施例之用於應用於一眼用鏡片之一薄膜900之一示意性俯視圖，薄膜900具有包圍一中心區908之一環形區906 (展示為區域906a及區域906b)，其中環形區906a之一部分包含配置於一薄膜904之表面上之複數個GRIN元件902。GRIN光學元件902各具有跨元件連續且橫向變化之一折射率梯度且各元件具有相同折射率變化。GRIN光學元件902以規則間隔跨薄膜904之一表面之一部分906a分佈。GRIN光學元件902之各者係一光固化光學元件。當光入射於GRIN光學元件902上時，與入射於不含有光學元件908之薄膜之區域上之光相比，其經散射得更多。包含GRIN元件之薄膜之部分906a橫越大致1/4之圓周之環形區。若薄膜900應用於由使用者佩戴之一鏡片，則瞄準視網膜之特定區之光可由GRIN元件902散射。
圖8展示根據本發明之一實施例之用於應用於一眼用鏡片之一薄膜1100之一示意性俯視圖，薄膜具有包圍一中心區1108之兩個同心環形區1106i及1106ii，其中各環形區包含複數個GRIN元件1102。沒有GRIN元件之一環形區1110將環形區1106i及1106ii分離。GRIN光學元件1102各具有跨元件連續及橫向變化之一折射率梯度且各元件具有相同折射率變化。薄膜1104之基本折射率係恆定且薄膜具有一均勻厚度。GRIN光學元件1102以規則間隔跨薄膜之同心環形區1106i及1106ii分佈。GRIN光學元件1102之各者係一光固化光學元件。當光入射於GRIN光學元件1102上時，與入射於不含有光學元件1108之薄膜之區域上之光相比，其經散射得更多。在包含GRIN光學元件1102之同心區1106i與1106ii之間，存在具有基本折射率且不包含任何GRIN光學元件1102之薄膜1100之一區。若薄膜1100應用於由一使用者佩戴之一鏡片，則瞄準視網膜之特定同心區之光將由GRIN光學元件1102散射。
圖9展示根據本發明之一實施例之用於應用於一眼用鏡片之一薄膜1200之一示意性俯視圖，薄膜包含複數個同心環形區1202a至d，各環形區1202a至d包含複數個GRIN光學元件1203a至d。GRIN光學元件1203a至d圍繞各環形區1202a至d分佈，使得GRIN光學元件1203b圍繞環形區1202b之一者之定位與GRIN光學元件1203a/1203c在相鄰環形區1202a/1202c中之定位異相。同心環形區1202a至d由薄膜1204a至c之具有基本折射率之區徑向間隔開。薄膜之中心區1208不含有任何GRIN光學元件。在本發明之其他實施例(未展示)中，同心環形區可彼此相鄰，即不由具有基本折射率之區間隔開。
圖10展示根據本發明之一實施例之用於應用於一眼用鏡片以防止或減緩近視之發展或進展之薄膜1300之一示意性俯視圖，薄膜具有包圍一中心區1308之一環形區1306，其中環形區包含複數個GRIN光學元件1302a、1302b、1302c。GRIN光學元件1302a、1302b、1302c之各者具有在平行於薄膜1300之一表面之一方向上跨元件連續及橫向變化之一折射率梯度。不同GRIN光學元件1302a、1302b、1302c具有不同GRIN折射率輪廓，如由圖10中之元件1302a、1302b、1302c之陰影指示。最暗元件1302a具有較高平均折射率值(其中平均值作為跨一單一元件之平均折射率值)，且最亮元件1302c具有較低平均折射率值。具有類似平均折射率值之元件1302a、1302b、1302c在環形區1306周圍之不同子午線上成組。薄膜1304之基本折射率係恆定且薄膜具有一均勻厚度。薄膜1300具有一圓形平面形狀且因此適合於應用於一隱形眼鏡之表面。GRIN光學元件1302a、1302b、1302c以規則間隔分佈在薄膜之環形區1306內。薄膜之中心區1308不含有任何GRIN光學元件1302a、1302b、1302c。GRIN光學元件之各者係一光固化光學元件。當光入射於GRIN光學元件1302a、1302b、1302c上時，與入射於不含有光學元件1308之薄膜之區域上之光相比，其經散射得更多。光將由具有一較高平均折射率值之GRIN光學元件更強散射。
本發明之眼用鏡片可藉由將本文中所描述之薄膜之任何者與眼用鏡片之一表面接觸來製造。例如，薄膜可放置成與眼用鏡片之一前表面接觸。如此製造之眼用鏡片可為一眼鏡鏡片或一隱形眼鏡。在一些實施例中，薄膜由鏡片製造商施用至眼用鏡片之表面。在其他實施例中，薄膜由一眼科保健醫生施用至眼用鏡片之表面。在更進一步實施例中，薄膜可由眼用鏡片佩戴者在購買眼用鏡片之後應用。如本文中所使用，應用可藉由使用一黏著劑將薄膜黏著至眼用鏡片表面來完成。
儘管已參考特定實施例描述及繪示本發明，但一般技術者將瞭解，本發明適用於本文未具體繪示之許多不同變化。僅藉由實例，現將描述特定可行變化。
在本發明之實例實施例中，各GRIN元件可具有高於基本折射率之一平均折射率。在其他實例實施例中，各GRIN元件可具有低於基本折射率之一平均折射率。
儘管在前述描述中，提及具有已知明顯或可預見等效物之整體或元件，但此等等效物經併入至本文中，如同個別闡述般。應參考申請專利範圍用於判定本發明之真實範疇，其應被解釋為涵蓋任何此等等效物。讀者亦應瞭解，經描述為有利、方便或其類似者之本發明之整體或特徵係可選的，且不限制獨立請求項之範疇。此外，應瞭解，此等可選整體或特徵儘管在本發明之一些實施例中可有益，但可不期望的且因此在其他實施例中可不存在。
100:薄膜
102:漸變折射率(GRIN)光學元件
104:光學元件
200:薄膜
202:GRIN光學元件
204:薄膜
206:環形區
208:中心區
300:薄膜
302:GRIN光學元件
304:薄膜
400:薄膜
402:立方體GRIN光學元件
404:層
500:薄膜
502:球形GRIN光學元件
504:層
600:薄膜
602:GRIN光學元件
610:三角形格
700:薄膜
702:GRIN光學元件
706:環形區
708:中心區
710:方格
812:曲線圖
900:薄膜
902:GRIN光學元件
904:薄膜
906:環形區
906a:環形區
906b:環形區
908:中心區
1100:薄膜
1102:GRIN元件
1104:薄膜
1106i:同心環形區
1106ii:同心環形區
1108:光學元件
1110:環形區
1200:薄膜
1202a:同心環形區
1202b:同心環形區
1202c:同心環形區
1202d:同心環形區
1203a:GRIN光學元件
1203b:GRIN光學元件
1203c:GRIN光學元件
1203d:GRIN光學元件
1204a:薄膜
1204b:薄膜
1204c:薄膜
1208:中心區
1300:薄膜
1302a:GRIN光學元件
1302b:GRIN光學元件
1302c:GRIN光學元件
1304:薄膜
1306:環形區
1308:中心區
圖1係根據本發明之一實施例之包含複數個GRIN元件之一薄膜之一示意性俯視圖；
圖2係根據本發明之一實施例之具有包圍一中心區之一環形區之一薄膜之一示意性俯視圖，其中環形區包含複數個GRIN元件；
圖3A展示根據本發明之一實施例之透過包含複數個GRIN元件之一薄膜之一橫截面；
圖3B展示根據本發明之一實施例之透過包含複數個立方體GRIN散射元件之一薄膜之一橫截面；
圖3C展示根據本發明之一實施例之透過包含複數個球形GRIN散射元件之一薄膜之一橫截面，各元件具有自各元件之中心徑向向外變化之一折射率；
圖4係根據本發明之一實施例之具有包圍一中心區之一環形區之一薄膜之一示意性俯視圖，其中環形區包含配置於一三角形格之格點上之複數個GRIN元件；
圖5係根據本發明之一實施例之具有包圍一中心區之一環形區之一薄膜之一示意性俯視圖，其中環形區包含配置於一方格之格點上之複數個GRIN元件；
圖6係展示根據本發明之一實施例之可包含於一薄膜中之一GRIN元件之折射率變化之一圖；
圖7係根據本發明之一實施例之具有包圍一中心區之一環形區之一薄膜之一示意性俯視圖，其中環形區之一部分包含複數個GRIN元件；
圖8係根據本發明之一實施例之具有包圍一中心區之兩個同心環形區之一薄膜之一示意性俯視圖，其中各環形區包含複數個GRIN元件；
圖9係根據本發明之一實施例之具有複數個同心環形區之一薄膜之一示意性俯視圖，其中各環形區包含週期性配置之GRIN元件；及
圖10係根據本發明之一實施例之具有包圍一中心區之一環形區之一薄膜之一示意性俯視圖，其中環形區包含複數個GRIN元件，且其中不同GRIN元件具有不同GRIN折射率輪廓。
100:薄膜
102:漸變折射率(GRIN)光學元件
104:光學元件
Claims (19)
- 一種用於應用於一眼用(ophthalmic)鏡片之薄膜，其中該薄膜具有一基本折射率且包含跨該薄膜之一區域分佈之複數個漸變(gradient)折射率光學元件。
- 如請求項1之薄膜，其中該複數個漸變折射率光學元件分佈在一三角形格(lattice)之格點上。
- 如請求項1或2中任一項之薄膜，其中該複數個漸變折射率光學元件之各者係一光固化光學元件。
- 如請求項1或2中任一項之薄膜，其中該複數個漸變折射率光學元件之各者具有由一二次輪廓界定之一變化折射率。
- 如請求項1或2中任一項之薄膜，其中複數個該漸變折射率光學元件佔據該薄膜之一表面積之20%與80%之間。
- 如請求項1或2中任一項之薄膜，其包括一中心區及包圍該中心區之一環形區，其中該環形區包含至少一個漸變折射率光學元件。
- 如請求項6之薄膜，其中複數個漸變折射率光學元件週期性地配置於該環形區周圍。
- 如請求項6之薄膜，其包含複數個同心環形區，各環形區包含至少一個漸變折射率環形光學元件。
- 如請求項8之薄膜，其中一第一環形區中之至少一個漸變折射率光學元件與一相鄰第二環形區中之至少一個漸變折射率光學元件異相。
- 如請求項8之薄膜，其中該等環形區由一層之具有該基本屈光度之一區徑向間隔開。
- 如請求項8之薄膜，其中該等環形區彼此相鄰。
- 如請求項1或2中任一項之薄膜，其中該複數個漸變折射率光學元件之各者具有10μm與2mm之間的一直徑或寬度。
- 如請求項1或2中任一項之薄膜，其具有1μm與70μm之間的一厚度。
- 如請求項1或2中任一項之薄膜，其進一步包括用於將該薄膜黏著至一眼用鏡片之該表面之一黏著表面。
- 如請求項1或2中任一項之薄膜，其進一步包括經組態以在將該薄膜施用至一眼用鏡片之一表面時提供一保護層之一基板。
- 一種眼用鏡片，其包括如請求項1至15中任一項之薄膜。
- 如請求項16之眼用鏡片，其係一眼鏡鏡片。
- 如請求項16之眼用鏡片，其係一隱形眼鏡。
- 一種眼鏡，其包括如請求項17之眼用鏡片。
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