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特開2018-156071電気活性な可変アパーチャレンズに対する方法及び装置
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2018-156071(P2018-156071A)
(43)【公開日】2018年10月4日
(54)【発明の名称】電気活性な可変アパーチャレンズに対する方法及び装置
(51)【国際特許分類】
   G02C 7/04 20060101AFI20180907BHJP
【FI】
   G02C7/04
【審査請求】未請求
【請求項の数】2
【出願形態】OL
【外国語出願】
【全頁数】29
(21)【出願番号】特願2018-37479(P2018-37479)
(22)【出願日】2018年3月2日
(31)【優先権主張番号】62/466,464
(32)【優先日】2017年3月3日
(33)【優先権主張国】US
(31)【優先権主張番号】15/876,337
(32)【優先日】2018年1月22日
(33)【優先権主張国】US
【公序良俗違反の表示】
(特許庁注:以下のものは登録商標)
1.TEFLON
(71)【出願人】
【識別番号】510294139
【氏名又は名称】ジョンソン・アンド・ジョンソン・ビジョン・ケア・インコーポレイテッド
【氏名又は名称原語表記】Johnson & Johnson Vision Care, Inc.
(74)【代理人】
【識別番号】100088605
【弁理士】
【氏名又は名称】加藤 公延
(74)【代理人】
【識別番号】100130384
【弁理士】
【氏名又は名称】大島 孝文
(72)【発明者】
【氏名】ランドール・ビー・ピュー
(72)【発明者】
【氏名】フレデリック・エイ・フリッチュ
(72)【発明者】
【氏名】プラビーン・パンドジラオ
【テーマコード(参考)】
2H006
【Fターム(参考)】
2H006BB01
2H006BB03
2H006BB07
2H006BC04
2H006BE02
(57)【要約】
【課題】 レンズ内に可変アパーチャインサートを設けるための方法及び装置を提供すること。
【解決手段】 いくつかの例では、液晶層を用いて可変アパーチャ機能を実現してもよい。他の例では、エレクトロクロミック、フォトクロミック、液体メニスカス、又は電気活性エラストマーデバイスによって、可変アパーチャインサートの遮光性要素を形成してもよい。いくつかの例では、眼用レンズは、可変アパーチャインサートを含むシリコーンヒドロゲルから注型成形される。
【選択図】 図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
コンタクトレンズデバイスであって、前記コンタクトレンズデバイスの光学ゾーンの少なくとも一部内に位置する可変アパーチャインサートを有し、前記可変アパーチャインサートは、
湾曲した前部光学部片と湾曲した中間光学部片であって、前記前部光学部片の背面と前記中間光学部片の前面とは、第1のチャンバの少なくとも一部と境界を接するように構成されている、湾曲した前部光学部片と湾曲した中間光学部片と、
湾曲した後部光学部片と湾曲した中間光学部片であって、前記後部光学部片の前面と前記中間光学部片の背面とは、第2のチャンバの少なくとも一部と境界を接するように構成されている、湾曲した後部光学部片と湾曲した中間光学部片と、
少なくとも非光学ゾーンを含む領域で前記可変アパーチャインサート内に組み込まれたエネルギー源と、
前記第1のチャンバ内に位置する液晶材料を含む層であって、液晶材料の領域を含む、層と、を含み、
前記可変アパーチャインサートは、前記コンタクトレンズデバイスの被写界深度を調整する、コンタクトレンズデバイス。
【請求項2】
レンズデバイスであって、
電気活性な遮光性要素であって、電気信号の印加によって透過率の調整を可能にするように構成されている、電気活性な遮光性要素と、
前記電気活性な遮光性要素を含むレンズ本体と、
通電素子と、
コントローラであって、前記電気活性な遮光性要素を制御して、サイズが約1mmのアパーチャを形成する、コントローラと、を含む、レンズデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
(関連出願の相互参照)
本特許出願は2017年3月3日に出願された米国仮特許出願第62/466,464号の利益を主張するものである。
【0002】
(発明の分野)
本発明では、可変アパーチャ能力を有するレンズデバイスについて説明し、より具体的には、いくつかの実施例において、可変アパーチャインサートを有する眼用レンズの製造について説明する。
【背景技術】
【0003】
種々の種類の従来レンズ、例えば眼用レンズ(例えば、コンタクトレンズ又は眼内レンズ)によって、所定の光学品質が得られている。例えば、コンタクトレンズによって以下のうちの1つ又は2つ以上が得られる場合がある。視力矯正機能、美容強化、及び治療効果(しかし視力矯正機能のセットのみ)。各機能は、レンズの物理的特性によってもたらされる。基本的に、屈折品質をレンズに組み込む設計が、視覚補正機能を提供する。レンズに組み込まれた色素は、美容強化をもたらし得る。レンズに活性薬剤を組み込むことにより、診断及び/又は治療的機能を与えることができる。
【0004】
小さい「ピンホール」アパーチャを形成するマスキング層を組み込む眼用レンズの例がある。固定マスキング層によって、ユーザが観察する像の鮮明さを改善する眼用レンズが形成される。しかし、ユーザが細部に焦点を合わせる必要がない通常の使用では、トンネル視野が知覚されて周辺の内容が損なわれる状態では、経験は満足できない可能性がある。しかしながら、アパーチャの改善態様によって、可変アパーチャに対する電気活性制御によって動作し、詳細な利用の下で鮮明さを得る能力をユーザに与える新規なレンズデバイスの可能性が形成される。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0005】
したがって、本発明には、通電されてレンズ内に組み込んでもよい可変アパーチャインサートに関係する革新技術が含まれる。いくつかの実施例では、レンズは、眼用レンズであって、詳細な像の鮮明さを変えることができ、方向を持った状態切り変えがあると通常の固定レンズ性能を再設定することができる眼用レンズであってもよい。かかる眼用デバイスの例としては、コンタクトレンズ又は眼内レンズが挙げられ得る。加えて、不透明及び透明状態間の切り替えである要素を有する可変アパーチャインサートを有する可変アパーチャ眼用レンズを形成するための方法及び装置を示す。いくつかの実施例ではまた、剛性又は形成可能な通電インサートを有する注型成形されたシリコーンヒドロゲルコンタクトレンズを含んでいてもよい。通電インサートは更に可変アパーチャ部分を含んでいてもよく、インサートは生体適合性のある方法で眼用レンズ内に含まれる。また形成可能な通電インサートを、標準的なコンタクトレンズ材料(例えば、ヒドロゲル)内に封入してもよい。
【図面の簡単な説明】
【0006】
本発明の前述及び他の特徴及び優位点は、添付図面に例示したような、以下に示す本発明の好ましい例のより詳しい説明から明らかである。
図1】本発明のいくつかの実施例を実施するのに有用であり得る、例示的な鋳型アセンブリ装置要素を示す。
図2A】可変アパーチャインサート実施形態を有する、例示的な通電眼用レンズを示す。
図2B】可変アパーチャインサート実施形態を有する、例示的な通電眼用レンズを示す。
図3】可変アパーチャインサートを有する眼用レンズデバイス実施形態の断面図を示す。
図4】電気活性レンズシステムをアパーチャが小さくなったサイズに切り替えたときの、例示的な画質の改善を示す。
図5A】本開示による異なるサイズ及び形状のアパーチャの例を示す。
図5B】本開示による異なるサイズ及び形状のアパーチャの例を示す。
図5C】本開示による異なるサイズ及び形状のアパーチャの例を示す。
図5D】本開示による異なるサイズ及び形状のアパーチャの例を示す。
図5E】1つのレンズにおける複数の異なるサイズ及び形状のアパーチャの例を示す。
図6A】制御可能な可変アパーチャレンズの態様であって、遮断層の内側及び外側を透明に形成して、虹彩を示し、虹彩をユーザの瞳孔径の変化と共に調整できるようにし得る、態様を示す。
図6B】フォトクロミック材料を含む制御可能な可変アパーチャレンズに対する例示的なデバイスを示し、フォトクロミックデバイスは遮光しない状態にある。
図6C】フォトクロミック材料を含む制御可能な可変アパーチャレンズに対する例示的なデバイスを示し、フォトクロミックデバイスは遮光する状態にある。
図6D】可変アパーチャレンズの例示的な断面図を示す。
図6E】可変アパーチャレンズの例示的な断面図を示す。
図6F】可変アパーチャレンズの例示的な断面図を示す。
図6G】可変アパーチャレンズに対する櫛形付勢要素を示す。
図6H】中央孔要素を有する可変アパーチャレンズの例示的な断面図を示す。
図7】可変アパーチャインサートを有する眼用レンズを形成するための方法ステップを示す。
図8】眼用レンズ鋳型部分内への成形された部片間に可変アパーチャインサートを配置するための装置コンポーネントの例を示す。
図9】本発明のいくつかの実施例を実現するために使用され得るプロセッサを示す。
【発明を実施するための形態】
【0007】
本発明は、可変アパーチャインサートを有する眼用レンズを製造するための方法及び装置を含み、可変アパーチャ部分は、液晶又は複合材料(それ自体が液晶成分を含む)から構成される。加えて、本発明は、眼用レンズ内に組み込まれた液晶から構成される可変アパーチャインサートを有する眼用レンズを含む。
【0008】
本発明によると、眼用レンズは、埋め込まれたインサート、及びエネルギーの保存手段としての電気化学セル又は電池のようなエネルギー源で形成される。いくつかの実施例において、エネルギー源を含む材料は封入され、眼用レンズがその中に配置される環境から単離され得る。いくつかの実施例において、エネルギー源は、一次構成又は充電式構成で使用し得る電気化学セル化学を含み得る。
【0009】
装着者によって制御される調節デバイスを用いて、光学部分を変えることも可能である。調節デバイスとしては例えば、電圧出力を増加させる若しくは減少させる、又はエネルギー源を印加する若しくは脱印するための、電子デバイス又は受動デバイスが挙げられる。いくつかの実施例はまた、測定されたパラメータ又は装着者の入力に従って、自動装置を介して可変アパーチャ部分を変化させる自動調整デバイスを含んでいてもよい。着用者の入力としては、例えば、ワイヤレス装置によって制御されるスイッチが挙げられ得る。ワイヤレスとしては、例えば、無線周波数制御、磁気スイッチング、光のパターン化した放射、及びインダクタンススイッチングが挙げられ得る。他の実施例において、活性化が、生物学機能に対する応答にて、又は眼用レンズ内の検出素子の測定に対する応答にて、発生し得る。他の実施例は、非限定的な例として、周囲照明条件中の変化によって誘引される活性化からの結果であり得る。
【0010】
電極の通電によって作り出された電界が液晶層内で再アライメントを発生させ、それによって分子が静止配向からエネルギー印加された配向へとシフトすると、屈折力の変化が生じる可能性がある。他の代替実施例において、例えば光偏光状態の変化、特に偏光回転によって、電極の通電による液晶層の変更によって引き起こされる異なる効果が引き出され得る。
【0011】
液晶層を有するいくつかの実施例において、エネルギー印加され得る眼用レンズの非光学ゾーン部分中に素子が存在し得る一方、他の実施例では、エネルギー印加を必要としないであろう。通電のない実施例において、液晶は、いくつかの外部因子、例えば周囲温度、又は周辺光に基づいて受動的に変化し得る。
【0012】
代替実施例は、液晶層を含む物理的レンズ素子が、異なる焦点特性を有するようにそれら自身が成形されるときに誘導され得る。次いで、液晶層の電気的に可変の屈折率を用いて、電極の利用を通して、液晶層にわたる電界の適用に基づいて、レンズの焦点特性に変化を導入することができる。液晶層の屈折率は、実効屈折率と呼ばれ、屈折率に関連する各処理を、実効屈折率と同様の意味として考慮することが可能であり得る。実効屈折率は、例えば、異なる屈折率を有する複数の領域の重ね合わせから発生し得る。いくつかの実施例において、効果的な態様は、様々な領域的な寄与の平均であり得るが、他の実施例において、効果的な態様は、入射光における領域的又は分子的効果の重ね合わせであり得る。前方収容表面が液晶層と作成する形状と、後方収容表面が液晶層と作成する形状は、最初の順番に対して、システムの焦点特性を決定し得る。液晶層の屈折特性に関して参照するが、これらの屈折特性のパターンによって、レンズの焦点特性を効果的に変更するのに使用される回析特性がレンズに付与され得る。
【0013】
以下の項では、本発明の実施例の詳細な説明が記載される。好ましい実施例及び代替実施例の説明はいずれも、あくまで例に過ぎないものであり、変形、改変、及び変更が当業者にとって明白であり得ることが理解されよう。したがって、上記実施例は、基礎となる発明の範囲を限定するものではないと理解されるべきである。
【0014】
用語集
本発明を対象としたこの説明及び特許請求の範囲においては、以下の定義が適用される様々な用語が使用され得る。
【0015】
アライメント層:本明細書で使用するとき、液晶層内の分子の配向に影響を与え、これを整列させる液晶層に隣接する層を指す。得られる分子のアライメント及び配向は、液晶層を通過する光に影響を与え得る。例えば、アライメント及び配向は、入射光において、屈折特性を伴って作動し得る。更に、効果には、光の偏光の変化が含まれ得る。
【0016】
アパーチャ:本明細書で使用するとき、像平面まで光を通過させることができるレンズシステムの一部を指し、アパーチャを囲む領域は、さもなければ像平面まで進むことができる光を遮るようにマスキングされている。
【0017】
電気的連通:本明細書で使用するとき、電界によって影響を受けていることを指す。導電材料の場合、影響は電流の流れによってもたらされることもあり、又はその影響によって電流の流れが生じることもある。他の材料では、例えば、永久双極子及び誘導された分子双極子を磁力線に沿って配向する傾向などの影響をもたらす、電位場であってもよい。
【0018】
エネルギー印加された:本明細書で使用するとき、電流を供給することが可能である、又は電気エネルギーを内部に蓄積させることが可能である状態を指す。
【0019】
エネルギー印加された配向:本明細書で使用するとき、エネルギー源によって電力を供給された電位場の効果によって影響を受けるときの液晶の分子の配向を指す。例えば、液晶を含むデバイスは、エネルギー源がオン又はオフのいずれかで動作する場合に、1つの印加された配向を有し得る。他の実施例において、エネルギー印加された配向は、適用されたエネルギーの量による影響が及んだ規模に合わせて変化し得る。
【0020】
エネルギー:本明細書で使用するとき、物理系が仕事をする能力を指す。本発明内の多くの用途は、仕事をする際に電気的作用を実行することができる上記能力に関し得る。
【0021】
エネルギー源:本明細書で使用するとき、エネルギーを供給するか、生物医学的用デバイスをエネルギー印加された状態にすることができるデバイスを指す。
【0022】
エネルギーハ−ベスタ:本明細書で使用するとき、環境からエネルギーを抽出して、それを電気的エネルギーに変換することができるデバイスを指す。
【0023】
間隙及び隙間は、本明細書で使用するとき、ポリマー部分に占められず、他の原子又は分子が存在するための場所であり得るポリマーネットワーク化された層の境界内の領域を指す。典型的には、ここで、液晶分子自体がポリマーネットワーク内の領域に一緒に存在し得るため、この液晶が占める空間は、間隙として種別され得る。
【0024】
眼内レンズ:本明細書で使用するとき、眼内に埋め込まれる眼用レンズを指す。
【0025】
レンズ形成混合物、又は反応性混合物若しくは反応性モノマー混合物(RMM):本明細書で使用するとき、硬化及び架橋され得るか、又は架橋して眼用レンズを形成することができるモノマー材料又はプレポリマー材料を指す。様々な実施例には、UVブロッカー、染料、光開始剤又は触媒などの1つ又は2つ以上の添加剤、及び例えばコンタクトレンズ又は眼内レンズのような眼用レンズ内に所望され得る他の添加剤とのレンズ形成混合物が挙げられる。
【0026】
レンズ形成表面:本明細書で使用するとき、レンズを成型するのに使用される表面を指す。いくつかの実施例では、任意のこのような表面は光学品質表面仕上げを有していてもよい。光学品質表面仕上げとは、表面が十分に滑らかであり、その形成が、成形表面と接触しているレンズ形成混合物が重合することによって作られるレンズ表面が光学的に許容できるように形成されていることを示す。更に、いくつかの実施例において、レンズ形成表面は、レンズ表面に、例えば、球面屈折力、非球面屈折力及び円筒屈折力、波面収差補正、及び角膜トポグラフィー補正などの所望の光学特性を付与するために必要である形状を有し得る。
【0027】
液晶:本明細書で使用するとき、従来の液体と固体結晶との間の性質を有する物質の状態を指す。液晶は、固体として特徴付けられ得ないが、その分子が、若干のアライメントを示す。本明細書で使用するとき、液晶は、特定の相又は構造に限定されないが、液晶は特定の静止配向を有し得る。液晶の配向及び相は、液晶の部類に応じて、外部力(例えば、温度、磁気、又は電気)によって操作され得る。
【0028】
リチウムイオンセル:本明細書で使用するとき、リチウムイオンがセルを通じて移動することにより電気エネルギーを生成する電気化学セルを指す。通常電池と呼ばれるこの電気化学セルは、その通常の形態で再エネルギー印加又は再充電され得る。
【0029】
媒体インサート又はインサート:本明細書で使用するとき、眼用レンズ内で、エネルギー源を支持することが可能な成形可能又は剛性の基質を指す。いくつかの実施例では、媒体インサートはまた、1つ又は2つ以上の可変アパーチャ部分を含む。
【0030】
鋳型:本明細書で使用するとき、未硬化配合物からレンズを形成するために使用され得る、剛性又は半剛性の物体を指す。いくつかの好ましい鋳型は、前方湾曲鋳型部分及び後方湾曲鋳型部分を形成する2つの鋳型部分を含む。
【0031】
眼用レンズ又はレンズ:本明細書で使用するとき、眼内又は眼上に存在する任意の眼用デバイスを指す。これらのデバイスは、光学補正又は改変をもたらすか、又は美容的なものであり得る。例えば、用語「レンズ」は、コンタクトレンズ、眼内レンズ、オーバーレイレンズ、眼用インサート、光学インサート又はそれを通して視覚が補正若しくは改変される、又はそれを通して、視覚が損なわれることなく眼の生理学が美容的に増強される(例えば虹彩色)他の同様のデバイスを指し得る。いくつかの実施例において、本発明の好ましいレンズは、例えばシリコーンヒドロゲル及びフルオロヒドロゲルを含む、シリコーンエラストマー又はヒドロゲルから作成されるソフトコンタクトレンズである。
【0032】
光学ゾーン:本明細書で使用するとき、眼用レンズの着用者がそこを通して見ることになる、眼用レンズの領域を指す。
【0033】
電力:本明細書で使用するとき、単位時間当たりに行われる作業又は伝達するエネルギーを意味する。
【0034】
再充電可能又はエネルギーの再印可可能:本明細書で使用するとき、仕事を行うためのより高い能力を有する状態へと回復するための能力を指す。本発明においては多くの場合、特定の率で、特定の復旧された時間の間、電流を流す能力を復元する能力に関連して使用され得る。
【0035】
エネルギー再印加又は再充電:本明細書で使用するとき、仕事を行うためのより高い能力を有する状態までエネルギー源を回復することを指す。本発明においては多くの場合、特定の率で、特定の復旧された時間の間、電流を流すことができる状態にデバイスを復元することに関連して使用され得る。
【0036】
鋳型から離型された:本明細書で使用するとき、鋳型から完全に分離されているか、又は軽く揺動することによって取り外すか若しくはスワブによって押し出すことができるように、ごく緩く結合しているレンズを指す。
【0037】
静止配向:本明細書で使用するとき、その静止した、エネルギー印加されていない状態における、液晶デバイスの分子の配向を指す。
【0038】
可変アパーチャ:本明細書で使用するとき、光学品質(例えば、レンズシステムの被写界深度を変えるレンズの透明領域のサイズ)を変える能力を指す。
【0039】
眼用レンズ
図1を参照すると、密封及び封入されたインサートを含む眼用デバイスを形成するための装置100が描写されている。この装置は、例示的な前方湾曲鋳型102及び適合する後方湾曲鋳型101を含む。眼用デバイスの可変アパーチャインサート104及び本体103を、前方湾曲鋳型102及び後方湾曲鋳型101の内部に配置してもよい。いくつかの実施例では、本体103の材料はヒドロゲル材料であってもよく、可変アパーチャインサート104はすべての表面上でこの材料に囲まれてもよい。
【0040】
可変アパーチャインサート104は、複数の液晶層(液晶を含む層とも言われる)を含んでいてもよい。他の実施例には、単一の液晶層が含まれてよく、そのいくつかは、後の項にて議論される。装置100の使用によって、多くの密封された領域を有する要素の組み合わせから構成される新規の眼用デバイスが作製され得る。
【0041】
いくつかの実施例では、可変アパーチャインサート104を有するレンズは、剛性中心ソフトスカートデザインを含んでいてもよい。液晶109を含む層と液晶110を含む層とを含む中心剛性光学素子は、大気と角膜表面とに、対応する前及び後面上で直接接触している。レンズ材料(典型的にはヒドロゲル材料)のソフトスカートが、剛性光学素子の周辺に結合され、剛性光学素子がまた、得られる眼用レンズにエネルギーと機能性を追加し得る。
【0042】
図2Aを参照して、200においてトップダウンを示し、図2Bを参照して、250において、可変アパーチャインサートの例の断面表現を示す。この表現では、エネルギー源210を可変アパーチャインサート200の周辺部分211に示す。エネルギー源210としては、例えば、薄膜、再充電可能リチウムイオン電池、又はアルカリセル系電池が挙げられ得る。エネルギー源210は、相互接続特徴部214に接続されて、相互接続を許容し得る。例えば、225及び230における更なる相互接続は、エネルギー源210を電子回路205のような回路に接続し得る。他の実施例において、インサートは、その表面上に沈着した相互接続特徴部を有し得る。
【0043】
いくつかの実施例では、可変アパーチャインサート200は可撓性基質を含んでいてもよい。この可撓性基質は、既に議論されたのと同様の様式で、又は他の手段によって、典型的なレンズ形状に近似する形状に形成され得る。しかし更なる可撓性を加えるために、可変アパーチャインサート200は、更なる形状特徴(例えば、その長さに沿った半径方向の切り込み)を含んでいてもよい。複数の電子部品、例えば205によって示されるもの(例えば、集積回路、個別部品、受動素子、発光ダイオード、及び含まれていてもよいそのようなデバイス)が存在してもよい。いくつかの実施例では、電池及び電気部品の大部分を、封入されたサブユニット(「eリング」と言ってもよい)に含めてもよい。
【0044】
アパーチャ221を有する可変アパーチャ部分220も例示する。可変アパーチャ部分220は、可変アパーチャインサートを通る電流の印加を介して、命令で変わってもよく、電流は次に、デバイスにわたって確立された電界を典型的に変えてもよい。いくつかの実施例では、可変アパーチャ部分220は、2つの透明基質層の間に液晶が含まれる薄層を含む。可変アパーチャ構成部品を電気的に活性化させて制御する多くの方法が存在する場合があり、典型的に電子回路205の作用を通してである。電子回路205は、様々な様式でシグナルを受信してよく、アイテム215などのインサート中にも存在し得る検出素子に接続され得る。いくつかの実施例では、可変アパーチャインサートをレンズスカート255内に封入してもよい。レンズスカート255は、ヒドロゲル材料又は眼用レンズの形成に好適な他の材料から構成されていてもよい。これらの実施例では、眼用レンズはレンズスカート255と、封入された可変アパーチャインサート200とから構成されていてもよい。封入された可変アパーチャインサート200自体は、液晶材料の層又は領域を含んでいてもよいし、又は液晶材料を含んでいてもよく、いくつかの実施例では、層は、隙間に配置された液晶材料のポリマーネットワーク接続された領域を含んでいてもよい。
【0045】
図3を参照して、可変アパーチャインサート371が埋め込まれた眼用レンズ360を示す。眼用レンズ360は、前方湾曲面370と後方湾曲面372とを有していてもよい。可変アパーチャインサート371は、アパーチャ374を有する可変アパーチャ部分373を有していてもよい。可変アパーチャインサート371の一部は、眼用レンズ360の光学ゾーンと重なっていてもよい。
【0046】
可変アパーチャインサート
可変アパーチャインサートはその本体の一部が、不透明から透明に切り変えることができる光学ゾーン内にあってもよい。領域が不透明に切り替わると、像からの光線は、より大きい角度で像から遮られる。光を通過させるレンズ部分のサイズを閉じることによって、レンズデバイスに対する焦点深度が深くなる。その結果、入射光が遮られるために強度は小さくなるが、像はより鮮明に見える。生物の眼の虹彩は同様の方法で作用して、網膜に到達する光の量を制御する。生物が物体に焦点を合わせて細部を見るとき、虹彩に、光が進む際に通る開口部を収縮させる場合がある。主体はレンズ(例えばカメラレンズ)にも作用する。虹彩の物理的同等物を機械的に調整して、焦点深度対暴露速度を変えることができる。
【0047】
図4を参照して、像鮮明性に対するアパーチャ調整の効果の例示的な表現である。レンズ400は、アパーチャ405を形成する光学ゾーンの一部を典型的に含み得るレンズ400の一部上に不透明マスク410を形成する表面特徴部を含んでいてもよい。像420は、レンズ400を通って進んでもよく、またアパーチャが小さくなったことで被写界深度が改善されたため、鮮明な像430を有する場合がある。これに対して、不透明マスク410を透明に切り替えることによってアパーチャ405を拡げたとき、結果として得られる像はそれほど透明ではない場合がある440。
【0048】
より小さいアパーチャレンズの固定実現形態(いくつかのコンタクトレンズの例を含む)が従来技術において形成され、ユーザに、至近位置の詳細な像(例えば、テキスト又は表面)に焦点を合わせる向上した能力を与えている。しかし、ユーザが鮮明さの向上を必要としないとき、例えば長距離像を見るとき、より小さいアパーチャを有するレンズでは、満足しない結果となる可能性がある。この場合、より小さいアパーチャにより、像は「トンネル」視野の様相並びに像の強度の低下を有する可能性がある。
【0049】
固定された小さいアパーチャを備えるコンタクトレンズについて経験的に検討すると、種々の照明条件の下で像の鮮明さが向上することが示される場合がある。検討によってまた、アパーチャが小さいときに可能となる向上に関する重要な他の要因が示される場合がある。例えば、被験者の眼の表面上のアパーチャによって最良の鮮明さが得られるのは、それらのサイズが約1mm〜2mmの直径のときであるという定性的な印象である。更に、アパーチャを画定するマスクの不透明さのレベルもその機能にとって重要であり、マスクを通る光の漏れがあると鮮明さの向上が非常に急速に低下し得るということが定性的に評価される場合がある。幸いなことに、鮮明さが向上するアパーチャが縮小した動作モードと、光レベル及び周辺の内容が向上するアパーチャが拡大したモードとの間をユーザが切り替えられるようにすることによって従来技術を改善する、多くのタイプの制御可能な電気活性システムを用いることで、有効性が最大となる改善を実現できる可能性が高い場合がある。
【0050】
図5A〜5Eを参照して、異なるタイプのアパーチャシステムの例を例示する。図5Aでは、円形タイプアパーチャを例示する。図5Bでは、スリットが垂直面と位置合わせされたスリットタイプアパーチャを例示する。図5Cでは、スリットが水平面と位置合わせされたスリットタイプアパーチャを例示する。図5Dでは、水平面上に位置合わせされた正方形アパーチャを例示する。図5Eでは、異なるタイプ及び数のアパーチャが同じレンズ内に配置され得る例示的な複合アパーチャレンズを例示する。種々のレンズデザイン上に画像化され得る、多くの他のタイプ及び形状のアパーチャが存在し得る。いくつかの実施例では、アパーチャはレンズの中心にあってもよく、他の実施例では中心から外れていてもよい。他の実施例では、レンズの不透明領域をソフトウェアによって制御でき、したがってプログラム可能であり得るときに、アパーチャを種々の形状にプログラムしてもよい。アパーチャのサイズ及び形状を種々の制御下で時間的に動的に変えてもよい。これについては以下のセクションで説明する。
【0051】
いくつかの実施例では、レンズはユーザの眼の表面上のレンズの位置を検知し得るセンサを備えていてもよい。検知は多くの方法で行ってもよいが、非限定的な例では、光源を、ユーザの虹彩と強膜(眼の白色部分であり得る)との間の境界に近い複数の位置に配置してもよい。光は2つの異なる領域から別の仕方で反射してもよく、異なるレベルの反射を検知することができる光センサを用いて、レンズの芯出しを評価してもよい。光センサは、非限定的な例において、フィルム、例えばCdS(抵抗が光子束に敏感であり得る)であってもよい。レンズの周辺部においてデバイスに沿った多くの位置で抵抗率を測定することによって、強膜及び虹彩のエッジを決定してもよい。多くのこのような検知システムがレンズの周辺部にあることで、コントローラは、数値アルゴリズムを用いて、レンズがユーザの眼の中心に配置された否かを計算することができる場合がある。
【0052】
いくつかの実施例では、コントローラは眼上でのレンズの計算された芯出しを用いて、アパーチャの位置を調整してもよい。したがって、ユーザがレンズを用いて、動き、まばたきし、又は他の方法でレンズの位置に影響を及ぼしたときに、選ばれた例のアパーチャは固定された中心位置を維持するように空間内で動くことができる。他の実施例では、同様の検知システムを用いて、虹彩及び瞳孔のエッジの位置を特定してもよい。いくつかの実施例では、レンズシステムが、アパーチャのサイズを、デザインされたアパーチャの中央及びまた外側エッジの両方で調整して、ユーザの虹彩が透明領域を通して見え得るようにしてもよい。図6Aを参照して、マスキングパターンの外側エッジを虹彩のエッジまで透明に形成した実施例を例示する。この調整を行うと、遮断層をユーザの瞳孔径と共に、それが自然に変化したときに、調整できる場合がある。アパーチャ610を、領域を透明にすることによって形成してもよい。いくつかの実施例では、アパーチャ610は、いずれかの切り変えられた形態で遮光できる材料を含んでいないレンズの領域であってもよい。以下のセクションでは、異なるタイプのアパーチャについて説明する。ユーザの虹彩600を例示する。虹彩600と遮断マスク620との間のエッジを調整して、自然の虹彩パターンが遮断マスク層を通して目に見えるようにしてもよい。レンズスカート630を、第1のアライメントマーク640及び第2のアライメントマーク645と共に例示する。
【0053】
いくつかの実施例では、遮断マスク層を液晶層から形成してもよい。いくつかの実施例では、液晶層を、偏光層と電極層とを有するLCディスプレイにおいて典型的であるように、ネマチックツイストとして位置合わせして、個々の画素をレンズ表面にわたって確立し得るようにしてもよい。液晶電極と偏光フィルタとの積層物によって、レンズの画素素子に対応する電極への電界の印加に応じて画素を透明又は不透明に形成することができる。コントローラによって、レンズ表面にわたる複数の画素に電位を印加することで、遮断マスク層の中央におけるアパーチャが形成され得るようにすることができる。いくつかの実施例では、液晶要素を双安定構成で構成して、信号電圧をある時間にわたって維持する必要なく信号電圧の印加によって画素を透明から不透明へ又は不透明から透明へ反転させることができるようにしてもよい。
【0054】
いくつかの他の実施例では、遮断層を液晶ポリマー液晶の層によって形成してもよい。この場合、重合母材内の液晶材料の個々の泡を、泡内の屈折率がポリマー領域のそれと一致するように位置合わせすることができる。この場合、泡は、層を通過する光に対して透明であってもよい。電極にバイアスがかかったとき、泡を横断する光が感じる屈折率がポリマー層とは異なるように、泡内の液晶分子を位置合わせすることができる。泡及びポリマー層の界面において、屈折率の差によってかなりの量の光の散乱が生じる可能性がある。レンズ層を、電極にわたって電位を印加することによって不透明に形成することができる。電圧が印加されない画素では、光は、このように形成されたアパーチャ内のレンズを通って進んでもよい。
【0055】
いくつかの実施例では、遮光性要素は、フォトクロミック材料を含む層で形成されてもよい。いくつかの実施例では、フォトクロミック色素を特定の波長で照射することで色素の吸光度を変えて、例えば透明から不透明に変えることができる。図6Bを参照して、説明図650は、可視光に透明なフォトクロミック色素を示す。「eリング」651は、フォトダイオード652を制御して、フォトクロミック色素のタイプの性質に応じて光を照射するか又は光を照射しないようにしてもよい。その結果、結果として得られる遮光性要素653は光に対して透明であってもよく、アパーチャを「開いている」と言ってもよい。いくつかの実施例では、フォトクロミック色素はかなり狭帯域の放射に対して敏感であってもよい。いくつかの実施例では、狭帯域の放射がスペクトルの赤外領域に存在してもよい。いくつかの実施例では、異なる領域を異なるフォトクロミック色素を用いて形成してもよい(例えば、異なる同心の環状領域など)。これらの実施例では、1つの特定のフォトダイオード652が、発せられる光子の周波数帯域の点で、別のものと異なっていてもよい。アパーチャのサイズは、異波長を用いたときに可変であってもよい。いくつかの実施例では、フォトダイオードの出力を、フォトクロミック色素の領域内に入る光を広げることができる光導体又は他の光散乱デバイスに結合してもよい。
【0056】
図6Cを参照して、フォトクロミック色素が透明になっている、反対の状態を例示する。説明図656では、フォトダイオードの反対の状態がプログラムされている。この条件下では、フォトクロミック色素は不透明655になり得る。フォトクロミック色素をアパーチャ657の領域の外側のみに配置してもよい。フォトクロミック色素ベースのアパーチャに対するレンズを構成する多くの方法が存在し得る。非限定的な例では、フォトクロミック色素ベースのアパーチャに基づいてレンズを形成するプロセスを、少量のコンタクトレンズベースのモノマー(例えば、ヒドロゲル)(フォトクロミック色素の存在から透明である)を分与することから開始してもよい。小さい堆積を処理して、レンズの小さいゲル化中心アパーチャ領域を形成することができる。次に、フォトクロミック色素を含むモノマーの領域を、中心のアパーチャ領域の周りに付与してもよい。それを少なくとも部分的にゲル化してもよい。次に、eリングデバイスを、増大するレンズ本体の周りに加えてもよい。これらのタイプの実施例では、eリングデバイスは、完全に密封封止された完成デバイスであって、その本体から、フォトクロミック色素又は異なるフォトクロミック色素の領域を活性化する光をちょうど発する、完成デバイスであってもよい。結果として得られる構造物をヒドロゲル領域によって封入して、レンズを完成させてもよい。図6D、説明図657を参照して、結果として得られるレンズを断面図で例示して、種々の層及び構成部品を列挙する。代替的な断面図658及び659を図6E及び図6Fにそれぞれ例示し、やはり層及びデバイス選択肢を列挙する。
【0057】
いくつかの実施例では、遮光性層をエレクトロクロミック材料から形成してもよい。これらの実施例では、透明電極をエレクトロクロミック層の最上部及び最下部にわたって位置合わせしてもよい。エレクトロクロミック層にわたって電界を印加して、層の透過率を調節してもよい。エレクトロクロミック層は著しい量の電流を伝えるわけではないため、いくつかの実施例では、この層に、薄い金属指層が互いに噛み合う指構造物によってバイアスをかけることができてもよい。図6Gを参照して、櫛形金属指電極の例示的な説明図が見出される場合がある。同じ理由で、エレクトロクロミック層の電流消費量が低いことに起因して、それらに、エレクトロクロミック層の領域のエッジに沿ってバイアスをかけるか又は通電することができてもよい。
【0058】
他の更なる実施例では、レンズデバイスの中心アパーチャを、ヒドロゲルスカート材料を除くすべての材料がない状態で形成してもよい。図6Hを参照して、例示的な仕様値を有する例示的な断面図671を例示し、中央孔領域672を示している。中央孔領域672に隣接して、可変アパーチャ領域673がある。可変アパーチャ領域673は、これまで説明した遮光性デバイスタイプ(例えば、液晶、フォトクロミック、エレクトロクロミックなどを含む)のいずれかであってもよい。中央孔領域672を有するデザインは他の多くの優位点を含む場合がある。例えば、非限定的な観点で、酸素が中央孔領域672ヒドロゲル層を十分に透過できることである。この結果、コンタクトレンズデバイスの下の眼の表面における酸素レベルが比較的高レベルに保たれる傾向がある。更に、結果として得られるレンズの全体的な厚さに関する優位点が存在する場合がある。いくつかの実施例では、中央孔領域672にはヒドロゲルのみが見出されるため、光の透過率が他のデザインと比べて著しく向上している場合がある。
【0059】
いくつかの他の実施例では、電気活性な透過率調整領域を形成するのに有用であり得る他のタイプのデバイスが存在する場合がある。例えば、遮光性色素を有する油又は水相の一方を含む小さい画素に基づく液体メニスカスアプローチ。電気信号が、着色された流体を画素にわたって広げて、その透過率をターンオフしてもよい。
【0060】
いくつかの他の実施例では、液体メニスカスタイプレンズを、チャンバ電極のバイアシングに基づいて着色又は未着色の構成部品が入り得るチャンバを有するように構成してもよい。
【0061】
いくつかの実施例では、有機発光ダイオード(OLED)ディスプレイ内で動作するデバイスのタイプは、遮光性領域を構成するのに有用な場合がある。
【0062】
いくつかの実施例では、遮光性領域は、不透明度が別個に制御されるシート又は画素化領域を形成するために、電磁気又は磁気ベースの不透明度を有するフィルムで形成されてもよい。
【0063】
アパーチャレンズタイプ内に組み込むのが望ましい場合がある多くのタイプのセンサが存在し得る。例えば、多くのタイプのセンサが、抵抗、容量、又はトランジスタベースの相互コンダクタンスに基づく光反射検出に基づいて、レンズの芯出しの程度をモニタ及び測定する場合がある。いくつかの他の実施例では、個人の虹彩の色と一致するフィルタを備えたフォトダイオードが有用な場合ある。
【0064】
他のセンサは、レンズの焦点の方向の性質を評価することができる収束センサを含んでいてもよい。いくつかの実施例では、ユーザの眼の中の神経及び筋肉が電気的に活性である程度を検知し得る電気モータセンサが存在する場合がある。このような検知を用いて、例えば、可変アパーチャ設定の変化を引き起こしてもよい。
【0065】
非限定的な意味で含まれる可変アパーチャコンタクトレンズに対する多くの用途が存在する場合がある。レンズは、スポーツ活動の参加者を支援してもよい。レンズは、近接焦点及び長時間見ることが必要な種々の種類の作業者を支援する場合がある。種々のタイプの製造及び組立作業が、焦点を合わせた細部を明瞭にするのに役立ち得る可変アパーチャコンタクトレンズを用いて助けられる場合がある。
【0066】
高透過率品質の透明電極は非常に望ましい場合がある。いくつかの実施例では、透明電極をITO(酸化インジウムスズ)で形成してもよい。シリコンのような材料で形成された犠牲基質を用いて、ITO電極、又はITOで形成された微小電極のアレイを成形及び形成してもよい。ITOを高温(例えば約400℃)アニール条件で処理してもよい。このような処理の結果、非常に透明で高品質高伝導度の電極が得られる場合がある。結果として得られる電極表面を次に、光学的に一貫した基質に移し、支持シリコン又は同様の材料を次にエッチング除去して、画像化又は画素化された電極部片を有する高品質光学部片を得てもよい。
【0067】
複数のアパーチャを有するように構成されたレンズを形成してもよい。この場合、個々の孔が、高い被写界深度を支持する一方で、複数の特徴部が、トンネル視野効果を最小限にして強度効果を小さくしてもよい。
【0068】
いくつかの実施例では、遮光性領域を電気活性な物理的アパーチャで構成してもよい。いくつかの実施例では、電気活性な物理的アパーチャは、生物の虹彩動作と同様の方法で動作してもよい。非限定的な例において、電気活性エラストマー材料によって、大きいアパーチャ内に延伸されるか又は小さいアパーチャに収縮され得るエラストマー遮光性材料の動きが形成されてもよい。他の電気活性なアクチュエータ(例えば、電気活性で熱活性のメモリ金属)を用いて、物理的アパーチャレンズを活性化させてもよい。圧電トランスデューサによって、運動、圧迫、又は加圧を起こすための駆動を与えてもよい。
【0069】
材料
マイクロインジェクションモールディング例としては、例えば、ポリ(4−メチルペント−1−エン)コポリマー樹脂を用いて、直径が約6mm〜10mm、前面半径が約6mm〜10mm、裏面半径が約6mm〜10mm、中心厚さが約0.050mm〜1.0mmのレンズを形成することを挙げてもよい。いくつかの実施例には、直径が約8.9mm、前面半径が約7.9mm、裏面半径が約7.8mm、中心厚さが約0.200mm、エッジ厚さが約0.050mmのインサートを含めてもよい。
【0070】
図1に例示する可変アパーチャインサート104を、眼用レンズを形成するために用いる鋳型部分内に配置してもよい。鋳型部分の材料としては、例えば、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリメチルメタクリレート、及び改変ポリオレフィンのうちの1つ又は2つ以上のポリオレフィンが挙げられ得る。他の鋳型としては、セラミック又は金属性材料が挙げられ得る。
【0071】
好ましい脂環式コポリマーは、2つの異なる脂環式ポリマーを含む。種々の等級の脂環式コポリマーは、ガラス転移温度が105℃〜160℃の範囲であってもよい。
【0072】
いくつかの実施例において、本発明の鋳型は、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、主鎖中に脂環式部位を含む改変ポリオレフィン及び環状ポリオレフィンのようなポリマーを含み得る。このブレンドを、鋳型半片の一方又は両方の上で使用することができる。このブレンドを後方湾曲部で使用して、前方湾曲部は脂環式コポリマーからなることが好ましい。
【0073】
本発明による鋳型を作製する好ましいいくつかの方法において、射出成形が公知の技術に従って利用されるが、実施例にはまた、例えば、旋盤、ダイアモンドチューニング、フォーミング、又はレーザーカッティングを含む、他の技術によって作られた鋳型も含まれ得る。
【0074】
典型的に、レンズは、両方の鋳型部分:後方湾曲鋳型101及び前方湾曲鋳型102の少なくとも1つの表面上に形成される。しかしながら、いくつかの実施例において、レンズの1つの表面が鋳型部分から形成され、レンズのもう1つの表面が旋盤方法又は他の方法を用いて形成され得る。
【0075】
いくつかの実施例において、好ましいレンズ材料には、シリコーン含有成分が含まれる。「シリコーン含有成分」とは、モノマー、マクロマー、又はプレポリマー中に少なくとも1つの[−Si−O−]単位を含有するものである。好ましくは、総Si及び結合Oは、シリコーン含有成分中に、そのシリコーン含有成分の総分子量の約20重量%超、より好ましくは30重量%超の量で存在する。有用なシリコーン含有成分は、好ましくは、アクリレート、メタクリレート、アクリルアミド、メタクリルアミド、ビニル、N−ビニルラクタム、N−ビニルアミド、及びスチリル官能基等の重合性官能基が含まれる。
【0076】
いくつかの実施例では、インサート封入層とも呼ばれる、インサートを取り囲む眼用レンズスカートが、標準ヒドロゲル眼用レンズ配合物から構成され得る。数々のインサート材料に対して許容可能な適合を提供することができる特徴を有した例示的な材料としては、Narafilconファミリー(Narafilcon A及びNarafilcon Bを含む)、及びEtafilconファミリー(Etafilcon Aを含む)が挙げられ得る。本明細書の技術と一致する材料の性質に関して、より技術的に包括的な説明が以下に続く。当業者は、記述された材料以外の他の材料もまた、封止及び封入されるインサートの許容可能なエンクロージャ又は部分的なエンクロージャを形成することができ、本請求項の範囲と一致しかつ本請求項の範囲内に含まれると見なされるべきであることを認識する場合がある。
【0077】
好適なシリコーン含有成分は、式Iの化合物を含み、
【0078】
【化1】
(式中、
は、ヒドロキシ、アミノ、オキサ、カルボキシ、アルキルカルボキシ、アルコキシ、アミド、カルバメート、カーボネート、ハロゲン、又はこれらの組み合わせから選択された官能基を更に含んでもよい、一価の反応性基、一価のアルキル基、又は一価のアリール基、並びに、アルキル、ヒドロキシ、アミノ、オキサ、カルボキシ、アルキルカルボキシ、アルコキシ、アミド、カルバメート、ハロゲン、又はこれらの組み合わせから選択された官能基を更に含んでもよい、1〜100のSi−O繰り返し単位を含む一価のシロキサン鎖から独立して選択され、
式中、b=0〜500であり、bが0以外のとき、bは表示値と同等のモードを有する分布であると理解され、
式中、少なくとも1つのRが一価の反応性基を含み、いくつかの実施例では、1つ〜3つのRが一価の反応性基を含む。
【0079】
本明細書で使用するとき、「一価の反応性基」は、フリーラジカル及び/又はカチオン重合を受ける場合がある基である。フリーラジカル反応性基の非限定的な例としては、(メタ)アクリレート、スチリル、ビニル、ビニルエーテル、C1〜6アルキル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリルアミド、C1〜6アルキル(メタ)アクリルアミド、N−ビニルラクタム、N−ビニルアミド、C2〜12アルケニル、C2〜12アルケニルフェニル、C2〜12アルケニルナフチル、C2〜6アルケニルフェニル、C1〜6アルキル、O−ビニルカルバメート、及びO−ビニルカルボネートが挙げられる。カチオン反応性基の非限定的な例としては、ビニルエーテル又はエポキシド基、及びこれらの混合物が挙げられる。一実施形態では、フリーラジカル反応性基は、(メタ)アクリレート、アクリルオキシ、(メタ)アクリルアミド、及びこれらの混合物を含む。
【0080】
好適な一価のアルキル及びアリール基としては、未置換の一価のC〜C16アルキル基、C〜C14アリール基、例えば、置換及び未置換のメチル、エチル、プロピル、ブチル、2−ヒドロキシプロピル、プロポキシプロピル、ポリエチレンオキシプロピル、これらの組み合わせなどが挙げられる。
【0081】
1つの実施例では、bはゼロであり、1つのRは一価の反応性基であり、少なくとも3つのRは、1〜16個の炭素原子を有する一価のアルキル基から選択され、別の実施例では、1〜6個の炭素原子を有する一価のアルキル基から選択される。この実施形態のシリコーン成分の非限定例としては、2−メチル−、2−ヒドロキシ−3−[3−[1,3,3,3−テトラメチル−1−[(トリメチルシリル)オキシ]ジシロキザニル]プロポキシ]プロピルエステル(「SiGMA」)、
2−ヒドロキシ−3−メタクリルオキシプロピルオキシプロピル−トリ(トリメチルシロキシ)シラン、
3−メタクリルオキシプロピルトリス(トリメチルシロキシ)シラン(「TRIS」)、
3−メタクリルオキシプロピルビス(トリメチルシロキシ)メチルシラン、及び
3−メタクリルオキシプロピルペンタメチルジシロキサンが挙げられる。
【0082】
別の実施例では、bは、2〜20、3〜15であり、又はいくつかの実施例では3〜10であり、少なくとも1つの末端Rが一価の反応性基を含み、残りのRは、1〜16個の炭素原子を有する一価のアルキル基から選択され、又は別の実施形態では1〜6個の炭素原子を有する一価のアルキル基から選択される。更に別の実施形態では、bは、3〜15であり、1つの末端Rが一価の反応性基を含み、他の末端Rは、1〜6個の炭素原子を有する一価のアルキル基を含み、残りのRは、1〜3個の炭素原子を有する一価のアルキル基を含む。本実施形態のシリコーン成分の非限定例としては、(モノ−(2−ヒドロキシ−3−メタクリルオキシプロピル)−プロピルエーテル末端ポリジメチルシロキサン(400〜1000MW))(「OH−mPDMS」)、モノメタクリルオキシプロピル末端モノ−n−ブチル末端ポリジメチルシロキサン(800〜1000MW)、(「mPDMS」)が挙げられる。
【0083】
別の実施例では、bは、5〜400又は10〜300であり、両方の末端Rが一価の反応性基を含み、残りのRは、炭素原子間のエーテル結合を有してもよく、かつハロゲンを更に含んでもよい、1〜18個の炭素原子を有する一価のアルキル基から独立して選択される。
【0084】
シリコーンヒドロゲルレンズが望ましい1つの実施例では、本発明のレンズは、ポリマーがそれから作製される反応性モノマー成分の総重量に基づいて、少なくとも約20、好ましくは約20〜70重量%のシリコーン含有成分を含む反応性混合物から作製される。
【0085】
別の実施形態では、1つ〜4つのRは、次式のビニルカーボネート又はカルバメートを含み、
【0086】
【化2】
式中、Yは、O−、S−、又はNH−を示し、
Rは、水素又はメチルを示し、dは、1、2、3又は4であり、qは、0又は1である。
【0087】
シリコーン含有ビニルカーボネート又はビニルカルバメートモノマーとしては、具体的には、1,3−ビス[4−(ビニルオキシカルボニルオキシ)ブタ−1−イル]テトラメチル−ジシロキサン;3−(ビニルオキシカルボニルチオ)プロピル−[トリス(トリメチルシロキシ)シラン];3−[トリス(トリメチルシロキシ)シリル]プロピルアリルカルバメート;3−[トリス(トリメチルシロキシ)シリル]プロピルビニルカルバメート;トリメチルシリルエチルビニルカーボネート;トリメチルシリルメチルビニルカーボネート、及び以下が挙げられる。
【0088】
【化3】
【0089】
約200未満の弾性率を有する生物医学的デバイスが望ましい場合、1つのRのみが一価の反応性基を含むべきであり、残りのR基のうちの2つ以下が一価のシロキサン基を含む。
【0090】
別の種類のシリコーン含有成分としては、次式のポリウレタンマクロマーが挙げられる。
式IV〜VI
G)
E(A) 、又は、
E(G)
(式中、
Dは6〜30個の炭素原子を有するアルキルジラジカル、アルキルシクロアルキルジラジカル、シクロアルキルジラジカル、アリールジラジカル、又はアルキルアリールジラジカルを示し、
Gは、1〜40個の炭素原子を有するアルキルジラジカル、シクロアルキルジラジカル、アルキルシクロアルキルジラジカル、アリールジラジカル、又はアルキルアリールジラジカルを示し、これは、主鎖中にエーテル、チオ、又はアミン結合を含有し得、
は、ウレタン又はウレイド結合を示し、
は、少なくとも1であり、
Aは、次式の二価の重合ラジカルを示す。
【0091】
【化4】
11は、独立して1〜10個の炭素原子を有するアルキル又はフルオロ置換アルキル基を示し、これは、炭素原子間にエーテル結合を含んでいてもよい。yは、少なくとも1であり、pは、400〜10,000の部分重量を提供し、E及びEのそれぞれは、独立して、次式によって表される重合性不飽和有機基を示す。
【0092】
【化5】
式中、R12は、水素又はメチルであり、R13は、水素、1〜6個の炭素原子を有するアルキルラジカル、又は−CO−Y−R15ラジカルであり(Yは−O−、Y−S−、又は−NH−である)、R14は、1〜12個の炭素原子を有する二価のラジカルであり、Xは、−CO−又は−OCO−を示し、Zは、−O−又は−NH−を示し、Arは、6〜30個の炭素原子を有する芳香族ラジカルを示し、wは、0〜6であり、xは、0又は1であり、yは、0又は1であり、zは、0又は1である。
【0093】
1つの好ましいシリコーン含有成分は、次式で表されるポリウレタンマクロマーである。
【0094】
【化6】
式中、R16は、イソホロンジイソシアネートのジラジカルなどイソシアネート基の除去後のジイソシアネートのジラジカルである。別の好適なシリコーン含有マクロマーは、フルオロエーテル、ヒドロキシ末端ポリジメチルシロキサン、イソホロンジイソシアネート、及びイソシアネートエチルメタクリレートの反応によって形成される、式X(式中、x+yは10〜30の範囲の数である)の化合物である。
【0095】
【化7】
【0096】
本発明で使用するのに好適な他のシリコーン含有成分には、ポリシロキサン、ポリアルキレンエーテル、ジイソシアネート、ポリフッ化炭化水素、ポリフッ化エーテル及びポリサッカライド基を含有するマクロマー;末端ジフルオロ置換炭素原子に結合した水素原子を有する、極性フッ素化グラフト又は側基を有するポリシロキサン;エーテル及びシロキサニル結合を含む親水性シロキサニルメタクリレート;並びに、ポリエーテル及びポリシロキサニル基を含む架橋性モノマーが挙げられる。任意の上記ポリシロキサンは、本発明において、シリコーン含有成分としても使用され得る。
【0097】
液晶材料
本明細書で議論した液晶層のタイプに一致する特徴を有し得る多くの材料が存在し得る。有益な毒性を有する液晶材料が好ましい場合があり、また天然に由来したコレステリル系液晶材料が有用であり得ることが想定され得る。他の実施例において、眼用インサートの封入技術と材料が、典型的に、ネマチック又はコレステリックN又はスメクチック液晶又は液晶混合物に関する広いカテゴリーのものであり得る、LCDディスプレイ関連材料を含み得る材料の幅広い選択が許容され得る。TN、VA、PSVA、IPS及びFFS適用のためのMerck Specialty chemicals Licristal混合物のような市販されている混合物、及び他の市販されている混合物が、液晶層を形成するために、材料選択を形成し得る。
【0098】
非限定的な意味において、混合物又は処方物には、以下の液晶材料が含まれ得る:1−(トランス−4−ヘキシルシクロヘキシル)−4−イソチオシアネートベンゼン液晶、(4−オクチル安息香酸及び4−ヘキシル安息香酸)などの安息香酸化合物、(4’−ペンチル−4−ビフェニルカルボニトリル、4’−オクチル−4−ビフェニルカルボニトリル、4’−(オクチル)−4−ビフェニルカルボニトリル、4’−(ヘキシルオキシ)−4−ビフェニルカルボニトリル、4−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)ベンゾニトリル、4’−(ペンチルオキシ)−4−ビフェニルカルボニトリル、4’−ヘキシル−4−ビフェニルカルボニトリル)などのカルボニトリル化合物、並びに4,4’−アゾキシアニソール。
【0099】
非限定的な意味で、特に高い複屈折npar−perp>0.3を室温で示す処方を、液晶層形成材料として用いてもよい。例えば、W1825として呼ばれるかかる処方物は、AWAT及びBEAM Engineering for Advanced Measurements Co.(BEAMCO)から入手可能であり得る。
【0100】
本発明の概念において有用であり得る他の種類の液晶材料が存在し得る。例えば、強誘導体液晶が、電界指向液晶実施例に関する機能を提供し得るが、また磁場相互作用のような他の効果も導入し得る。電磁放射の材料との相互作用もまた異なり得る。
【0101】
アライメント層材料
記載した実施例の多くにおいて、眼用レンズ内の液晶層は、インサート境界にて、様々な様式にて整列される必要があり得る。例えばアライメントは、インサートの境界に対して水平であるか、又は垂直であってよく、このアライメントは、様々な表面の適切な処理によって得られてよい。処理には、アライメント層による液晶(LC)を含むインサートの基質のコーティングを含み得る。これらのアライメント層を、本明細書で説明する。
【0102】
様々なタイプの液晶系デバイス中で一般に実施される技術は、摩擦技術であり得る。本技術は、液晶を封入するために使用されるインサート部品の1つのような、湾曲した表面を構成するために適合されてよい。1つの実施例において、表面はポリビニルアルコール(PVA)層によってコーティングされ得る。例えば、PVA層は、1重量%水溶液を用いて、スピンコーティングされ得る。溶液を、およそ60秒間、1000rpmにてスピンコーティングに適用し、次いで乾燥させてよい。続いて、乾燥した層を柔らかい布でこすってよい。
【0103】
非限定的な例において、柔らかい布はベルベットであってよい。フォトアライメントが、液晶封入においてアライメント層を作成するための別の技術であり得る。いくつかの実施例において、フォト−アライメントは、その非接触性質と、大規模製造の可能性によって望ましい。非限定的な例において、液晶可変アパーチャ部分において用いるフォトアライメント層を、典型的にUV波長の直線偏光の偏光に垂直な方向に主に配向することができる二色性アゾベンゼン色素(アゾ色素)から構成してもよい。そのようなアライメントは、反復性トランス−シス−トランスフォトアイソマー化プロセスの結果であってよい。
【0104】
一例としては、PAADシリーズのアゾベンゼン色素を、DMF中の1重量パーセント溶液から、3000rpmで30秒間、スピンコーティングしてもよい。続いて、得られた層を、UV波長(例えば、325nm、351nm、365nmなど)又は更には可視波長(400〜500nm)の直線偏光ビームにさらしてもよい。光源は様々な形態を取ってよい。いくつかの実施例において、光は、例えばレーザー源から始まってよい。LED、ハロゲン及び白熱のような他の光源が他の非限定的な例である。様々な形態の光が、必要に応じて様々なパターンで偏光した前又は後のいずれかで、光は、光学レンズデバイスの利用を通してなど様々な様式で視準され得る。レーザー源からの光は、例えば、一定程度の視準を本質的に有し得る。
【0105】
アゾベンゼンポリマー、ポリエステル、メソジェニック4−(4−メトキシシンナモイルオキシ)ビフェニル側鎖等を有する光架橋性ポリマー液晶に基づいた様々な光異方性材料が現在公知である。そのような材料の例としては、スルホニックビズアゾダイSD1及び他のアゾベンゼン色素、とりわけBEAM Engineering for Advanced Measurements Co.(BEAMCO)から入手可能なPAAD−シリーズ材料、ポリ(ビニルシンナメート)及びその他が挙げられる。
【0106】
いくつかの実施例において、PAADシリーズアゾ色素の水溶液又はアルコール溶液を使用することが望ましい場合がある。いくつかのアゾベンゼン色素、例えばメチルレッドを、液晶層を直接ドーピングすることによってフォトアライメントのために使用し得る。アゾベンゼン色素の、偏光への曝露が、所望のアライメント条件を作製する境界層に対して、液晶層のバルクへ、かつそのバルク内へ、アゾ色素の分散及び接着を引き起こし得る。
【0107】
メチルレッドのようなアゾベンゼン色素はまた、ポリマー、例えばPVAとの組み合わせで使用され得る。許容され得る液晶の隣接層のアライメントを実施可能な他の光異方性材料が、現在公知である。これらの例としては、クマリン、ポリエステル、メソジェニック4−(4−メトキシシンアモイルオキシ)−ビフェニル側鎖を有する光架橋性ポリマー液晶、ポリ(ビニルシンナメート)などに基づく材料が挙げられ得る。フォトアライメント技術は、液晶のパターン化された配向を含む実施例に対して有利であり得る。
【0108】
アライメント層を作成する別の実施例において、アライメント層は、インサート部品基質上、酸化シリコン(SiOx、式中1<=x<=2)の真空蒸着によって得られ得る。例えば、SiOを、〜10−6mbarなどの低圧で蒸着してもよい。前方及び後方インサート部品の作製と共に、射出成形されるナノスケールサイズで、アライメント形体を提供することが可能であり得る。これらの成形された形体を、様々な様式にて、言及した材料、又は物理的アライメント形体と直接相互作用し、液晶分子のアライメント配向内にパターン化したアライメントを伝送し得る他の材料でコーティングし得る。
【0109】
イオンビームアライメントが、液晶封入においてアライメント層を作成するための別の技術であり得る。いくつかの実施例において、視準されたアルゴンイオン又は集束ガリウムイオンビームを、規定の角度/配位にて、アライメント層上で衝突させ得る。このタイプのアライメントはまた、酸化シリコン、ダイヤモンド様炭素(DLC)、ポリイミド及び他のアライメント材料を整列するために使用され得る。
【0110】
また更なる実施例は、形成された後、インサート部品に対して物理的アライメント形体の作製に関連し得る。他の液晶に基づく技術において一般的であるような摩擦技術を、物理的溝を作製するために、成形された表面上で実施し得る。表面をまた、それらの上に小さな溝付き形体を作製するために、成形後エンボス加工プロセスにかけてもよい。また更なる実施例が、様々な種類の光学パターン化プロセスを含んでよい、エッチング技術の利用から誘導されてよい。
【0111】
誘電性材料
誘電体フィルム及び誘電体を、本明細書で説明する。非限定的な例として、液晶可変アパーチャ部分において用いられる誘電体フィルム又は誘電体は、本明細書で説明する本発明に適した特性を有している。誘電体は、誘電体として、単独で、又は一緒に機能する、1つ又は2つ以上の材料層を含み得る。複数の層を使用して、単一の誘電体よりも優れた誘電性能を達成することができる。
【0112】
誘電体によって、無欠陥の絶縁層を離散的な可変アパーチャ部分にとって望ましい厚さ(例えば、1〜10μm)で得ることができる場合がある。欠損は、誘電体を通した誘電性許容電気的及び/又は化学的接触中の穴であると当業者によって公知であるような、ピンホールを指し得る。与えられた厚さでの誘電体は、破壊電圧に対しての要求を満たしてよく、例えば誘電体は100ボルト以上に耐えるべきである。
【0113】
誘電体は、曲面、円錐形、球形、及び複雑な三次元表面(例えば曲面又は非平面表面)に製造することが可能であり得る。ディップコーティング又はスピンコーティングの典型的な方法を使用することができ、又は他の方法を採用することができる。
【0114】
誘電体は、可変アパーチャ部分、例えば、液晶又は液晶混合物、溶媒、酸、及び塩基、又は液晶領域の形成においてに存在し得る他の材料中、化学物質からの損傷に抵抗し得る。誘電体は、赤外線、UV光、及び可視光による損傷に対して抵抗し得る。望ましくない損傷としては、本明細書で説明するパラメータ、例えば破壊電圧及び光伝送に対する悪化が挙げられ得る。誘電体は、イオンの浸透に対して抵抗し得る。誘電体は、エレクトロマイグレーション、樹状突起、及び潜在的電極の他の悪化を防止し得る。誘電体は、例えば、接着促進層の使用により、その下にある電極及び/又は基質に接着し得る。誘電体は、低汚染、低表面欠陥、コンフォーマルコーティング、及び低表面粗さを可能にするプロセスを使用して製造され得る。
【0115】
誘電体は、与えられた電極面積に対するキャパシタンスを減少させるために、システムの電気操作、例えば、低比誘電率と両立する比誘電率又は誘電率を有し得る。誘電体は、高抵抗率を有してよく、それによって非常に小さな電流が、高印加電圧でさえも流れることを許容する。誘電体は、光学デバイスにとって望ましい品質、例えば、高透過率、低分散及び特定の範囲内の屈折率を有し得る。
【0116】
例えば、非限定的な誘電性材料としては、1つ又は2つ以上のParylene−C、Parylene−HT、Silicon Dioxide、Silicon Nitride及びTeflon AFが挙げられる。
【0117】
電極材料
電極を、液晶領域にわたる電界を実現するための、電位を印加するために、本明細書で説明する。電極は一般に、電極として単独又は一緒に機能する1つ又は2つ以上の材料の層を含む。
【0118】
電極は、おそらくは接着プロモーター(例えば、メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン)により、その下にある基質、誘電体コーティング、又はシステム内の他の物体に接着され得る。電極は、有益な天然の酸素を形成するか、又は有益な酸素層を形成するよう処理され得る。電極は、透明、実質的に透明、又は不透明であってもよく、高い光学的透過率及び小さな反射率を備える。電極は、既知の加工処理方法でパターン化又はエッチングされ得る。例えば、電極は、フォトリソグラフィーパターニング及び/又はリフトオフプロセスを使用して、蒸発、スパッタリング、又は電気メッキされ得る。
【0119】
電極を、本明細書で説明した電気システムで使用するための好適な抵抗率を有するように、例えば所与の幾何学的構造物において抵抗に対する要求を満たすように設計され得る。
【0120】
電極は、1つ又は2つ以上のインジウム酸化第一スズ(ITO)、アルミニウムドープ化酸化亜鉛(AZO)、金、ステンレススチール、クロム、グラフェン、グラフェンドープ化層及びアルミニウムから製造され得る。これは網羅的なリストではないことが理解されよう。
【0121】
電極は、電極間の領域中で電界を確立するために使用することができる。いくつかの実施例において、その上に電圧が形成されてよい、多くの表面が存在し得る。定義された任意の、又は全ての表面上に電極を配置することが可能であり得、電界は、その上に、少なくとも2つの表面への電位の印加によって電極が形成された任意の表面間の領域内で確立され得る。
【0122】
プロセス
以下の方法の工程は、本発明のいくつかの態様により実施してもよいプロセスの例として与えられる。本方法の工程が示される順番は限定を意図するものではなく、他の順番を用いて本発明を実施してもよいことが理解されるべきである。更に、全ての工程が、本発明を実施するために必要であるわけではなく、更なる工程が、本発明の様々な実施例に含まれてよい。更なる実施例が実用的であり得、かかる方法が十分に特許請求の範囲内であるということは、当業者には明白であり得る。
【0123】
図7を参照すると、フローチャートは、本発明を実施するために使用し得る例示的な工程を図示している。701にて、第1の基質層が、後方湾曲表面を含み、他の基質層の表面の形状とは異なってよい第1のタイプの形状を有する上面を有し得るように形成される。いくつかの実施例において、差には、光学ゾーン中に存在し得る少なくとも一部分における異なる表面の曲率半径が含まれ得る。702にて、第2の基質層が、前方湾曲表面若しくは中間表面、又はより複雑なデバイスに対する中間表面の一部分を含み得るように形成される。703にて、電極層が、第1の基質層上に沈着され得る。沈着は、例えば蒸着又はエレクトロプレーティングによって発生し得る。いくつかの実施例において、第1の基質層は、光学ゾーン中の領域及び非光学ゾーン中の領域の両方を有するインサートの一部分であり得る。電極沈着プロセスは、いくつかの実施形態において、相互連結形体を同時に定義し得る。いくつかの実施例において、誘電体層が、相互連結又は電極上に形成され得る。誘電体層は、例えば二酸化ケイ素などの多くの絶縁及び誘電体層を含み得る。
【0124】
704にて、第1基質層が、先に沈着した誘電体又は電極層上にアライメント層を追加するように更に処理され得る。アライメント層は、基質の上面層上に沈着してよく、次いで標準アライメント層の特性である、溝彫り形体を作製するために、標準様式、例えば摩擦技術にて、又はエネルギー粒子又は光への曝露での処理によって、処理し得る。光異方性材料の薄層を、様々な特徴を有するアライメント層を形成するために光曝露で処理し得る。先に言及したように、隙間に配置された液晶のポリマーネットワーク化領域が形成される、液晶の層を形成するための方法において、この方法には、アライメント層の形成に関する工程が含まれなくてよい。
【0125】
705にて、第2の基質層が更に処理され得る。電極層は、工程703と類似の様式にて、第2の基質層上に沈着され得る。次いで、いくつかの実施例において、706にて、誘電体層を、電極層上の第2の基質層上に適用し得る。誘電体層が、その表面にわたって可変厚を有するように形成され得る。一例として、誘電体層が、第1の基質層上で成形されてよい。あるいは、先に形成された誘電体層が、第2の基質部品の電極表面上に接着され得る。
【0126】
707にて、アライメント層が、704での処理工程と同様の様式にて、第2の基質層上で形成され得る。707の後、眼用レンズインサートの少なくとも一部分を形成し得る2つの別個の基質層が、接合される準備ができていてもよい。いくつかの実施例において、708にて、2つの部品が、互いに近接に運ばれ、次いで液晶材料が、部品間中に充填され得る。非限定的な例として、空洞が排気され、液晶材料が続いて、排気された空間内に流れることが許容される、真空に基づく充填を含む、多くの様式が、部品間内に液晶を充填させるために存在し得る。更に、レンズインサート部品間の空間中に存在するキャピラリー力が、液晶材料での空間の充填を補助し得る。709において、2つの部片を互いに近くに運ばれ、次いで密封されて、液晶を有する伴う可変アパーチャ要素を形成してもよい。非限定的な例として、接着剤、シーラント、及びo−リングのような物理的シーリング要素、並びにスナップロック形体の利用を含む、部品を一緒に密封する多くの様式が存在し得る。
【0127】
いくつかの実施例において、709にて形成されたタイプの2つの部品が、方法工程701〜709を繰り返すことによって作製されてよく、ここでアライメント層が、非偏光の集束力を調節し得るレンズを許容するために、互いからオフセットされる。このような実施例では、2つの可変アパーチャ層を組み合わせて、単一の可変アパーチャインサートを形成してもよい。710において、可変アパーチャ部分をエネルギー源に接続してもよく、中間又は付属構成部品をその上に配置してもよい。
【0128】
711において、工程710で結果として得られた可変アパーチャインサートを鋳型部分内に配置してもよい。可変アパーチャインサートは、1つ又は2つ以上の構成部品を含んでいてもよいし、含んでいなくてもよい。いくつかの好ましい実施例では、可変アパーチャインサートは、鋳型部分内に機械配置を介して配置される。機械配置としては、例えば、表面実装要素を配置するために、産業界において公知であるような、ロボット又は他のオートメーションが含まれてよい。可変アパーチャインサートの人間による配置も本発明の範囲内である。したがって、任意の機械配置又は自動化を利用することができ、これは、鋳型部分に含まれる反応性混合物の重合によって、可変アパーチャが、結果として得られる眼用レンズ内に含まれるように、エネルギー源を有する可変アパーチャインサートを鋳造鋳型部分内に配置するのに有効である。
【0129】
いくつかの実施例では、可変アパーチャインサートを、基質に取り付けた鋳型部分内に配置してもよい。エネルギー源及び1つ又は2つ以上の構成部品を基質に取り付けてもよく、それらは可変アパーチャインサートと電気通信してもよい。構成部品は、例えば、可変アパーチャインサートに印加されるパワーを制御する回路構成を含んでいてもよい。したがって、いくつかの実施例では、構成部品は、可変アパーチャインサートを駆動して、1つ又は2つ以上の光学特性(例えば、第1の屈折力と第2の屈折力との間の状態変更など)を変えるための制御メカニズムを含んでいる。
【0130】
いくつかの実施例では、プロセッサデバイス、マイクロエレクトロメカニカルシステム(MEMS)、ナノ電気機械システム(NEMS)、又は他の構成部品を、可変アパーチャインサート内に配置して、エネルギー源と電気的に接触させてもよい。712において、反応性モノマー混合物が、鋳型部分内に沈着し得る。713において、可変アパーチャインサートを反応性混合物と接触するように位置させてもよい。いくつかの実施例では、可変アパーチャの配置とモノマー混合物の堆積との順序を逆にしてもよい。714において、第1の鋳型部分を第2の鋳型部分に隣接して配置して、反応性モノマー混合物及び可変アパーチャインサートの少なくとも一部が空洞内にあるようにレンズ形成空洞を形成する。前述したように、好ましい実施例では、エネルギー源及び1つ又は2つ以上の構成部品がやはり空洞内にあり、可変アパーチャインサートと電気通信している。
【0131】
715において、空洞内の反応性モノマー混合物が重合される。重合は、例えば、化学線及び熱のいずれか又は両方への曝露を介して達成され得る。716において、眼用レンズを、鋳型部分から、眼用レンズを構成するインサート封入重合材料に付着するか又は封入された可変アパーチャインサートと共に取り出す。
【0132】
本発明が、任意の公知のレンズ材料から作成されるハード若しくはソフトコンタクトレンズ、又はそのようなレンズを製造するために好適な材料を提供するために使用され得るが、好ましくは、本発明のレンズは、約0〜約90パーセントの水分含量を有するソフトコンタクトレンズである。より好ましくは、レンズは、モノマー含有ヒドロキシ基、カルボキシル基、若しくはこれらの両方から作成される、又は、シロキサン、ヒドロゲル、シリコーンヒドロゲル、及びこれらの組み合わせ等のシリコーン含有ポリマーから作成される。本発明のレンズを形成するのに有用な材料は、重合開始剤等の添加剤と共に、マクロマー、モノマー、及びこれらの組み合わせのブレンドを反応させることによって作製され得る。好適な材料としては、シリコーンマクロマー及び親水性モノマーから作製されるシリコーンヒドロゲルが挙げられるが、これらに限定されない。
【0133】
更に、実施例はある特定の眼用ベースのレンズに対して示したが、当然のことながら、種々のタイプのレンズ(例えば、眼鏡用レンズ、カメラ用レンズ、医療デバイス用レンズ、及び光学用途用レンズ)を、本明細書で説明した類似の方法で又は同様のデザイン態様を用いて形成してもよい。
【0134】
装置
図8を参照すると、自動化装置810が、1つ又は2つ以上の転送インターフェース811を有して図示される。複数の鋳型部分(それぞれ、関連付けられた可変アパーチャインサート814を有する)をパレット813上に収容して、転送インターフェース811に与える。実施例としては、例えば可変アパーチャインサート814を別個に配置する単一のインターフェース、又は可変アパーチャインサート814を複数の鋳型部分内に(またいくつかの実施例では各鋳型部分に)同時に配置する複数のインターフェース(図示せず)が挙げられ得る。配置は、転送インターフェース811の垂直運動815によって行われてもよい。
【0135】
本発明のいくつかの実施例の別の態様は、可変アパーチャインサート814を支持する装置を含む一方で、眼用レンズの本体がこれらの構成部品の周りに成形される。いくつかの実施例では、可変アパーチャインサート814及びエネルギー源を、レンズ鋳型(例示せず)内の保持点に取り付けてもよい。保持点は、レンズ本体内に形成されるものと同じタイプの重合された材料で取り付けられてもよい。他の実施例としては、可変アパーチャインサート814とエネルギー源とを取り付けてもよい鋳型部分内のプレポリマーの層が挙げられる。
【0136】
インサートデバイス中に含まれるプロセッサ
ここで図9を参照すると、コントローラ900が、本発明のいくつかの実施例にて使用され得るように図示されている。コントローラ900はプロセッサ910を含み、このプロセッサは、通信デバイス920に連結された1つ又は2つ以上のプロセッサ構成要素を含み得る。いくつかの実施例において、コントローラ900は、眼用レンズ中に配置されるエネルギー源にエネルギーを伝達するために使用され得る。
【0137】
コントローラは、通信チャネルを介してエネルギーを通信するように構成された通信デバイスに連結された1つ又は2つ以上のプロセッサを含んでもよい。通信デバイスを用いて、眼用レンズ内への可変アパーチャインサートの配置の1つ若しくは2つ以上、又は可変アパーチャデバイスを動作させるコマンドの伝達を電子的に制御してもよい。
【0138】
通信デバイス920はまた、例えば、1つ若しくは2つ以上のコントローラ装置又は製造機器部品と通信するために使用され得る。
【0139】
プロセッサ910は、記憶デバイス930とも通信している。記憶デバイス930は、磁気記憶装置(例えば、磁気テープ及びハードディスクドライブ)、光学記憶装置、並びに/又は半導体メモリデバイス、例えばランダムアクセスメモリ(RAM)デバイス及び読み出し専用メモリ(ROM)デバイスの組み合わせを含む、任意の適切な情報記憶デバイスを含んでもよい。
【0140】
記憶デバイス930は、プロセッサ910を制御するためのプログラム940を記憶してもよい。プロセッサ910は、プログラム940の命令を実行し、それによって本発明に従って作動する。例えば、プロセッサ910は、可変アパーチャインサート配置、処理デバイス配置などを記述する情報を受け取ってもよい。記憶デバイス930はまた、1つ又は2つ以上のデータベース950、960内の眼科関連データを記憶することもできる。データベース950及び960は、可変アパーチャレンズとの間でやり取りするエネルギーを制御するための特定の制御論理を含んでいてもよい。
【0141】
この説明では、参照が、図中に示された要素に対してこれまで参照してきた。多くの素子が、理解のために、本技術分野の実施例を描写するため、参照のために描写される。実際の形体の相対スケールは、描写したものと明確に異なってよく、描写した相対スケールからの差が、本明細書の趣旨内で想定されるべきである。例えば、液晶分子は、インサート部品のスケールに対して描写するために、極端に小さいスケールであってよい。分子のアライメントのような因子の再現を許容するために、インサート部品に対して同様のスケールにて、液晶分子を表す形体の描写がしたがって、実際の実施例において、非常に異なる相対スケールをとり得るそのような描写スケールの一例である。
【0142】
図示及び説明されたものは、最も実用的かつ好ましい実施例であると考えられるが、当業者であれば、本明細書に説明及び図示した特定の設計及び方法からの変更はそれ自体当業者にとって自明であり、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく使用できることは明らかであろう。本発明は、説明し例証した特定の構成に限定されないが、添付の特許請求の範囲に含まれ得る全ての修正と一貫するように構成されているべきである。
【0143】
〔実施の態様〕
(1) コンタクトレンズデバイスであって、前記コンタクトレンズデバイスの光学ゾーンの少なくとも一部内に位置する可変アパーチャインサートを有し、前記可変アパーチャインサートは、
湾曲した前部光学部片と湾曲した中間光学部片であって、前記前部光学部片の背面と前記中間光学部片の前面とは、第1のチャンバの少なくとも一部と境界を接するように構成されている、湾曲した前部光学部片と湾曲した中間光学部片と、
湾曲した後部光学部片と湾曲した中間光学部片であって、前記後部光学部片の前面と前記中間光学部片の背面とは、第2のチャンバの少なくとも一部と境界を接するように構成されている、湾曲した後部光学部片と湾曲した中間光学部片と、
少なくとも非光学ゾーンを含む領域で前記可変アパーチャインサート内に組み込まれたエネルギー源と、
前記第1のチャンバ内に位置する液晶材料を含む層であって、液晶材料の領域を含む、層と、を含み、
前記可変アパーチャインサートは、前記コンタクトレンズデバイスの被写界深度を調整する、コンタクトレンズデバイス。
(2) レンズデバイスであって、
電気活性な遮光性要素であって、電気信号の印加によって透過率の調整を可能にするように構成されている、電気活性な遮光性要素と、
前記電気活性な遮光性要素を含むレンズ本体と、
通電素子と、
コントローラであって、前記電気活性な遮光性要素を制御して、サイズが約1mmのアパーチャを形成する、コントローラと、を含む、レンズデバイス。
図1
図2A
図2B
図3
図4
図5A
図5B
図5C
図5D
図5E
図6A
図6B
図6C
図6D
図6E
図6F
図6G
図6H
図7
図8
図9
【外国語明細書】
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