(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気アクティブレンズと、
使用者の頭の動きに応答して信号を発生するスイッチと、
このスイッチからの信号を受けて前記電気アクティブレンズの屈折率を変化させるように適合されていると共に、前記電気アクティブレンズに動作的に接続された制御装置と
を具備する眼鏡であって、
該眼鏡のフレームには、頭の傾きの程度に応じて前記制御装置に信号を送るマイクロジャイロスコープまたはマイクロ加速度計が配置されており、
前記マイクロジャイロスコープまたは前記マイクロ加速度計からの前記信号の大きさに前記電気アクティブレンズの屈折率の変化が関連付けられる眼鏡。
【請求項２】
前記スイッチが前記眼鏡のフレームに配置されている請求項１に記載の眼鏡。
【請求項３】
前記眼鏡のフレームには、手動スイッチが設けられている請求項１または２に記載の眼鏡。
【請求項４】
前記制御装置は、前記眼鏡のフレームに設けられている請求項２に記載の眼鏡。
【請求項５】
前記眼鏡のフレームには、距離測定器が更に設けられている請求項２もしくは４に記載の眼鏡。
【請求項６】
前記電気アクティブレンズは、回折レンズである請求項１ないし５いずれか一項に記載の眼鏡。
【請求項７】
前記電気アクティブレンズは、単一ピクセルレンズである請求項１ないし５いずれか一項に記載の眼鏡。
【請求項８】
前記電気アクティブレンズは、エッチングされた回折パターンを有する請求項１ないし７のいずれか一項に記載の眼鏡。
【請求項９】
前記電気アクティブレンズは、近視、遠視、乱視、老視、収差、不正乱視、並びに目の層のでこぼこの少なくとも一種類を矯正するように形成されている請求項１ないし８のいずれか一項に記載の眼鏡。
【請求項１０】
電気アクティブレンズと、
使用者の頭の動きに応答して信号を発生するスイッチと、
このスイッチからの信号を受けて前記電気アクティブレンズの屈折率を変化させるように適合されていると共に、前記電気アクティブレンズに動作的に接続された制御装置とを具備する眼鏡を使用して視力を調節する方法であって、使用者の頭の動きにより前記スイッチを制御し、このスイッチは、前記電気アクティブレンズの屈折率を調節し、
前記眼鏡は、頭の傾きの程度に応じて前記制御装置に信号を送るマイクロジャイロスコープまたはマイクロ加速度計を有しており、
前記マイクロジャイロスコープまたは前記マイクロ加速度計からの前記信号の大きさに前記電気アクティブレンズの屈折率の変化が関連付けられる方法。
【請求項１１】
前記使用者の頭の動きにより、前記スイッチは、前記電気アクティブレンズの屈折率を変化させるように、所定の設定位置へと回動する請求項１０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、視力の補正の分野に関し、特に電気アクティブレンズを使用して視力を補正するためのシステム、装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
１９９８年、米国だけでも約９，２００万回の目の検査が実施された。これらの検査の大多数は、内部と外部両方の目の病状の完全な検査、筋肉の平衡および両眼性の分析、隔膜および多くのケースでは、瞳孔の測定、ならびに最終的に客観的および主観的の両方であった屈折検査を含んでいた。
【０００３】
屈折検査は、１つの目の屈折誤差の規模および種類を理解／診断するために実行される。現在、診断および測定することのできる屈折誤差の種類は、近視、遠視、乱視、および老視である。現在の屈折レンズ（フォロプター）は、人の視力を２０／２０の距離および近くまで補正しようと試み、２０／１５の距離の視力が達成できるケースもある。しかしながら、これははるかに例外である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
人の目の網膜が視力を処理し、規定することができる理論上の制限は約２０／１０であることが指摘される必要がある。これは、今日の屈折レンズ（フォロプター）と従来の眼鏡レンズの両方によって現在得られる視力のレベルより断然優れている。これらの従来の装置に欠けているのは、収差、不正乱視、または目の層のでこぼこなどの従来のではない屈折誤差を検出、定量化、および補正する能力である。これらの収差、不正乱視、および／または目の層のでこぼこは、人の視覚器官の結果、あるいは従来の眼鏡によって引き起こされる収差の結果として、あるいは両方の組み合わせである場合がある。
【０００５】
したがって、人の視力を検出、定量化およびなるべく２０／１０近くに、またはそれ以上に補正するための手段を有することはきわめて有益だろう。さらに、非常に効率的かつユーザフレンドリな方法でこれを行うことが有益だろう。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、人の視力を検出、定量化および補正する上での新規の方法を利用する。該方法は、電気アクティブレンズを利用するいくつかの革新的な実施形態を含む。さらに、本発明は、電気アクティブ眼鏡の選択、調合、起動およびプログラミングを目的とする新規の方法を利用する。
【０００７】
例えば、ある発明の実施形態では、新規電気アクティブフォロプター／屈折レンズが利用される。この電気アクティブフォロプター／屈折レンズは、今日のフォロプターよりはるかに少ないレンズ要素を利用し、今日のフォロプターの全体的なサイズおよび／または重量より小さい。実際、この例示的な発明の実施形態は、それ自体の構造上の設計を通して、および／または導電性ワイヤーのネットワークによってのどちらかで電気アクティブレンズが適切に機能できるようにするために必要とされる電力を供給するフレームマウント内に収容される１組の電気アクティブレンズだけから成り立っている。
【０００８】
本発明の所定の実施形態を理解するのを助けるために、ここで多様な用語の説明が提供される。状況によっては、これらの説明は必ずしも制限的となることを意図していないが、ここに提供されている例、説明およびクレームに鑑みて読まれなければならない。
【０００９】
「電気活性ゾーン」は、電気活性構造、層、および／または領域を含む、あるいは電気活性構造、層、および／または領域の中に含まれることがある。「電気活性領域」は、電気活性層の一部および／または全体であることがある。電気活性領域は、別の電気活性領域に隣接することがある。電気活性領域は、直接的に、または例えば各電気活性領域の間の絶縁物を用いて間接的にどちらかで付着することができる。「付着する」とは、結合すること、溶着させること、接着すること、およびその他の周知の付着方法を含むことがある。「制御装置」は、プロセッサ、マイクロプロセッサ、集積回路、ＩＣ，コンピュータチップ、および／またはチップを含むか、あるいはプロセッサ、マイクロプロセッサ、集積回路、ＩＣ，コンピュータチップ、および／またはチップに含まれることがある。「屈折レンズ」は、制御装置を含むことがある。「自動屈折レンズ」は、波面アナライザを含むことがある。「近距離屈折誤差」は、老視および人が近距離で明確に見るために補正される必要のある任意のその他の屈折誤差を含むことがある。「中間距離屈折誤差」は、補正される必要のある老視の度合い、中間距離、および人が中間距離で明確に見るために補正される必要のあるその他の屈折誤差を含むことがある。「遠距離屈折誤差」は、人が遠距離で明確に見るために補正される必要のある屈折誤差を含むことがある。「近距離」とは、約６インチから約２４インチ、さらに好ましくは約１４インチから約１８インチであることがある。「中間距離」は、約２４インチから約５フィートであることがある。「遠距離」とは約５フィートと無限の間の任意の距離、さらに好ましくは無限であることがある。「従来の屈折誤差」は、近視、遠視、乱視、および／または老視を含むことがある。「従来のではない屈折誤差」は、不正乱視、目の器官の収差、および従来の屈折誤差には含まれないそれ以外の屈折誤差を含むことがある。「光学屈折誤差」は、光学レンズに関連付けられるあらゆる収差を含むことがある。
【００１０】
所定の実施形態では、「眼鏡」は１枚のレンズを含むことがある。他の実施形態では、「眼鏡」は、複数枚のレンズを含むことがある。「多焦点」レンズは、ニ焦点レンズ、三焦点レンズ、四焦点レンズ、および／または漸次的な追加レンズを含むことがある。「仕上げられた」レンズ半加工品は、両面に仕上げられた光学表面を有するレンズ半加工品を含むことがある。「半仕上げ」レンズ半加工品は、一方の側だけに仕上げられた光学表面を有し、他方の側には光学的にではなく仕上げられた表面を有するレンズ半加工品を含み、該レンズは、さらに、それを使用できるレンズにするために、例えば研削および／または研磨などの修正を必要とすることがある。「特別表面仕上げ」は、半仕上げレンズ半加工品の仕上げられていない表面を仕上げるための過剰な材料の研削および／または研磨を含むことがある。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、電気アクティブフォロプター／屈折レンズシステムの実施形態の斜視図である。
【図２】図２は、別の電気アクティブフォロプター／屈折レンズシステム２００の図である。
【図３】図３は、従来の調合慣行シーケンス３００のフロー図である。
【図４】図４は、調合方法４００の実施形態のフロー図である。
【図５】図５は、電気アクティブ眼鏡の実施形態の斜視図である。
【図６】図６は、処方方法６００の実施形態のフロー図である。
【図７】図７は、ハイブリッド電気アクティブ眼鏡レンズ７００の実施形態の正面図である。
【図８】図８は、図７の断面線Ａ−Ａに沿って取られるハイブリッド電気アクティブ眼鏡レンズ７００の実施形態の正面図である。
【図９】図９は、図５の断面線Ｚ−Ｚに沿って取られる電気アクティブレンズ９００の実施形態の断面図である。
【図１０】図１０は、電気アクティブレンズシステム１０００の実施形態の斜視図である。
【図１１】図１１は、図５の断面線Ｚ−Ｚに沿って取られる回折電気アクティブレンズ１１００の実施形態の断面図である。
【図１２】図１２は、電気アクティブレンズ１２００の実施形態の正面図である。
【図１３】図１３は、断面線Ｑ−Ｑに沿って取られる図１２の電気アクティブレンズ１２００の実施形態の断面図である。
【図１４】図１４は、追跡調査システム１４００の実施形態の斜視図である。
【図１５】図１５は、電気アクティブシステム１５００の実施形態の斜視図である。
【図１６】図１６は、電気アクティブレンズシステム１６００の実施形態の斜視図である。
【図１７】図１７は、電気アクティブレンズ１７００の実施形態の斜視図である。
【図１８】図１８は、電気アクティブレンズ１８００の実施形態の斜視図である。
【図１９】図１９は、電気活性層１９００の実施形態の斜視図である。
【図２０】図２０は、電気アクティブレンズの実施形態の斜視図である。
【図２１】図２１は、電気アクティブ眼鏡の実施形態の斜視図である。
【図２２】図２２は、電気アクティブレンズ２２００の実施形態の正面図である。
【図２３】図２３は、電気アクティブレンズ２３００の実施形態の正面図である。
【図２４】図２４は、電気アクティブレンズ２４００の実施形態の正面図である。
【図２５】図２５は、図５の断面線Ｚ−Ｚに沿って取られる電気アクティブレンズ２５００の実施形態の断面図である。
【図２６】図２６は、図５の断面線Ｚ−Ｚに沿って取られる電気アクティブレンズ２６００の実施形態の断面図である。
【図２７】図２７は、調合方法２７００の実施形態のフロー図である。
【図２８】図２８は、電気アクティブレンズ２８００の実施形態の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は、電気アクティブフォロプター／屈折レンズシステム１００の実施形態の斜視図である。フレーム１１０は、導電性ワイヤー１３０のネットワークを介して電気アクティブレンズ制御装置１４０、および電源１５０に接続される電気アクティブレンズ１２０を含む。
【００１３】
所定の実施形態では、フレーム１１０のつる（図１には図示されていない）は、例えば、マイクロ燃料電池などの電池または電源を含む。他の本発明の実施形態では、フレーム１１０の１つまたは複数のつるが、電源コードが電気コンセントおよび／または電気アクティブ屈折レンズの制御装置／プログラマ１６０に直接的に差し込まれるように必要とされる電気構成部品を所有する。
【００１４】
さらに、他の本発明の実施形態では、電気アクティブレンズ１２０は、人が、屈折している間にも電気アクティブレンズを通して見るために、単に自分の顔を適切に位置付けることができるように吊るされているハウジング組立品内に取り付けられる。
【００１５】
第１の本発明の実施形態は、１組の電気アクティブレンズだけを利用するが、所定のその他の発明実施形態では、複数の電気アクティブレンズが使用される。依然としてその他の発明実施形態では、従来のレンズと電気アクティブレンズの組み合わせが利用される。
【００１６】
図２は、少なくとも１枚の電気アクティブレンズ２２０と複数の従来のレンズ、具体的に言うと、回折レンズ２３０、プリズムレンズ２４０、乱視レンズ２５０、および球面レンズ２６０を備えるハウジング組立品２１０を含む電気アクティブ屈折レンズシステム２００の例示的な実施形態の概略図である。導電性ワイヤー２７０のネットワークは電気アクティブレンズ２２０を電源２７５に、および処方表示２９０を提供する制御装置２８０に接続する。
【００１７】
複数の電気アクティブレンズおよび／または従来のレンズと電気アクティブレンズの組み合わせが利用されるそれぞれの発明の実施形態では、レンズは、無作為におよび／または非無作為の一度に一つのシーケンスで人の視力を試験するために使用できる。その他の本発明の実施形態では、２枚以上のレンズがともに加えられ、必要に応じてそれぞれの目の前で総合補正力を与える。
【００１８】
電気アクティブフォロプターと電気アクティブ眼鏡の両方で利用される電気アクティブレンズは、ハイブリッド構造および／または非ハイブリッド構造のどちらかから構成される。ハイブリッド構造では、従来の光学レンズが電気活性ゾーンと組み合わされる。非ハイブリッド構造では、従来の光学レンズは使用されない。
【００１９】
前述されたように、本発明は、図３にフロー図として示されている今日の一般的な調合慣行シーケンス３００とは異なる。ステップ３１０と３２０で示されるように、従来、従来の屈折レンズを含む目の検査の後には、人の処方を入手し、その処方を調剤士に持っていくことが続く。それから、ステップ３３０と３４０に示されるように、調剤士により、人のフレームおよびレンズが選択される。ステップ３５０と３６０に示されるように、レンズは製作され、縁を付けられ、フレームの中に組み立てられる。最後に、ステップ３７０では、新しい処方眼鏡が調合され、受け取られる。
【００２０】
図４のフロー図に示されるように、本発明の調合方法４００の例示的な実施形態においては、ステップ４１０で、電気アクティブ眼鏡は、装用者によってまたは装用者のために選択される。ステップ４２０では、フレームは装用者に取り付けられる。装用者が電気アクティブ眼鏡を着用した状態で、ステップ４３０では、電子部品が、大部分のケースで眼鏡専門家および／または技術者によって操作される電気アクティブフォロプター／屈折レンズ制御システムによって制御される。しかしながら、所定の本発明の実施形態では、患者または装用者は、実際に、制御システムを操作することができ、このようにして専用の電気アクティブレンズの処方を制御することができる。それ以外の発明の実施形態では、患者／装用者、およびアイケア専門家および／または技術者が制御装置をともに取り扱う。
【００２１】
ステップ４４０では、制御システムは、アイケア専門家によって操作されるのか、技術者および／または患者／装用者によって操作されるのかに関係なく、依然として、患者／装用者にとって最良の補正処方箋を客観的または主観的の両方で選択するために使用される。患者／装用者の視力をその最適補正に補正するために適切な処方箋を選択すると、アイケア専門家または技術者は患者／装用者の電気アクティブ眼鏡をプログラミングする。
【００２２】
１つの発明の実施形態では、選択された処方箋は、選択された電気アクティブ眼鏡が電気アクティブフォロプター／屈折レンズの制御装置から切断される前に、電気アクティブ眼鏡制御装置、および／または１つまたは複数の制御装置構成部品の中にプログラミングされる。その他の発明の実施形態では、処方箋は、選択された電気アクティブ眼鏡の中に後でプログラミングされる。
【００２３】
どちらのケースでも、電気アクティブ眼鏡が選択され、取り付けられ、プログラミングされ、従来の眼鏡が今日選択され、取り付けられ、プログラミングされ、調合されるのとはまったく別のシーケンスで、ステップ４５０で選択され、取り付けられ、プログラミングされ、調合される。このシーケンスは、改善された製造効率、屈折効率、および調合効率に対処する。
【００２４】
この発明方法によって、患者／装用者は、文字通り自分の眼鏡を選択し、視力の試験が行われている間にそれらを着用してから、それらを正しい処方箋のためにプログラミングさせることができる。すべてではないが、大部分のケースでは、これは患者／装用者が検査椅子を離れる前に実行され、このようにして目の屈折自体の精度だけではなく、患者の最終的な処方箋の総製作プログラミング精度も保証する。最後に、本発明の実施形態では、患者は、文字通り、検査椅子から立ち上がり、アイケア専門家の事務所から進み出る前に自分の電気アクティブ眼鏡を着用することができる。
【００２５】
その他の発明の実施形態は、その後過去とほとんど同じ方法で記入される患者または装用者の最良の補正済み処方箋を表示または印刷するためだけに、電気アクティブフォロプター／屈折レンズに対処することが指摘される必要がある。現在、プロセスは、文書による処方箋を、電気アクティブ眼鏡（フレームおよびレンズ）が販売され、調合される調合場所に持っていくことを必要とする。
【００２６】
さらに、その他の実施形態では、処方箋は、例えば、インターネットを介して電子的に電気アクティブ眼鏡（フレームおよびレンズ）が販売される調合場所に送信される。
【００２７】
処方箋が、目の屈折が実行されない時点で記入されないケースでは、所定の発明の実施形態において、電気アクティブ眼鏡制御装置、および／または１つまたは複数の制御装置構成要素は、プログラミングされ、電気アクティブ眼鏡の中にインストールされるか、あるいは屈折に続いて電気アクティブ眼鏡にインストールされる間に直接的にプログラミングされるかのどちらかである。電気アクティブ眼鏡に何も追加されないケースでは、電気アクティブ眼鏡制御装置、および／または１つまたは複数の制御装置構成要素は、電気アクティブ眼鏡の複雑な内蔵部分であり、後で付け加えられる必要はない。
【００２８】
図２７は、別の発明の調合方法２７００のある実施形態のフロー図である。ステップ２７２０では、患者の処方箋が入手される。ステップ２７３０では、電気アクティブ眼鏡が選択される。ステップ２７４０では、電気アクティブ眼鏡が装用者の処方箋でプログラミングされる。ステップ２７５０では、電気アクティブ眼鏡が調合される。
【００２９】
図５は、電気アクティブ眼鏡５００の別の発明の実施形態の斜視図である。この例示的な例では、フレーム５１０は、ワイヤー５３０を電気アクティブ眼鏡制御装置５４０および電源５５０に接続することにより電気的に結合される総称的な電気アクティブレンズ５２０と５２２を含む。断面線Ｚ−Ｚは、総称電気アクティブレンズ５２０を分割する。
【００３０】
制御装置５４０は、電気アクティブ眼鏡５００の「頭脳」としての役割を果たし、少なくとも１つのプロセッサ構成部品、特定の処方箋用に命令および／またはデータを記憶するための少なくとも１つのメモリ構成部品、およびポートのような少なくとも１つの入力／出力構成部品を含むことがある。制御装置５４０は、メモリから読み出したり、メモリに書き込む、個々のグリッド素子に所望される屈折率に基づいてかけられる電圧を計算する、および／または患者／ユーザの眼鏡と関連付けられた屈折レンズ／フォロプター装置間でローカルインタフェースとしての役割を果たすなどの計算タスクを実行することができる。
【００３１】
本発明のある実施形態では、制御装置５４０は、患者の収束ニーズおよび調節ニーズを満たすためにアイケア専門家または技術者によって事前にプログラミングされる。この実施形態では、事前プログラミングは、制御装置５４０が患者の眼鏡の外部にある間に制御装置５４０上で実行され、その後、制御装置５４０は検査後に眼鏡の中に差し込まれる。１つの発明の実施形態では、制御装置５４０は、「読取専用」型であり、電圧をグリッド素子に供給し、特定の距離の間、視力を補正するために必要な屈折率アレイを得る。患者の処方箋が変化するにつれて、新規制御装置５４０は専門家によってプログラミングされ、眼鏡に差し込まれなければならない。この制御装置は、ＡＳＩＣ、つまり特定用途向け集積回路の等級であり、そのメモリと処理コマンドは恒久的に焼き付けられるだろう。
【００３２】
本発明の別の実施形態では、電気アクティブ眼鏡制御装置は、最初に調合されるときに、初めにアイケア専門家または技術者によってプログラミングされてよく、その後同じ制御装置、つまりその構成要素は、患者のニーズが変化するにつれて別の補正を提供するためにプログラミングし直すことができる。この電気アクティブ眼鏡制御装置は、眼鏡から外され、（図１と図２に示される）屈折レンズの制御装置／プログラマの中に設置され、試験中にプログラミングし直されるか、あるいは電気アクティブ眼鏡から取り外さずに屈折レンズによって元の位置でプログラミングし直されてよい。このケースの電気アクティブ眼鏡制御装置は、例えば、ＦＰＧＡの、つまり利用者書込み可能ゲートアレイアーキテクチャとなるだろう。この発明の実施形態では、電気アクティブ眼鏡制御装置は、眼鏡の中に恒久的に内蔵されてよく、再プログラミングコマンドをＦＰＧＡに発行する屈折リングに対するインタフェースリンクだけを必要とするだろう。このリンクの一部は、屈折レンズ／フォロプターの中に、あるいはその制御装置／プログラマ装置の中に埋め込まれているＡＣアダプタによって提供される電気アクティブ眼鏡制御装置に対する外部ＡＣ電力を含むだろう。
【００３３】
本発明の別の実施形態では、電気アクティブ眼鏡は屈折レンズの役割を果たし、アイケア専門家または技術者によって操作される外部装置は、単に電気アクティブ眼鏡の制御装置に対するデジタルインタフェースおよび／またはアナログインタフェースから成り立つ。このようにして、電気アクティブ眼鏡制御装置は、屈折レンズ／フォロプター用の制御装置としても役立つだろう。この実施形態では、必要な処理電子部品は、電気アクティブ眼鏡へのグリッド電圧のアレイを改変し、ユーザ用の最適な補正が実験的に決定された後に、このデータで電気アクティブ眼鏡制御装置を再プログラミングするために使用できる。このケースでは、患者は、検査中に自身の電気アクティブ眼鏡を通して目のチャートを検討し、自分が最良の補正処方箋を選択していることに気付かない場合があり、その電気アクティブ眼鏡内の制御装置は同時に電気的にプログラミングし直される。  
別の革新的な実施形態は、第１ステップとして、および／または一例としてのように（図１と図２に図示される）電気アクティブ屈折レンズと組み合わせて使用できるが、発明の電気アクティブレンズとともに使用するために互換性があり、プログラミングされるフィードバックを提供するために開発または改良されたハンフレイ（Ｈｕｍｐｈｒｅｙ）の自動屈折レンズまたはニコン（Ｎｉｋｏｎ）の自動屈折レンズに制限されない電子自動屈折レンズを利用する。この革新的な実施形態は、患者または装用者が自分の電気アクティブ眼鏡を装用中に、人の屈折誤差を測定するために使用される。このフィードバックは、制御装置および／プログラマの中に自動的にまたは手動で送られ、それからユーザ／装用者の電気アクティブ眼鏡の制御装置をプログラミングまたは再プログラミングする。この革新的な実施形態では、人の電気アクティブ眼鏡は、完全な目の検査または目の屈折を必要としなくても、必要に応じて校正し直すことができる。
【００３４】
本発明の所定のその他の実施形態では、人の視力の補正は、人の電気アクティブレンズによって２０／２０に補正される。これは、大部分の場合、人の従来の屈折誤差（近視、遠視、乱視および／または老視）を補正することによって入手される。所定のその他の実施形態では、従来の屈折誤差（近視、遠視、乱視、および／または老視）だけではなく、収差、不正乱視、および／または目の層のでこぼこなどの従来のではない屈折誤差も測定、補正される。それにより従来の屈折誤差に加えて収差、不正乱視および／または目の層でこぼこが補正される本発明の実施形態では、人の視力は、多くの場合、２０／１５などの２０／２０より良く、２０／１５より良く、２０／１０に、および／または２０／１０より良く補正できる。
【００３５】
この有利な誤差補正は、眼鏡内の電気アクティブレンズを、実質的には適応光学部品として利用することによって達成される。適応光学部品は立証され、通信用途および軍事用途のために大気を通したレーザ伝達だけではなく、地上を拠点とした天体望遠鏡での大気の歪みも補正するために、長年に渡って使用されてきた。これらのケースでは、画像またはレーザ光波の波面に小さな補正を加えるために、分化された、つまり「ゴム」鏡が、通常利用される。大部分のケースでは、これらの鏡は、機械的なアクチュエータによって操作される。
【００３６】
適応光学部品は、視力に適用されるように、光ビームを用いた目の器官のアクティブな探査に基づき、網膜の反射または網膜上で作られる像のどちらかの波面歪みを測定する。この形の波面分析は、平面状のまたは球面のプローブ波を想定し、目の器官によってこの波面に伝えられる歪みを測定する。初期の波面を歪んだ波面に比較することによって、熟練した検査者は目の器官の中にどのような異常が存在するのかを判断し、適切な補正処方箋を処方することができる。しかしながら、波面アナライザには複数の競合する設計があり、このような波面分析を実行するために伝達性または反射性どちらかの空間光変調器として使用するための、ここに記述されている電気アクティブレンズの適応は本発明に含まれる。波面アナライザの例は、そのそれぞれがここに参照して全体で組み込まれる米国特許第５，７７７，７１９号（Ｗｉｌｌｉａｍｓ）および第５，９４９，５２１号（Ｗｉｌｌｉａｍｓ）に提供される。
【００３７】
しかしながら、本発明の所定の実施形態では、小さな補正または調整は、像光波が、その屈折率を改変できる電気的に駆動されたピクセルのグリッドアレイによって伝えられるように電気アクティブレンズに対して行われ、それらの中を通過する光を加速または減速することができる。このようにして、電気アクティブレンズは適応光学部品となり、ほぼ収差のない像を網膜上で得るために、目自体の光学的諸特性での固有の空間的な不完全さを補償することができる。
【００３８】
本発明の所定の実施形態では、電気アクティブレンズは完全に二次元であるため、目の光学器官によって生じる固定空間収差は、患者／ユーザの総視力補正処方箋の一番上に屈折補正の小さな索引を組み込むことによって補償することができる。このようにして、視力は、一般的な収束補正および調節補正を用いて達成できるより優れたレベルまで補正することができ、多くの場合、２０／２０より良い視力を生じさせるだろう。
【００３９】
２０／２０より良くこれを達成するために、患者の目の収差は、例えば、特に目の収差測定用に設計された波面センサまたはアナライザを利用する改良された自動屈折レンズによって測定できる。いったん目の収差およびその他の種類の従来のではない屈折誤差が空間的に及び規模の両方で求められると、眼鏡の制御装置は、全体的な近視、遠視、老視、および／または乱視の補正に加えて、これらの収差およびそれ以外の種類の従来のではない屈折誤差を保証するために２−Ｄ空間依存屈折率の変化を組み込むようにプログラミングすることができる。このようにして、本発明の電気アクティブレンズの実施形態は、患者の目の器官の、あるいはレンズ光学的諸特性によって生じる収差を電気アクティブに補正することができる。
【００４０】
このようにして、例えば、−３．５０ジオプタールという一定の倍率補正が、装用者の近視を補正するために一定の電気アクティブ発散レンズで必要とされてよい。この場合、さまざまな電圧、Ｖ１．．．ＶＮのアレイがグリッドアレイの中のＭ個の素子にかけられ、−３．５０ジオプタールという倍率を電気アクティブレンズに与えるさまざまな屈折率Ｎ１．．．ＮＭのアレイを生じさせる。しかしながら、グリッドアレイの中の一定の素子は、目の収差および／または従来のではない屈折誤差の補正を行うために、その率Ｎ１．．．ＮＭのプラスまたはマイナス０．５０ユニットの変更まで必要としてよい。これらの変化に対応する小さい電圧偏差が、基礎近視補正電圧に加えて適切なグリッド素子にかけられる。
【００４１】
不正乱視のような従来のではない屈折誤差、例えば角膜正面の涙層、角膜の正面または後部、水性不整、レンズ状の水晶体の正面または後部、眼の硝子液不整などの目の屈折不整、あるいは眼の屈折器官自体によって生じるそれ以外の収差を可能な限り多く、検出、定量化、および／または補正を行うためには、電気アクティブ屈折レンズ／フォロプターは、図６の本発明の処方方法の実施形態に従って使用される。
【００４２】
ステップ６１０では、従来の屈折レンズ、従来のレンズと電気アクティブレンズの両方を有する電気アクティブ屈折レンズ、または電気アクティブレンズ、または自動屈折レンズだけを有する電気アクティブ屈折レンズが、（近視の）マイナスパワー、（遠視の）プラスパワー、（乱視の）円筒形のパワーと軸、および必要とされるときにプリズムパワーなどの従来のレンズパワーを使用して人の屈折誤差を測定するために利用される。この方法を使用すると、人は、従来の補正屈折誤差によって現在患者のＢＶＡ（ｂｅｓｔ  ｖｉｓｕａｌ  ａｃｕｉｔｙ：最高視力）として知られているものを得るだろう。しかしながら、本発明の所定の実施形態は、今日の従来の屈折レンズ／フォロプターが達成するだろうことを超えて人の視力を改善することに対処する。
【００４３】
したがって、ステップ６１０は、従来のではない発明の方法での人の処方箋の追加の改良に備える。ステップ６１０では、この最終点を達成する処方箋が電気アクティブ屈折レンズにプログラミングされる。患者は、マルチグリッド電気活性構造を有する電気アクティブレンズを通して、屈折誤差を正確に自動的に測定する改良された互換性のある自動屈折レンズまたは波面アナライザの中を見るために適切に配置される。この屈折誤差測定は、可能な限り多くの従来のではない屈折誤差を検出し、定量化する。この測定値は、患者が電気アクティブレンズの目標領域を通して見ている間に、視線に沿って網膜中心窩で最高の焦点を達成するために必要な処方箋を自動的に計算する一方で、それぞれの電気アクティブレンズの小さい、約４．２９ｍｍの目標領域を通して採取される。いったんこの測定が行われると、この従来のではない補正は、将来の使用のために制御装置／プログラマメモリに記憶されるか、あるいは電気アクティブレンズを制御する制御装置の中にプログラミングされるかのどちらかである。これは、言うまでもなく、両目に関して反復される。
【００４４】
ステップ６２０では、患者または装用者は、自らのオプションで、彼らがさらに従来の屈折誤差補正、従来のではない屈折誤差補正、または両方の組み合わせ、ひいては最終的な処方箋を自らの気に入るように改良できるようにするだろう制御装置を使用することを選んでよい。代わりに、または加えて、アイケア専門家は、いくつかのケースで、追加の改良が実行されるまでそれを改良してよい。この点で、従来の技法を介して入手できるより優れた患者のために改良されたＢＶＡが達成されるだろう。
【００４５】
ステップ６３０では、追加の改良された処方箋が、電気アクティブレンズの処方箋を制御する制御装置の中にプログラミングされる。ステップ６４０では、プログラミングされた電気アクティブ眼鏡が調合される。
【００４６】
先行するステップ６１０から６４０はある発明の方法を提示するが、アイケア専門家の判断または方法に応じて、多数の異なるが類似した方法が、電気アクティブ屈折レンズ／フォロプターだけを使用して、あるいは波面アナライザと組み合わせて人の視力を検出、定量化、および／または補正するために使用できるだろう。どのような順序であれ、人の視力を検出、定量化、および／または補正するために電気アクティブ屈折レンズ／ｐｈｏｒｏｐｕｔｅｒを利用する方法は、波面アナライザとともにであるかどうかに関係なく、本発明の一部であると見なされる。例えば、所定の発明の実施形態では、ステップ６１０から６４０は、改良された方法で、または違う順序でさえ実行されてよい。さらに、所定のその他の発明方法では、ステップ６１０に参照されるレンズの目標領域は、半径約３．０ミリメートルから半径約８．０ミリメートルの範囲内にある。依然として、その他の発明実施形態では、目標領域は、半径約２．０ミリメートルから連座右全体の面積までのどこかとなる。
【００４７】
本説明はこれまで、将来の眼の検査を実行するために、多様な形式の電気アクティブレンズだけを使用する、あるいは波面アナライザと組み合わされた屈折に集中してきたが、新興技術が単に客観的な測定だけに対処し、このようにして患者の応答または反応の伝達のニーズを潜在的に排除してよい別の可能性がある。ここに記述され、および／または主張される発明の実施形態の多くは、客観的であるか、主観的であるか、あるいは両方の組み合わせであるかに関係なく、任意の種類の測定システムを取り扱うことが意図される。
【００４８】
ここで前述されたような電気アクティブレンズ自体に目を向けると、本発明の実施形態は、ハイブリッド構造または非ハイブリッド構造のどちらかとなる新規の電気アクティブレンズを有する電気アクティブ屈折レンズ／フォロプターに関する。ハイブリッド構造により、従来の単一焦点または多焦点のレンズ光学諸特性の、前面、背面、および／または前面と背面の間に位置する少なくとも１つの電気アクティブゾーン、つまり焦点を電気的に変更するために必要な電気アクティブ手段を有する電気アクティブ材料から成り立つゾーンとの組み合わせが意味される。本発明の所定の実施形態では、電気アクティブゾーンは、それをかき傷またはその他の通常の磨耗から保護するために、レンズの内側に、またはレンズの後部凹面のどちらかに明確に設置される。電気アクティブゾーンが正面凸面の一部として含まれる実施形態では、大部分のケースでは、耐引っかきコーティングが塗布される。従来の単一焦点レンズまたは従来の多焦点レンズと電気アクティブゾーンの組み合わせは、ハイブリッドレンズ設計の総レンズを与える。非ハイブリッドによって、その屈折倍率のほとんど１００％がその電気アクティブ性質によってだけ生じる電気アクティブであるレンズが意味される。
【００４９】
図７は、例示的なハイブリッドエレトロアクティブ眼鏡レンズ７００の実施形態の正面図であり、図８は線Ａ−Ａに沿って取られる断面図である。光学レンズ７１０に取り付けられるのは、電気活性層７２０のすべてまたは一部を占有する１つまたは複数の電気活性領域を有することができる電気活性層７２０である。やはり光学レンズ７１０および少なくとも部分的に取り巻く電気活性層７２０に付着されているのは、フレーム層７３０である。光学レンズ７１０は、この特定の例だけでは水平面から右回りに約４５度、回転された乱視軸Ａ−Ａを有する乱視倍率補正領域７４０を含む。電気活性層７２０およびフレーム層７３０を覆っているのは、オプションのカバー層７５０である。
【００５０】
さらに説明されるように、電気活性層７２０は、液晶および／または重合体ゲルを含むことがある。電気活性層７２０は、位置合わせ層、金属層、導電層、および／または絶縁層も含むことがある。
【００５１】
代替実施形態では、乱視補正領域７４０が、光学レンズ７１０が球面倍率だけの補正を行うように排除される。別の代替実施形態では、光学レンズ７１０は、遠距離、近距離のどちらか、および／または両方、および球面誤差、円筒形誤差、プリズム誤差、および／または非球面誤差を含む任意の酒類の従来の屈折誤差の補正を行うことができる。電気活性層７２０は、近距離、遠距離を、および／または収差などの従来のではない屈折誤差も補正できる。それ以外の実施形態では、電気活性層７２０は、任意の種類の従来のまたは従来のではない屈折誤差を補正することができ、光学レンズ７１０は、従来の屈折誤差の補正を行うことができる。
【００５２】
ハイブリッド構造方法を有する電気アクティブレンズが、非ハイブリッドレンズの優位点に優る一定の異なる優位点を有することが発見された。これらの優位点とは、より低い電力ニーズ、より小型の電池サイズ、より長い電池寿命、より複雑ではない電気回路構成要素、より少ない導体、より少ない絶縁物、より低い製造費、高められた光学トランスペアレンシー、および高められた構造上の完全性である。しかしながら、非ハイブリッド電気アクティブレンズが、削減された厚さおよび大量生産を含む、それ自体の一式の優位点を有することが注記されなければならない。
【００５３】
また、非ハイブリッド方法、およびいくつかの実施形態では完全フィールドハイブリッド方法と部分フィールドハイブリッド方法の両方ともが、例えば、利用されている電気活性構造設計がマルチグリッド電気活性構造であるときに、非常に限られた数のＳＫＵ（在庫品ユニット）の大量生産に対処するだろうことも発見された。この場合、大量生産時に、装用者の解剖学上の互換性のための曲率およびサイズなどの限られた数の区分化された特徴に焦点を当てることが必要とされるだけだろう。
【００５４】
この改良の意義を理解するために、人は、大部分の処方箋に対処するために必要とされる従来のレンズ半加工品の数を理解しなければならない。補正処方性の約９５%が、０．２５ジオプタール増分の−６．００ジオプタールから＋６．００ジオプタールの範囲内での球面倍率補正を含む。この範囲に基づいて、約４９%の一般的に処方される球面倍率がある。乱視補正を含むそれらの処方箋の内、約９５%が、０．２５ジオプタール増分の−４．００ジオプタールから＋４．００ジオプタールの範囲内に該当する。この範囲に基づいて、約３３の一般的に処方される乱視（つまり円筒形）倍率がある。しかしながら、乱視は軸成分を有するため、約３６０度の乱視軸向きがあり、典型的には１度の増分で処方される。このようにして、３６０の異なる乱視軸処方箋がある。
【００５５】
さらに、多くの処方箋は、老視の補正を行うために、焦点構成要素を含む。老視補正を有するそれらの処方箋の内、約９５%が０．２５ジオプタール増分で＋１．００ジオプタールから＋３．００ジオプタールの範囲内に該当し、それにより９つの一般的に処方される老視倍率が生じる。
【００５６】
本発明のいくつかの実施形態は、球面補正、円筒形補正、軸補正および老視補正に備えることができるため、１枚の非ハイブリッド電気アクティブレンズが、５，２３９，０８０（＝４９ｘ３３ｘ３６０ｘ９）通りのことなる処方箋に役立つことができる。このようにして、１枚の非ハイブリッド電気アクティブレンズは、多数のレンズ半加工品ＳＫＵを大量生産する、および／または蓄える必要性を排除することができ、おそらくさらに重要なことには、各レンズ半加工品を特定の患者の処方箋まで研削、研磨する必要性を排除することができる。
【００５７】
表面形状、まつげの長さ等の解剖学状の問題点に対処するために必要とされる可能性のある多様なレンズ曲率を説明するために、いくぶん１枚を超える非ハイブリッドレンズＳＫＵが大量生産および／または蓄えることができるだろう。それにも関わらず、ＳＫＵの数は数百万から約５以下まで削減できるだろう。
【００５８】
ハイブリッド電気アクティブレンズのケースでは、従来の屈折誤差の補正を光学レンズで行い、ほとんど中心に置かれた電気活性層を利用することによって、必要とされるＳＫＵの数を削減することも可能であることが発見された。図７を参照すると、レンズ７００は、乱視軸Ａ−Ａを必要とされる位置に設置するために、必要に応じて回転できる。このようにして、必要とされるハイブリッドレンズ半加工品の数は、３６０という係数で削減できる。さらに、ハイブリッドレンズの電気アクティブゾーンは、老視補正を提供し、それにより９という係数で必要とされるレンズ半加工品の数を削減することができる。このようにして、ハイブリッド電気アクティブレンズ実施形態は、５００万以上から１６１９（＝４９ｘ３３）へ、必要とされるレンズ半加工品の数を削減することができる。この数のハイブリッドレンズ半加工品ＳＫＵを大量生産するおよび／または蓄えることは妥当に可能である可能性があるため、研削および研磨のニーズは排除されてよい。
【００５９】
それにも関わらず、ほぼ完成したハイブリッドレンズ半加工品を研削、研磨し、完成したレンズ半加工品にすることは可能性として残る。図２８は、ほぼ完成したレンズ半加工品２８００の実施形態の斜視図である。この実施形態では、ほぼ完成したレンズ半加工品２８００が、完成した表面２８２０、完成していない表面２８３０、および部分フィールド電気活性層２８４０を備える光学レンズ２８１０を有する。別の実施形態では、ほぼ完成したレンズ半加工品２８００が、完全フィールド電気活性層を有することがある。さらに、ほぼ完成したレンズ半加工品２８００の電気活性構造は、マルチグリッドまたは単一相互接続である場合がある。さらに、ほぼ完成したレンズ半加工品２８００は、屈折特徴および／または回折特徴を有することがある。
【００６０】
電気アクティブレンズのハイブリッドまたは非ハイブリッドどちらかの実施形態では、かなりの数の必要とされる補正処方箋が、患者の特定の処方箋のニーズのためにカスタマイズおよび／またはプログラムされた制御装置によって調整、制御できる電気アクティブレンズによって作成、カスタマイズすることができる。このようにして、多数の多焦点のほぼ完成したレンズ半加工品だけではなく、数百万の処方箋および多数のレンズ様式、単一焦点レンズ半加工品ももはや必要とされない可能性がある。実際、大部分のレンズおよびフレーム製造および流通は、我々が知っているように、根本から変えられてよい。
【００６１】
本発明が、事前に製造された電子眼鏡（フレームおよび／またはレンズ）あるいは患者またはカスタマに配達された時点でカスタマイズされる電子眼鏡のどちらかである、完全フィールドと部分フィールドに特定のハイブリッド電気アクティブレンズだけではなく、非ハイブリッド電気アクティブレンズも含むことが注記されなければならない。事前に製作され、組み立てられる眼鏡の場合、フレームとレンズの両方とも、レンズがすでに縁を付けられ、眼鏡のフレームの中に入れられた状態で事前に作られる。やはり発明の一部であると考えられるのは、例えば、患者の処方箋用のプログラミング済みの制御装置、および／または１つまたは複数の制御装置構成部品の設置のための、事前に製作し、アイケア専門家の現場またはそれ以外の現場に送ることのできる必要な電子構成部品を有するフレームおよびレンズの大量生産だけではなく、プログラム可能および再プログラム可能な制御装置である。
【００６２】
所定のケースでは、制御装置、および／または１つまたは複数の制御装置構成部品は、事前に製造されたフレームおよび電気アクティブレンズ組立品の一部となり、アイケア専門家の現場またはなんらかのそれ以外の現場のどちらかでプログラミングすることができる。制御装置、および／または１つまたは複数の制御装置構成部品は、例えば、チップまたは薄膜の形を取り、眼鏡のフレームの中に、フレームの上に、レンズの中に、あるいはレンズの上に入れることができる。制御装置、および／または１つまたは複数の制御装置構成部品は、実現される事業戦略に基づいて再プログラム可能あるいは再プログラム不可とすることができる。制御装置、および／または１つまたは複数の制御装置構成部品が再プログラム可能であるケースでは、これは、患者またはカスタマが電気アクティブレンズの表面的な外観および機能性だけではなく、自分の眼鏡フレームに満足している限り、人の処方箋の繰り返される更新に対処するだろう。
【００６３】
ちょうど説明された後者の、非ハイブリッドおよびハイブリッドの電気アクティブレンズ実施形態のケースでは、レンズは、目を異物による傷害から保護するために構造上十分に堅牢でなければならない。米国では、大部分の眼鏡レンズはＦＤＡによって必要とされる衝撃試験を合格しなければならない。これらの要件を満たすためには、レンズの中にまたはレンズの上に支持構造が内蔵されることが重要である。ハイブリッド型のケースでは、これは、例えば、処方箋または非処方箋単一焦点または多焦点レンズ光学部材のどちらかを、構造上の基部として利用して達成される。例えば、ハイブリッド型の構造上の基部はポリカーボネートから作ることができる。非ハイブリッドレンズのケースでは、所定の実施形態で、選択された電気アクティブ材料および厚さがこの必要とされる構造の原因となる。それ以外の実施形態では、電気アクティブ材料がその上に配置される非処方箋キャリヤベースまたは基板が、この必要とされる保護の原因となる。
【００６４】
所定のハイブリッド設計における眼鏡レンズ内の電気アクティブゾーンを利用するときには、レンズの停電発生時に適切な距離補正を維持することが肝要であることがある。電池または配線の故障のケースでは、いくつかの状況で、装用者が自動車を運転していたか、航空機を操縦しており、その距離補正が損失した場合には悲惨なことになるだろう。このような発生を妨げるために、電気アクティブ眼鏡レンズの発明の設計は、電気アクティブゾーンがオフ位置（非活性化されたまたは電力が供給されない状態）にあるときに維持される距離補正に備えることができる。本発明の実施形態では、これは、それが屈折ハイブリッド型であるのか、回折ハイブリッド型であるのかに関係なく、距離補正に従来の固定された焦点長光学部品を提供することにより達成することができる。したがって、任意の追加の加算倍率は、電気アクティブゾーン（複数の場合がある）によって提供される。このようにして、従来の光学レンズは使用者の距離補正を保存するだろうため、フェイルセイフ電気アクティブシステムが発生する。
【００６５】
図９は、電気活性層９２０に指数整合される光学レンズ９１０を有する別の電気アクティブレンズ９００の例示的な実施形態である。この例示的な例では、屈折率ｎを有する拡散光学レンズ９１０が距離補正を提供する。光学レンズ９１０に付着されるのは、１つの活性化されていない状態、および多くの活性化されている状態を有することがある電気活性層９２０である。電気活性層９２０が活性化されていない状態にあるとき、それは、ほぼ光学レンズ９１０の屈折率ｎ１に一致する屈折率ｎ２を有する。さらに正確には、活性化されていないとき、ｎ２はｎ１の０．０５屈折ユニットの範囲内にある。取り囲む電気活性層９２０は、ｎ１の０．０５屈折ユニット範囲内で光学レンズ９１０の屈折率ｎ１にもほぼ一致する屈折率ｎ３を有するフレーム層９３０である。
【００６６】
図１０は、別の電気アクティブレンズシステム１０００の例示的な実施形態の斜視図である。この例示的な例では、電気アクティブレンズ１０１０は光学レンズ１０４０および電気活性層１０５０を含む。距離測定器１０２０は電気活性層１０５０の上に配置される。また、距離測定器検出器／受信機１０３０は、電気活性層１０５０の上に配置される。代替実施形態では、送信機１０２０または受信機１０３０のどちらかが電気活性層１０５０に配置できる。その他の代替実施形態では、送信機１０２０または受信機１０３０のどちらかが光学レンズ１０４０の中に、またはその上に配置できる。その他の実施形態では、送信機１０２０または受信機１０３０が外側カバリング層１０６０に配置できる。さらに、それ以外の実施形態では、送信機１０２０と受信機１０３０は、前記の任意の組み合わせに配置できる。
【００６７】
図１１は、回折電気アクティブレンズ１１００の例示的な実施形態の側面図である。この例示的な例では、光学レンズ１１１０は、距離補正を提供する。光学レンズ１１１０のある表面上でエッチングされるのは、屈折率ｎ１を有する回折パターン１１２０である。光学レンズ１１１０およびカバリング回折パターン１１２０に付着されるのは、電気活性層１１３０がその活性化されていない状態にあるときに、ｎ１に近似する屈折率ｎ２を有する電気活性層１１３０である。また、光学レンズ１１１０に付着されるのは、光学レンズ１１１０にほぼ同一の材料から構築され、少なくとも部分的に電気活性層１１２０を取り囲むフレーム層１１４０である。カバリング１１５０は、電気活性層１１３０およびフレーム層１１４０の上に付着される。フレーム層１１４０が光学レンズ１１１０の拡張部である場合もあり、そこでは光学レンズ１１１０は電気活性層１１３０をフレームを付けるまたは境界線で囲むように製作されるが、実際の層は追加できない。
【００６８】
図１２は、電気アクティブフレーム層１２２０に取り付けられた多焦点光学部品１２１０を有する電気アクティブレンズ１２００の例示的な実施形態の正面図であり、図１３は断面図である。この例示的な例では、多焦点光学部品１２１０はプログレッシブ加算レンズ設計である。さらに、この例示的な例では、多焦点光学部品１２１０は、第１光学屈折焦点ゾーン１２１２および第２プログレッシブ加算光学屈折焦点ゾーン１２１４を含む。多焦点光学部品１２１０に付着されるのは、第２光学屈折焦点ゾーン１２１４上に配置される電気活性領域１２２２を有する電気アクティブフレーム層１２２０である。カバー層１２３０は、電気アクティブフレーム層１２２０に付着される。フレーム層が電気アクティブまたは非電気アクティブのどちらかとなる場合があることが注記されなければならない。フレーム層が電気アクティブであるとき、絶縁材料は活性化された領域を、非活性化された領域から絶縁するために利用される。
【００６９】
すべてではないが、大部分の発明のケースでは、電気アクティブ眼鏡を人の視力をその最適に補正するようにプログラミングし、このようにして従来のではない屈折誤差の補正行うためには、患者または装用者の目の動きを追跡調査することによりそれぞれの目の視線を追跡調査することが必要である。
【００７０】
図１４は、追跡調査システム１４００の例示的な実施形態の斜視図である。フレーム１４１０は、電気アクティブレンズ１４２０を含む。電気アクティブレンズ１４２０の背面（隣接側面とも呼ばれる、装用者の目に最も近いその側面）に取り付けられるのは、発光ダイオードなどの追跡調査信号ソース１４３０である。電気アクティブレンズ１４２０の背面に取り付けられるのは、光反射センサなどの追跡調査信号受信機１４４０でもある。受信機１４４０およびおそらくソース１４３０は、そのメモリ内に追跡調査を可能とするための命令を含む制御装置（図示されていない）に接続される。この方法を利用すると、目の上へ、下へ、右へ、左への動きおよびその任意の変形を非常に正確に突き止めることが可能である。これは、すべてではないが所定の型の従来のではない屈折誤差が、人の視線の範囲内（例えば、特定の角膜不整、または目が移動するにつれて移動するこぶのケースで）で補正、隔離される必要がある。
【００７１】
多様な代替実施形態では、ソース１４３０および／または受信機１４４０は、フレーム１４１０の背面に取り付ける、フレーム１４１０の背面に埋め込む、および／またはレンズ１４２０の背面に埋め込むことができる。
【００７２】
電気アクティブ眼鏡レンズを含むあらゆる眼鏡レンズの重要な部分は、ユーザの視力の中で最も鮮明な像の品質を生じさせるために使用される部分である。健康な人物はどちらの側にも約９０度見ることができるが、最も鋭敏な視力は最もよい視力の網膜の部分に対応するより狭い視界のフィールド内に位置する。角膜のこの領域が中心窩として呼ばれ、角膜上での直径が０．４０ｍｍと測定されるほぼ円形の領域である。さらに、目は場面を瞳孔直径全体で投影するため、瞳孔直径も眼鏡レンズの最も重大な部分のサイズに影響を及ぼすだろう。眼鏡レンズの結果として生じる重大な領域は、眼鏡レンズ上の網膜中心窩の視やの投射に加算される目の瞳孔直径の、直径の総和にすぎない。
【００７３】
目の瞳孔直径の典型的な範囲は３．０ｍｍから５．５ｍｍであり、最も一般的な値は４．０ｍｍである。平均網膜中心窩直径は約０．４ｍｍである。
【００７４】
眼鏡レンズ上への網膜中心窩の投射される寸法のサイズの典型的な範囲は、目の長さ、目から眼鏡レンズまでの距離等によって影響を及ぼされる。
【００７５】
それから、この特定の発明の実施形態の追跡調査システムは、患者の網膜の中心窩領域を基準とした目の移動に相関する電気アクティブレンズの領域を定位する。発明のソフトウェアは、つねに、目が移動するにつれて補正可能である、従来のではない屈折誤差の補正を行うようにプログラミングされているため重要である。このようにして、従来のではない屈折誤差の補正を行う、すべてではないが、大部分の発明の実施形態においては、視線は、目がその目標に視線を集中する、つまり見つめるときに通過することが必要である。言い替えると、この特定の発明の実施形態では、電気アクティブレンズの大多数は従来の屈折誤差の補正を行い、目が移動するにつれて、目標とされる電気活性領域焦点も、視線がレンズのさまざまな部分を交差する角度を考慮に入れ、これをその特定の領域の最終的な処方箋に要因として含めて、従来のではない屈折誤差の補正を行うために、追跡調査システムおよびソフトウェアによって移動する。
【００７６】
すべてではないが大部分の実施形態では、追跡調査システムおよびイネーブルソフトウェアは、遠い物体を見るつまり見つめる間に、人の視力をその最大に補正するために利用される。近い点を見ているとき、使用される場合、追跡調査システムは、人の調節および収束近範囲または中間範囲の焦点合わせニーズの補正を行う目的で近点の焦点の範囲を計算するために利用される。これは、言うまでもなく電気アクティブ眼鏡制御装置、および／または１つまたは複数の制御装置構成要素の中に、患者または装用者の処方箋の一部としてプログラミングされる。依然としてそれ以外の発明の実施形態では、距離測定器および／または追跡調査システムが、レンズおよび／またはフレームのどちらかに組み込まれる。
【００７７】
例えば不整乱視などの所定の種類の従来のではない屈折誤差の補正を行うその他の発明の実施形態では、すべてではないが大部分のケースで、電気アクティブレンズが患者または装用者の目を追跡調査する必要がないことが指摘される必要がある。このケースでは、全体的な電気アクティブレンズは、患者のその他の従来の屈折誤差だけではなく、これの補正も行うようにプログラミングされる。
【００７８】
また、収差は見る距離に直接的に関係するため、それらが見る距離に関して補正できることが発見された。つまり、１つまたは複数の収差が測定されると、遠距離視力、中間視力、および／または近視力などの特定の距離の収差の補正を電気アクティブに行うために、電気活性領域を隔離することによって、電気活性層でこれらの収差の補正を行うことが可能である。例えば、電気アクティブレンズは、遠視力、中間視力、および近視力の補正ゾーンに隔離することができ、ソフトウェアは各ゾーンを制御し、ゾーンに、対応する視力距離に影響を与えるそれらの収差の補正を行わせる。したがって、電気活性層がさまざまな距離に関して隔離され、それにより各隔離領域がある特定の距離の特定の収差の補正を行うこの特定の発明実施形態では、追跡調査機構を使用せずに非屈折誤差の補正を行うことが可能である。
【００７９】
最後に、別の発明の実施形態では、電気活性領域を物理的に分離せずに、および追跡調査せずに、収差によって引き起こされるものなどの従来のではない屈折誤差の補正を達成することが可能である。この実施形態では、ソフトウェアは、入力として見る距離を使用して、それ以外の場合指定される見る距離での視力に影響を及ぼす収差に必要とされる補正を説明するために、指定される電気活性領域の焦点を調整する。
【００８０】
さらに、ハイブリッドまたは非ハイブリッドどちらかの電気アクティブレンズが、完全フィールドまたは部分フィールドの効果を発揮するように設計できることが発見された。完全フィールド効果によって、１つまたは複数の電気活性層が眼鏡フレーム内のレンズ領域の大部分をカバーすることが意味される。完全フィールドのケースでは、電気活性領域全体が所望の倍率に調整できる。また、完全フィールド電気アクティブレンズは、部分フィールドを提供するためにも調整できる。しかしながら、部分フィールドの電気アクティブ特定レンズ設計は、それを部分フィールドに特定にするために必要とされる回路構成要素のために完全フィールドに調整することはできない。部分フィールドレンズになるために調整された完全フィールドレンズのケースでは、電気アクティブレンズの部分的な区分が所望される倍率に調整できる。
【００８１】
図１５は、別の電気アクティブレンズシステム１５００の例示的な実施形態の斜視図である。フレーム１５１０は、部分的なフィールド１５３０を有する電気アクティブレンズ１５２０を含む。
【００８２】
比較の目的のため、図１６は、別の電気アクティブレンズシステム１６００の例示的な実施形態の斜視図である。この例示的な例では、フレーム１６１０は、完全フィールド１６３０を有する電気アクティブレンズ１６２０を含む。
【００８３】
所定の本発明の実施形態では、多焦点電気アクティブ光学部品は事前に製造され、いくつかのケースでは、必要とされるかなり削減された数のＳＫＵのために、完成した多焦点電気アクティブレンズ半加工品として調合場所でストックさえされる。この発明の実施大尉用は、調合現場が、ストックされた多焦点電気アクティブレンズ半加工品を電子イネーブルフレームに取り付け、縁を付けることができるようにする。大部分のケースでは、本発明は、部分フィールドに特定の種類の電気アクティブレンズであるが、これが完全フィールド電気アクティブレンズにもうまくいくことが理解されなければならない。
【００８４】
発明の１つのハイブリッド実施形態では、乱視の補正用の円環面および球面を有する非球面設計または非球面ではない設計である従来の単一焦点光学レンズは距離倍率ニーズを提供するために利用される。乱視補正が必要とされる場合、適切な倍率の単一焦点光学レンズが選択され、適切な乱視軸場所に回転される。いったんこれが行われると、単一焦点光学レンズは目のワイヤーフレーム様式およびサイズに縁を付けられるだろう。それから、電気活性層は、単一焦点光学レンズ上で適用されるか、あるいは電気活性層は縁付けの前に適用され、全体的なレンズ装置には後で縁を付けることができる。電気活性層が、光学レンズ、つまり単一焦点、または多焦点のどちらかの電気アクティブ光学部品に固着される縁付けのために、縁付けの前には、重合体ゲルなどの電気アクティブ材料が液晶材より有利であることが指摘されなければならない。
【００８５】
電気活性層は、この技術分野で既知であるさまざまな技術によって互換性のある光学レンズに適用することができる。互換性のある光学レンズとは、その曲線および表面が、接合、美観および／または適切な最終的なレンズ倍率の観点から適切に電気活性層を受け入れる光学部品のことである。例えば、接着剤は、接着剤を光学レンズにじかに塗布してから、電気活性層を置いて利用することができる。また、電気活性層は、それをリリースフィルムに付着されるように製造することができ、その場合、それは光学レンズに取り外し、接着剤で再付着することができる。また、それは、キャリヤ自体が接着剤で光学レンズに付着される両面フィルムキャリヤに付着できる。さらに、それは、ＳｕｒｆａｃｅＣａｓｔｉｎｇ技法を利用して適用することもでき、その場合、電気活性層は元の場所に作成される。
【００８６】
前述されたハイブリッド実施形態、図１２では、静的な方法および非静的な方法の組み合わせが、人の中間点視力ニーズおよび近点視力ニーズを満たすために使用され、適切な必要とされる距離補正を有し、例えば完全近加算倍率の＋１．００ジオプタールを有する多焦点プログレッシブレンズ１２１０が単一焦点光学レンズの代わりに利用される。この実施形態を利用する上で、電気活性層１２２０は、光学レンズの内側に埋め込まれるだけではなく、多焦点プログレッシブ光学レンズのどちらかの側に設置することもできる。この電気活性層は、追加加算倍率に備えるために利用される。
【００８７】
光学レンズで、全体的な多焦点レンズによって必要とされるより低い加算倍率を利用するとき、最終的な加算倍率は低多焦点加算と電気活性層によって生じる追加の必要とされる近倍率の合計加算倍率である。例だけであるが、多焦点プログレッシブ加算光学レンズが＋１．００という加算倍率を有し、電気活性層が＋１．００という近倍率を生じさせる場合、ハイブリッド電気アクティブレンズの合計近倍率は＋２．００Ｄとなるだろう。この方法を利用し、多焦点レンズ、特にプログレッシブ加算レンズから必要とされない知覚される歪みを大幅に削減することが可能である。
【００８８】
多焦点プログレッシブ加算光学レンズが利用される所定のハイブリッド電気アクティブ実施形態では、電気活性層は、必要とされていない乱視を控除するために利用される。これは、電気アクティブに作成される中和倍率補償を、必要とされていいない乱視が存在するレンズの領域内だけで中和する、あるいは大幅に削減することによって達成される。
【００８９】
所定の発明の実施形態では、部分フィールドの偏心化が必要とされる。偏心化された部分フィールド電気活性層を適用するとき、人の目の適切な場所にある電子可変電力場を配置することだけではなく、存在する場合には人の乱視を補正することにも対処するために、単一焦点光学レンズの適切な乱視軸場所を収容するような方法で電気活性層を位置合わせすることが必要である。また、部分フィールド設計を用いて、患者の瞳孔のニーズに関して適切な偏心化設置に対処するために部分フィールド場所を位置合わせすることも必要である。さらに、静的なニ焦点、多焦点、あるいはプログレッシブな領域がつねに人の遠距離視力注視の下となるようにつねに設置される従来のレンズとは異なり、電気アクティブレンズの使用は、従来の多焦点レンズが入手できない一定の製造の自由に対処する。したがって、本発明のいくつかの実施形態では、電気活性領域は、人が典型的に従来の非電気アクティブ多焦点レンズの遠視力領域、中間視力領域、および近視力領域を見つける場合に位置する。例えば、電気活性領域は光学レンズの１８０子午線を超えて設置することができ、それにより多焦点近視力ゾーンをときおり光学レンズの１８０子午線を超えて設けることができるようにする。近視力ゾーンを光学レンズの１８０子午線を超えて設けることは、コンピュータモニタを取り扱う、あるいは絵の額を頭上に釘で打ちつけるなどの装用者の前または装用者の頭上で直接的に物体に対し近距離で作業するそれらの眼鏡装用者にとって特に有効である場合がある。
【００９０】
非ハイブリッド電気アクティブレンズまたはハイブリッド完全フィールドレンズと、例えば直径３５ｍｍのハイブリッド部分フィールドレンズの両方のケースでは、前述されたように、電気活性層は、単一焦点光学レンズに直接的に適用できるか、あるいは電気アクティブ完成多焦点レンズ半加工品を生じさせる光学レンズと、あるいは多焦点プログレッシブ光学レンズと、フレームのレンズマウントの形状のためにレンズに縁を付ける前に事前に製造することができる。これが、仕上げられたが、まだ縁が付けられていない電気アクティブレンズ半加工品を在庫ストックすることができるだけではなく、電気アクティブレンズ半加工品の事前組立に対処し、このようにして医師または眼鏡士の事務所を含む任意の流通路で看板方式の眼鏡製作に対処する。これにより、すべての光学薬局は、高価な製作装置に対するニーズを最小限にして高速サービスを提供できるようにする。これは、製造メーカ、小売業者、およびその患者、つまり消費者に有益である。
【００９１】
部分フィールドのサイズを考慮すると、例えば、１つの発明の実施形態に、部分フィールドに特定の領域が３５ｍｍ直径の中心揃えされた、あるいは偏心化された丸い設計となるだろうことが示されている。直径サイズがニーズに応じて変化することがあることが指摘されなければならない。所定の発明の実施形態では、２２ｍｍ、２８ｍｍ、３０ｍｍおよび３６ｍｍの丸い直径が利用される。
【００９２】
部分フィールドのサイズは、電気活性層および／または電気アクティブフィールドの構造に依存することがある。少なくとも２つのこのような構造、すなわち単一相互接続電気活性構造、マルチグリッド電気活性構造が本発明の範囲内にあるとして熟慮される。
【００９３】
図１７は、単一相互接続構造を有する電気アクティブレンズ１７００の実施形態の斜視図である。レンズ１７００は光学レンズ１７１０および電気活性層１７２０を含む。電気活性層１７２０の中では、絶縁物１７３０が、活性化された部分フィールド１７４０をフレームが付けられた非活性化フィールド（つまり領域）１７５０から分離する。単一ワイヤー相互接続１７６０は、活性化されたフィールドを電源および／または制御装置に接続する。すべてではない場合、大部分の実施形態で、単一相互接続構造が、それを電源に結合する単一組の電気導体を有することに注意する。
【００９４】
図１８は、マルチグリッド構造を有する電気アクティブレンズ１８００の実施形態の斜視図である。レンズ１８００は、光学レンズ１８１０および電気活性層１８２０を含む。電気活性層１８２０の中では、絶縁物１８３０が、活性化された部分フィールド１８４０をフレームが付けられた非活性フィールド（つまり領域１８５０から分離する。複数のワイヤー相互接続１８６０が、活性化されたフィールドを電源および／または制御装置に接続する。
【００９５】
部分フィールドに小さい方の直径を利用するときには、単一相互接続電気活性構造を利用するときの端縁から部分フィールドに特定の領域の中心までの電気アクティブ厚さ差異が、最小限に抑えることができることが発見された。これは、特に単一相互接続構造のために、必要とされる電気活性層の数だけではなく、電力ニーズを最小限に抑える上で非常に肯定的な役割を有する。これは、それがマルチグリッド電気活性構造を利用する部分フィールドに特定の領域には必ずしも当てはならない。単一相互接続電気活性構造を利用するとき、すべてではないが多くの発明の実施形態では、複数の単一相互接続電気活性構造が、例えば、＋２．５Ｄという総結合電気アクティブ倍率を生じさせる複数の電気活性層に対処するために、レンズの中またはレンズの上で層化される。本発明の例だけでは、５つの＋０．５０Ｄの単一相互接続層が、大部分の場合には絶縁層によってのみ分離される互いの一番上に配置できるだろう。このようにして、適切な電力が、いくつかのケースでは適切に付勢するには実践的ではないだろう１つの厚い単一相互接続層の電気ニーズを最小限に抑えることによって各層に必要な屈折率変化を生じさせることができる。
【００９６】
複数の単一相互接続電気活性層を有する所定の実施形態が、人が、距離の範囲上で焦点を合わせる能力を有することができるようにするために、プログラミングされた順序で付勢することができることが、本発明でさらに、指摘されなければならない。例えば、２つの＋０．５０Ｄの単一相互接続電気活性層が付勢され、＋２．００Ｄの老視の人がすぐ手の届く距離で見ることができるようにするために＋１．００中間焦点を生じさせ、それから２つの追加の＋０．５０Ｄの単一相互接続電気活性層が、１６インチほど近くを読む能力を＋２．００の老視の人に与えるために付勢できるだろう。各層の電力だけではなく、電気活性層の正確な数も、ある特定の老視の人のための近視力距離と中間視力距離の特定の範囲をカバーするために必要とされる総倍率だけではなく、光学設計にも依存して変化することがある。
【００９７】
さらに、本発明のその他の所定の実施形態では、１つのまたは複数のどちらかの単一相互接続電気活性層の組み合わせが、マルチグリッド電気活性構造層と組み合わせてレンズ内に存在する。もう一度、これが、人に、適切なプログラミングを仮定して、中間距離および近距離の範囲で焦点を合わせる能力を与える。最後に、それ以外の発明の実施形態では、マルチグリッド電気活性構造だけが、ハイブリッドレンズまたは非ハイブリッドレンズのどちらかで利用される。どちらにしても、プログラミングされた電気アクティブ眼鏡制御装置、および／または１つまたは複数の制御装置構成部品と組み合わされたマルチグリッド電気活性構造は、中間距離および近距離の幅広い範囲で焦点を合わせる能力に対処するだろう。
【００９８】
また、表面を付けることに対処するだろうほぼ完成した電気アクティブレンズ半加工品も、本発明の範囲内にある。この場合、偏心化された、中心に置かれた、半加工品と組み込まれた部分フィールド電気活性層、あるいは完全フィールド電気活性層のどちらかが、半加工品と組み込まれてから、必要とされる処方箋を補正するために表面を付けられる。
【００９９】
所定の実施形態では、可変倍率電気アクティブフィールドが、レンズ全体の上に配置され、人の作業近視力焦点ニーズに対処するために、一定の球面倍率変化としてレンズの表面全体で調整する。その他の実施形態では、可変倍率フィールドは、歪みおよび収差を削減するために同時に非球面周辺倍率影響を生じさせる一方で、一定球面倍率変化としてレンズ全体で調整する。前述された実施形態のいくつかでは、より倍率は、単一焦点、多焦点完成レンズ半加工品、あるいは多焦点プログレッシブ光学レンズのどちらかによって補正される。電気アクティブ光学層はおもに作業距離焦点ニーズの補正を行う。これが必ずしも当てはまらないことが注記される必要がある。いくつかのケースでは、単一焦点多焦点完成光学レンズ、または多焦点プログレッシブ光学レンズのどちらかを距離球面倍率だけに利用し、電気活性層を通して近視力作業倍率および乱視を補正するか、あるいは乱視だけを補正するために単一焦点または多焦点レンズのどちらかを利用し、電気活性層を通して球面倍率および近視力作業倍率を補正することが可能である。また、平面単一焦点多焦点完成光学レンズまたはプログレッシブ多焦点光学レンズを利用し、距離球面および乱視のニーズを電気活性層によって補正することも可能である。
【０１００】
本発明を用いて、総距離倍率ニーズ、中距離倍率ニーズ、および近点倍率ニーズだけではなく、プリズム倍率であろうと、球面倍率であろうと、非球面倍率であろうと、必要とされる倍率補正は、任意の数の追加倍率構成部品によって達成できる。これらは、すべての距離球面倍率ニーズ、距離球面倍率ニーズのいくらか、乱視倍率ニーズのすべて、乱視倍率ニーズのいくらか、プリズム倍率ニーズのすべて、プリズム倍率ニーズのいくらかを提供する、単一焦点または完成した多焦点光学レンズの利用を含むか、あるいは電気活性層と組み合わされるときには前記の任意の組み合わせは人の総焦点合わせニーズに備えるだろう。
【０１０１】
電気活性層は、最終的な製作前または後のどちらかに人の視力を当人の電気アクティブレンズを通して最大限にするための適応型光学補正状の技法の利用に対処する。これは、患者または意図された装用者が、単数または複数の電気アクティブレンズを通して見ることができるようにし、それらを手動で調整することによって、あるいはほとんど瞬時に従来のおよび／または従来のではない屈折誤差を測定し、それが球面であろうと、乱視であろうと、収差等であろうと、残っている屈折誤差を補正するだろう。この技法は、装用者が多くの場合２０／１０より優れた視力を達成するのに対処するだろう。
【０１０２】
さらに、所定の実施形態では、フレネル倍率レンズ層は、電気活性層だけではなく、単一焦点または多焦点または多焦点レンズ半加工品または光学部品とともに利用される。例えば、フレネル層は、球面倍率を提供し、それによりレンズ厚さを削減するために利用され、単一焦点光学レンズは乱視を補正するために利用され、電気活性層は中距離および近距離焦点合わせニーズの補正を行うために利用される。
【０１０３】
前述されたように、別の実施形態では、回折光学部品が、単一焦点光学レンズおよび電気活性層とともに利用される。この方法では、追加の焦点合わせ補正に備える回折光学部品は、さらに、電力、回路構成要素、および電気活性層の厚さに対するニーズを削減する。再び、以下の任意の２つ以上の組み合わせは、人の眼鏡補正倍率ニーズに必要とされる総加算倍率を提供するために加算方法で利用できる。これらはフレネル層、従来のまたは従来のではない単一焦点または多焦点光学レンズ、回折光学部品層、および１つまたは複数の電気活性層である。さらに、エッチングプロセスを通して、回折層またはフレネル層の形状および／または影響を、回折構成要素またはフレネル構成要素を有する、非ハイブリッドまたはハイブリッドの電気アクティブ光学部品を作成するために与えることが可能である。また、電気アクティブレンズを使用して、従来のレンズ倍率だけではなくプリズム倍率も生じさせることができる。
【０１０４】
また、近似の２２ｍｍまたは３５ｍｍ直径の丸い中心に置かれるハイブリッド部分フィールドに特定な電気アクティブレンズ設計、または直径が約３０ｍｍである調節可能な偏心化されたハイブリッド電気アクティブ部分フィールドに特定の設計のどちらかを利用すると、電力回路構成要素ニーズ、電池寿命、および電池サイズを最小限に抑えることが可能になり、製造費用を削減し、最終的な電気アクティブ眼鏡レンズの光学トランスペアレンシーを高めることも発見された。
【０１０５】
１つの発明実施形態では、偏心化された部分フィールドに特定の電気アクティブレンズは、このフィールドの光学中心が単一焦点レンズの光学中心から約５ｍｍ下に位置するように位置するが、同時に患者の正しい近作業範囲から中間作業範囲の瞳孔距離を満たすために、鼻音でまたは一時的に偏心化される近作業距離電子アクティブ部分フィールドを有する。このような設計方法が円形設計に限られるのではなく、人の視力ニーズに必要とされる適切な電気アクティブフィールドを可能にした実質的には任意の形状となることが注意されなければならない。例えば、設計は楕円、矩形、正方形状、八角の、部分的に曲線の等となるだろう。重要なことは、部分フィールドを達成する能力も有する非ハイブリッド完全フィールド設計だけではなく、部分フィールドを達成する能力を有する、ハイブリッド部分フィールド特定設計またはハイブリッド完全フィールド設計のどちらかのための表示領域の適切な配置である。
【０１０６】
さらに、多くのケースでは（あるが、すべてではない）電気活性層が一様ではない厚さを有して利用されることが発見された。すなわち、金属のおよび伝導性の取り囲む層は平行ではなく、ゲル重合体厚さは収束レンズ形状または発散レンズ形状を生じさせるために変化する。このような不均一な厚さの電気活性層を、単一焦点または多焦点光学レンズとともに、非ハイブリッド実施形態で、またはハイブリッドモードで利用することが可能である。これは、これらの固定された、電気的に調節可能なレンズの多様な組み合わせを通して多岐に渡る調節可能なレンズ倍率を提示する。いくつかの発明実施形態では、単一相互接続電気活性層は、電気活性構造の不均一な厚さを生じさせる非平行側面を利用する。しかしながら、すべてではないが大部分の発明の実施形態では、マルチグリッド電気活性構造が平行構造を利用し、それにより電気活性構造の均一な厚さが生じる。
【０１０７】
可能性のいくつかを図解するために、収束単一焦点光学レンズが、収束電気アクティブレンズに結合され、ハイブリッドレンズ組立品を生じさせてよい。使用される電気アクティブレンズ材料に応じて、電圧は屈折率を増加または減少してよい。屈折率を削減するまで電圧を調節すると、固定されたおよび電気アクティブなレンズ倍率のさまざまな組み合わせに関する表１の第１行に図示されるようにより少ないプラスの倍率を当てるために最終的なレンズ組立品倍率は変更されるだろう。かけられた電圧を上方に調節すると、電気アクティブ光学レンズの屈折率が上昇し、最終的なハイブリッドレンズ組立品倍率は、固定されたおよび電気アクティブレンズ倍率のさまざまな組み合わせに関して表２に示されるように変化する。発明の本実施形態では、単一のかけられた電圧差だけが電気活性層で必要とされることが注記される必要がある。
【表１】
0005639840.tif 000002
【表２】
0005639840.tif 000003
【０１０８】
このようなハイブリッド組立品の考えられる製造プロセスが続く。１つの例では、電気アクティブ重合体ゲル層は射出成形され、鋳造され、型打ちされ、機械加工され、ダイヤモンド回転され、および／または正味光学レンズ形状に研磨することができる。薄い金属層は、射出成形または鋳造された重合体ゲル層の両面の上に、例えばスパッタリングまたは真空蒸着によって溶着される。別の例示的な実施形態では、溶着した薄い金属層は、光学レンズと射出成形または鋳造された電気アクティブ材料層の他の面に配置される。導電層は必要ではない場合があるが、それが必要である場合には、それは金属層の上に真空蒸着またはスパッタリングされてもよい。
【０１０９】
近視力倍率セグメントがさまざまな多焦点設計に関して異なって配置される必要のある従来のニ焦点レンズ、多焦点レンズ、またはプログレッシブレンズとは異なり、本発明はつねに１つの共通した場所に設置することができる。目が移動し、頭が傾き、このような１つまたは複数のゾーンを利用する従来の方法によって利用されるさまざまな静的な倍率ゾーンとは異なり、本発明は、人がまっすぐ前方をあるいはわずかに上または下を見ることができるようにし、電気アクティブ部分フィールドまたは完全フィールドが、必要な近作業距離の補正を行うために調整する。さらに、人が距離に目を向ける必要があるとき、調整可能な電気活性層は、遠い物体を明確に見るために必要とされる正しい倍率まで調整する。大部分のケースでは、これは電気アクティブ調整可能金作業距離フィールドが、平面倍率になり、このようにしてハイブリッド電気アクティブレンズを距離視力補正レンズまあは低倍率多焦点プログレッシブレンズに変換または調整するだろう。しかしながら、これはつねに当てはまらない。
【０１１０】
いくつかのケースでは、単一焦点光学レンズの厚さを削減することは有利である可能性がある。例えば、プラスレンズの中心厚さ、またはマイナスレンズの端縁厚さは、電気アクティブ調整可能層での何らかの適切な距離倍率補償によって削減できる。これは完全フィールドまたはほとんど完全なフィールドのハイブリッド電気アクティブ眼鏡レンズに、あるいは非ハイブリッド電気アクティブ眼鏡レンズのすべてのケースで適用するだろう。
【０１１１】
もう一度、調整可能電気活性層は、限られた領域内に位置する必要はないが、どのようなサイズ面積または形状が片方に必要とされるのかに関係なく、単一焦点または多焦点視力光学部品をカバーできることが指摘されなければならない。電気活性層の正確な層面積、形状、および場所は、性能および美観のためだけに抑制される。
【０１１２】
また、単一焦点または多焦点のレンズ半加工品光学部品の適切な前部凸面および後部凹面を利用することによって、さらに、発明に関して必要とされる電子部品の複雑度を削減することが可能である。単一焦点または多焦点のレンズ半加工品光学部品の前部凸面および後部凹面を、適切に選択することによって、電気活性層を活性化させるのに必要とされる接続電極の数を小さくすることが可能である。いくつかの実施形態では、電気アクティブフィールド領域全体が電力の設定量によって調整できるため、２つの電極だけが必要とされる。
【０１１３】
これは、電気アクティブ材料の屈折率の変換のために発生し、それは、電気活性層の設置に応じて、異なる倍率の前部、後部または中間電気活性層を生じさせる。このようにして、各層の前部と後部の曲線の適切な曲率関係性が、必要とされる電気アクティブハイブリッドレンズまたは非ハイブリッドレンズの倍率調整に影響を与える。すべてではないが大部分では、特に回折構成部品またはフレネル構成部品を利用しないハイブリッド設計では、電気活性層は、単一焦点または多焦点のほぼ完成した半加工品、あるいはそれが取り付けられる単一焦点または多焦点完成レンズ半加工品の曲線に平行なその前部曲線および後部曲線を持たないことが重要である。この１つの例外が、マルチグリッド構造を利用するハイブリッド設計である。
【０１１４】
ある実施形態が、完全とはいえないフィールド方法および最小２つの電極を利用するハイブリッド電気アクティブレンズであることが指摘されなければならない。その他の実施形態は、その場合複数の電極および電気回路構成要素が必要とされるだろう電気活性層を作成するためにマルチグリッド電気活性層方法を利用する。マルチグリッド電気活性構造を利用するとき、表面的に許容できる（おもとして非可視）ようになるために電気的に活性化されたグリッドの境界にとって、屈折率差のゼロから．０２ユニットの隣接グリッド間の屈折率差を生じさせることが必要な場合があることが発見された。表面的な要求に応じて、屈折率差の範囲は屈折率差の０．０１から０．０５ユニットとなるだろうが、大部分の発明実施太陽では、差異は制御装置によって、隣接領域環の屈折率さの最大０．０２または０．０３ユニットに制限される。
【０１１５】
いったん所望の追加端部焦点合わせ倍率を生じさせるために付勢されると、必要に応じて反応できる単一相互接続構造および／またはマルチグリッド構造などのさまざまな電気活性構造を有する１つまたは複数の電気活性層を利用することも可能である。例にすぎないが、人は前方（電気活性層、着用者の目に関して末端）によって完全フィールドの距離倍率の補正を行い、後部（つまり、近端）電気活性層を利用し、後部層によって生成される部分フィールドに特定な方法を利用して、近視力範囲に関して焦点を合わせる。このマルチ電気活性層方法を利用すると、層をきわめて薄く保ち、各個別層の複雑さを削減する一方で、柔軟性の向上に対処することが容易に明らかになるはずである。さらに、この方法は、同時可変追加焦点合わせ倍率効果を生じさせるために、人がそれらを一度にすべて付勢できる限りは個々の層の順序付けにも対処する。この可変焦点合わせ効果は、人が遠くから近くを見るにつれて、中距離焦点合わせニーズおよび近視力範囲焦点合わせニーズの補正を行い、それから人が近くから遠くを見るにつれて逆の効果を生じさせるために、時間経過順序で生じさせることができる。
【０１１６】
また、マルチ電気活性層方法は、より高速な電気アクティブ焦点合わせ倍率応答時間にも対処する。これは、要因の組み合わせのために発生し、１つはマルチ電気活性層化レンズの層ごとに必要とされる削減された電気アクティブ材料の厚さである。また、マルチ電気活性層レンズは、マスタ電気活性層の複雑度を、マスタ電気活性層より個別ではなく行うように依頼される２つ以上のより複雑ではない個別層に分けることにも対処する。
【０１１７】
以下は電気アクティブレンズの材料および構造、その電気配線回路構成要素、電源、電気切替え技法、焦点距離調整に必要とされるソフトウェア、および物体距離照準を記述する。
【０１１８】
図１９は、電気活性層１９００の例示的な実施形態の斜視図である。電気アクティブ材料１９１０の両面に付着されるのは、金属層１９２０である。各金属層１９２０の反対側に付着されるのは、導電層１９３０である。
【０１１９】
前述された電気活性層は、電気アクティブ材料として、重合体ゲルまたは液晶のどちらかから成り立つ多層構造である。しかしながら、所定の発明ケースでは、重合体ゲル電気活性層と液晶電気活性層の両方が、同じレンズの中で利用される。例えば、液晶層は、電子淡彩またはサングラス効果を生じさせるために利用されてよく、重合体ゲル層は、倍率を加算または減算するために利用されてよい。重合体ゲルと液晶の両方とも、その光学屈折率がかけられる電気電圧によって変化することがあるという特性を有する。電気アクティブ材料は、どちらの側面でも２つのほぼ透明な金属層によって被覆され、導電層が各金属層上に溶着され、これらの層に対する優れた電気接続を提供する。電圧が２つの導電層全体でかけられると、電界がそれらの間で、および電気アクティブ材料を通して生じ、屈折率を変化させる。大部分のケースでは、液晶、およびいくつかのケースではゲルが、シリコーン、ポリメタアクリル酸エステル、スチレン、プロリン、セラミック、ガラス、ナイロン、マイラー、およびその他から選択される材料の密封カプセル化外皮内に収容される。 
図２０は、マルチグリッド構造を有する電気アクティブレンズ２０００の実施形態の斜視図である。レンズ２０００は、いくつかの実施形態において、そのそれぞれが電気絶縁特性を有する材料で分離することができる、複数のピクセルを規定することができる電気アクティブ材料２０１０を含む。このようにして、電気アクティブ材料２０１０は、各ゾーンが１つまたは複数のピクセルを含む、数多くの隣接するゾーンを規定することができる。
【０１２０】
電気アクティブ材料２０１０の片側に付着されるのは、電気絶縁特性を有する材料（図示されていない）によって分離される金属電極２０３０のグリッドアレイを有する金属層２０２０である。電気アクティブ材料２０１０の反対側（図示されていない）に付着されるのは、対称的に同一の金属層２０２０である。このようにして、それぞれの電気アクティブピクセルは、グリッド要素組を定めるために、１組の電極２０３０に整合される。
【０１２１】
金属層２０２０に付着されるのは、電気絶縁特性を有する材料（図示されていない）によってそれぞれ分離される複数の相互接続バイア２０５０を有する導電層２０４０である。それぞれの相互接続バイア２０５０は、１つのグリッド素子組を電源および／または制御装置に結合する。代替実施形態では、相互接続バイア２０５０のいくつかおよび／またはすべてが、複数のグリッド素子組を電源および／または制御装置に接続できる。
【０１２２】
いくつかの実施形態では、金属層２０２０が排除されることに注記する必要がある。それ以外の実施形態では、金属層２０２０は位置合わせ層によって置換される。
【０１２３】
所定の発明の実施形態では、前（末端）面、中間面、および／または背面は、従来のｐｈｏｔｏｃｈｒｏｍａｔｉｃ成分を備える材料から作ることができる。該ｐｈｏｔｏｃｈｒｏｍａｔｉｃ成分は、電気アクティブレンズの一部として関連付けられる電子生成淡彩特徴とともに利用されるか、されないことがある。それが利用される場合には、それは追加淡彩を補足的に提供するだろう。しかしながら、多くの発明の実施形態においては、ｐｈｏｔｏｃｈｒｏｍａｔｉｃ材料は、電子淡彩成分なしで電気アクティブレンズとだけ使用されることが指摘されなければならない。ｐｈｏｔｏｃｈｒｏｍａｔｉｃ材料は層組成によって電気アクティブレンズ層の中に含むか、あるいは後で電気活性層に追加するか、あるいはレンズの前部または後部のどちらかに外側層の一部として追加することができる。さらに、発明の電気アクティブレンズは、ハードコートされた前部、後部であるか、あるいは両方とも所望されるように反射防止コーティングで被覆することができる。
【０１２４】
この構造は、副組立品と呼ばれ、それは、装用者のプリズム倍率、球面倍率、乱視倍率補正、非球面補正、または収差補正を生じさせるために電気的に制御できる。さらに、副組立品は、フレネルまたは回折表面のそれを模倣するために制御できる。ある実施形態では、複数の種類の補正が必要とされる場合、２つ以上の副組立品が、電気絶縁層によって分離され、並置できる。該絶縁層は、シリコーン酸化物から構成されてよい。別の実施形態では、同じ副組立品が、複数の倍率補正を生じさせるために利用される。いま説明された２つの副組立品実施形態のどちらかは、２つの異なる構造から作ることができる。この第１構造実施形態は、層、電気活性層、導体、および金属のそれぞれが連続している、すなわち材料の連続する層であり、このようにして単一の相互接続構造を形成することを可能にする。（図２０に図示されるような）第２構造実施形態は、グリッドまたはアレイの形を取り、それぞれのサブアレイ領域がその隣人から電気的に絶縁されている金属層を利用する。マルチグリッド電気活性構造を示すこの実施形態では、導電層は、別々の電気接点または電極を各サブアレイまたはグリッド素子に提供するためにエッチングされる。このようにして、別個のおよび明確な電圧は、層の中の各グリッド素子組全体にかけられ、電気アクティブ材料層内でさまざまな屈折率の領域を生じさせる。層の厚さ、屈折率、電圧、候補電気アクティブ材料、層構造、層または構成要素の数、層または構成要素の配列、各層および／または構成要素の曲率を含む設計の詳細は、光学設計者が決定するために残される。
【０１２５】
マルチグリッド電気活性構造または単一相互接続電気活性構造のどちらかは、部分レンズ視界または完全レンズ視界のどちらかとして利用できることが注記される必要がある。しかしながら、部分視界に特定な電気活性層が利用されると、大部分のケースでは、部分視界に特定な電気アクティブ非活性化層（フレーム層）の屈折率として、密接に一致する屈折率を有する電気アクティブ材料は、部分視界に特定な電気活性領域に隣接して側面方向で利用され、絶縁物によって部分視界に特定な電気活性領域から分離される。これは、活性化されていない状態で１つとして出現する電気活性層全体の外観を維持することによって電気アクティブレンズの表面的な性質を改善するために行われる。また、所定の実施形態では、フレーム層は非電気アクティブ材料であることが指摘されなければならない。
【０１２６】
重合体材料は、電気アクティブ成分が製剤の重量で少なくとも３０％である多岐に渡る重合体からである場合がある。このような電気アクティブ重合体材料は、周知であり、市販されている。この材料の例は、ポリエステル、ポリエーテル、ポリアミド、（ＰＣＢ）ペンタシヤノビフェニルおよびその他などの液晶重合体を含む。重合体ゲルは、ゲルの処理性を高め、カプセル化導電層へのその付着力を高め、ゲルの光学清澄度を向上させるために熱硬化性のマトリックス材料を含んでよい。例によってのみ、このマトリックスは、架橋済みのアクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、ポリウレタン、ニ官能性、または多官能性のアクリル酸エステル、メタクリル酸エステルまたはビニル派生物と架橋されるビニル重合体であってよい。
【０１２７】
ゲルの厚さは、例えば約３ミクロンから約１００ミクロンとなる場合があるが、１ミリメートルと同じくらいの厚さであってよく、あるいは別の例として、約４ミクロンから約２０ミクロンの間であってよい。ゲル層は、例えば１インチあたり約１００ポンドから１インチあたり約８００ポンド、あるいは別の例としては、１インチ２００ポンドから１インチ６００ポンドの係数を有することがある。金属層は、例えば、約１０−４ミクロンから約１０−２ミクロンの厚さ、および別の例として約０．８ｘ１０−３ミクロンから約１．２ｘ１０−３ミクロンの厚さを有してよい。導電層は、例えば、約０．０５ミクロンから約０．２ミクロンの厚さ、および別の例として約０．８ミクロンから約０．１２ミクロン、およびまだ別の例として約０．１ミクロンの厚さを有することがある。
【０１２８】
金属層は、導電層と電気アクティブ材料の間の優れた接点を提供するために使用される。当業者は、使用できるだろう適切な金属材料を容易に認識するだろう。例えば、人は金または銀を使用できるだろう。
【０１２９】
１つの実施形態では、電気アクティブ材料の屈折率は、例えば約１．２ユニットと約１．９ユニットの間であり、別の例としては、約１．４５ユニットと約１．７５ユニットの間であり、屈折率の変化はボルトあたり少なくとも０．０２ユニットである。電圧に伴う率の変化の速度、電気アクティブ材料の実際の屈折率、およびマトリックス材料とのそのご完成が、電気アクティブ重合体のマトリックスの中へのパーセンテージ組成を決定するが、約２．５ボルトであるが、２５ボルトを超えない基部電圧で１ボルトあたり０．０２ユニットを下らない最終組成の屈折率の変化が生じるはずである。
【０１３０】
ハイブリッド設計を利用する本発明の実施形態で前述されたように、電気活性層組立て品の部分は、可視光に透明である、適切な接着剤または接合技法で従来の光学レンズに取り付けられる。この接合組立品は、電気活性層が事前に組み立てられ、従来の光学レンズへの接合に準備が完了して取り付けられているリリースペーパーまたは巻くによる場合がある。それは、製造され、元の場所で待機している光学レンズ表面に適用できるだろう。また、それは、それから接着剤により待機中の光学レンズに接合されるレンズェハの表面に適用、事前適用できるだろう。それは、適切な総倍率ニーズだけではなく、適切なサイズ、形状に関しても後で表面が付けられるか、あるいは縁が付けられる、まだ完成していないレンズ半加工品に適用できるだろう。最後に、それはＳｕｒｆａｃｅ  Ｃａｓｔｉｎｇ技法を利用して事前成形された光学レンズ上に鋳造できるだろう。これにより、発明の電気的に改良可能な倍率が生じる。電気活性層は、レンズ領域全体またはその一部だけを占有してよい。
【０１３１】
電気活性層の屈折率は、焦点を合わせるために必要とされる領域に関してだけ正しく改変できる。例えば、前述されたハイブリッド部分フィールド設計では、部分フィールド領域はこの領域内で活性化され、改変されるだろう。したがって、この実施形態では、屈折率はレンズの特定の部分領域だけで改変される。別の実施形態では、ハイブリッド完全視や設計のそれ、屈折率は、表面全体で改変される。同様に、屈折率は非ハイブリッド領域の領域全体で改変される。前述されたように、許容できる光学表面外観を維持するために、電気アクティブ光学部品の隣接する領域間の屈折率差は、屈折率差の最大０．０２ユニットから０．０５ユニット、好ましくは０．０２ユニットから０．０３ユニットに制限されなければならない。
【０１３２】
いくつかのケースでは、ユーザは、部分フィールドを利用し、それから電気活性層を完全フィールドに切り替えることを望むことが、発明の中で想像される。しかしながら、制御装置は、倍率ニーズを完全フィールドから部分フィールドに切り替えて、再び戻す、あるいはその逆を行うことに対処するようにプログラミングされるだろう。
【０１３３】
電気アクティブレンズを刺激するために必要な電界を生じさせるために、電圧は光学組立品に送達される。これは、眼鏡のフレームの縁の中に含まれる小さい直径のワイヤーのバンドルによって提供される。ワイヤーは後述される電点から電気アクティブ眼鏡制御装置の中に、および／または１つまたは複数の構成部品、およびそれぞれの眼鏡レンズを取り囲むフレーム縁を通り、そこでは半導体製造で使用される最先端の接合技法がワイヤーを光学組立品内の各グリッド素子に連結する。導電層あたり１本のワイヤーを意味する単一ワイヤー相互接続構造実施形態では、眼鏡レンズあたり１つの電圧だけが必要とされ、それぞれのレンズには２本のワイヤーだけが必要とされるだろう。電圧は１つの導電層にかけられるが、ゲル層の反対側でのそのパートナーは接地電位で保持される。別の実施形態では、交流（ＡＣ）電圧が向かい合う導電層全体にかけられる。これらの２つの接続は、各眼鏡レンズのフレーム縁でまたはフレーム縁近くで容易に行われる。
【０１３４】
電圧のグリッドアレイが使用されると、アレイ内の各グリッド副領域が別個の電圧でアドレス指定され、導体がフレーム内の各ワイヤーリード線をレンズ上のグリッド素子に接続する。インジウム酸化物、錫酸化物、またはインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）などの光学的に透明な導通材料は、フレーム縁の中のワイヤーを電気アクティブレンズの中の各グリッド素子に繋ぐために使用される、電気アクティブ組立品の導電層を形成するために使用されてよい。この方法は、電気活性領域がレンズ領域全体を占有するのか、それともそのごく一部を占有するのかに関係なく使用することができる。
【０１３５】
光学組立品に電力を提供するために、電池などの電気のソースが設計に含まれる。電界を生じさせるための電圧は小さく、したがって、フレームのつるは、この電力を提供する縮小バルク電池の挿入および抽出に対処するように設計される。電池は、やはりフレームつるの中に含まれる多重化接続を通してワイヤーバンドルに接続される。別の実施形態では、等角の薄膜電池が、それらの電荷が消散するときに、それらを取り外し、交換できるようにする接着剤を用いてフレームつるの表面に取り付けられる。代替策とは、ＡＣアダプタに、使用されていないときのバルク電池または等角薄膜電池のどちらかの元の場所での充電を可能にするためのフレーム取付け式電池への付属品を提供することだろう。
【０１３６】
電池よりさらに大きなエネルギー貯蔵を提供するために、縮小燃料電池を眼鏡フレームの中に含めることができる代替エネルギーソースも考えられる。燃料電池は、燃料を眼鏡フレーム内のタンクの中に注入する小型燃料キャニスタで再充電できるだろう。
【０１３７】
すべてではなくても、大部分のケースで部分視界に特定な領域を備える発明のハイブリッドマルチグリッド構造方法を利用することによって電力ニーズを最小限に抑えることが可能であることが発見された。人がハイブリッド部分フィールドマルチグリッド構造を利用できるが、ハイブリッド完全フィールドマルチグリッド構造も利用できることが指摘されなければならない。
【０１３８】
収差などの従来のではない屈折誤差が補正される別の発明方法では、追跡調査システムは、前述されたように眼鏡の中に組み込まれ、電気アクティブ眼鏡の中に収容される適切なイネーブルソフトウェアおよび電気アクティブア眼鏡制御装置および／または１つまたは複数の制御装置構成要素のプログラミングが提供される。本発明の実施形態は、人の目を追跡調査することによって人の視線を追跡調査するだけではなく、必要な電気的なエネルギーを、通して見られる電気アクティブレンズの特定の領域にも適用する。言い替えると、目が動くにつれて、目標とされる電気的に付勢された領域は電気アクティブレンズを通して向けられる人の視線に対応してレンズ全体で移動するだろう。これは、複数の異なるレンズ設計で実現されるだろう。例えば、ユーザは、従来の（球面、円筒形、およびプリズム）屈折誤差の補正を行うために、固定倍率レンズ、電気アクティブレンズ、または両方の型のハイブリッドを有するだろう。この例では、従来のではない屈折誤差は、目が動くにつれて、電気アクティブレンズの対応する活性化された領域が目とともに動くだろうマルチグリッド構造である電気活性層によって補正されるだろう。言い替えると、目の移動に対応する目の視線は、これがレンズと交差するのに従って、レンズは目の動きに関係してレンズを横切るように移動するだろう。
【０１３９】
前記発明例では、ハイブリッド電気アクティブレンズの中にまたは上に組み込まれるマルチグリッド電気活性構造は、部分フィールドまたは完全フィールド設計である場合がある。
【０１４０】
本発明の実施形態を利用して、人が直接的に見通されている限られた面積を電気的に付勢するだけで電気的なニーズを最小限に抑えることができることが指摘されなければならない。したがって、付勢される面積が小さいほど、任意の一時点で指定される処方箋に消費さえる電力が少なくなる。直接的に見られない面積は、すべてではないが大部分のケースで、付勢されたり、活性化されず、したがって例えば近視、遠視、乱視および老視の補正を行う１から２０／２０までの視力を得るだろう従来の屈折誤差を補正するだろう。本発明実施形態の目標とされ、追跡調査された領域は、可能な限り多くの従来のではない屈折誤差の補正を行い、それは不正乱視、収差および目の表面または層のむらである。他の発明の実施形態では、目標とされ、追跡調査される領域が、なんらかの従来の誤差の補正も行うだろう。前述された実施形態のいくつかでは、この目標とされ、追跡調査された領域は、制御装置、および／または１つまたは複数の制御装置構成要素の助けを借りて、目の動きを追跡調査する眼鏡内に位置する距離測定器によって自動的に位置を突き止めることができ、目の追跡調査システムは眼鏡内、または追跡調査システムと距離測定器システムの両方に位置する。
【０１４１】
所定の設計では部分的な電気活性領域だけが利用されるが、表面全体は、非活性化された状態でレンズの中でユーザに見える環状線路電気アクティブ材料で覆われる。いくつかの発明実施形態では、透明な絶縁物が電気的な活性化を、活性化されている中心領域に制限するために利用され、活性化されていない周辺の電気アクティブ材料はアクティブな領域の端縁を非可視に保つために利用される。
【０１４２】
別の実施形態では、薄膜太陽電池アレイをフレームの表面に取り付けることができ、電圧は、太陽光または周囲部屋照明を使用する光電効果によってワイヤーおよび光学グリッドに供給される。ある発明実施形態では、太陽アレイは一次電力に使用され、前述された縮小電池がバックアップ電力として含まれる。電力が必要とされないとき、電池は、本実施形態のこれらの時間中に、太陽電池から充電できる。代替策は、ＡＣアダプタおよびこの設計の電池への付属品に対処する。
【０１４３】
可変焦点距離をユーザに提供するため、電気アクティブレンズは切替え自在である。少なくとも２つの切替え位置が提供されるが、必要な場合にはさらに多くが提供される。最も簡単な実施形態では、電気アクティブレンズはオン、またはオフのどちらかである。オフ位置では、電流はワイヤーを通って流れず、電圧はグリッド組立品にかけられず、固定レンズ倍率だけが利用される。これは、例えば、言うまでもなくハイブリッド電気アクティブレンズが、その構造の一部として距離フィールドの補正を行う、単一焦点または多焦点のレンズ半加工品または光学部品のどちらかを利用すると仮定して、遠視界距離補正を必要とするユーザの場合に当てはまるだろう。近視力補正を読取りに提供するために、スイッチはオンになり、所定の電圧または電圧のアレイをレンズに提供し、電気アクティブ組立品の中で正の追加倍率を生じさせる。中視力補正が所望される場合は、第３切替え位置を含むことができる。スイッチは、マイクロプロセッサによって制御できるか、あるいは手動でユーザによって制御できるだろう。実際には、複数の追加位置が含まれるだろう。別の実施形態では、スイッチはデジタルではなくアナログであり、ノブまたはレバーをほとんどラジオの音量スイッチのように調節することによってレンズの焦点距離の連続的な分散量を提供する。
【０１４４】
固定レンズ倍率が設計の一部ではないのが当てはまる場合があり、すべての視力補正は、電気アクティブレンズを介して達成される。この実施形態では、遠視力補正と近視力補正の両方ともユーザによって必要とされる場合に、１つの電圧または電圧のアレイがつねにレンズに供給される。距離補正または読取り対処だけがユーザによって必要とされる場合、電気アクティブレンズは、補正が必要とされるときにオンになり、補正が必要とされないときにオフになるだろう。しかしながら、これはつねに当てはまらない。レンズ設計に応じた所定の実施形態では、電圧をオフにするまたは下げると、遠視力ゾーンおよびまたは近視力ゾーンの倍率が自動的に増すだろう。
【０１４５】
１つの例示的な実施形態では、スイッチ自体が眼鏡レンズフレーム上に位置し、例えば、眼鏡フレーム内に含まれる特定用途向け集積回路などの制御装置に接続される。この制御装置は、電源から供給される電圧を調節することによりスイッチのさまざまな位置に応答する。それ自体として、この制御装置は、多様な電圧を接続ワイヤーに分散する前述されたマルチプレクサを構成する。制御装置は、薄膜の形を取る先進的な設計であり、フレームの表面に沿って適合して、電池または態様電池などのように取り付けられてよい。
【０１４６】
１つの例示的な実施形態では、この制御装置、および／または１つまたは複数の制御装置構成要素は、ユーザの視力補正要件を知った上で製作および／またはプログラミングされ、ユーザが、自らの個別視力装置向けに調整された所定の電圧のさまざまなアレイの間で容易に切り替えることができるようにする。この電気アクティブ眼鏡制御装置、および／または１つまたは複数の制御装置構成要素は、視力ケア専門家または技術者によって容易に取り外し可能、および／またはプログラム可能であり、ユーザの視力補正要件が変更すると、新しい「処方箋」と交換および／またはプログラミングし直すことができる。
【０１４７】
制御装置ベースのスイッチの１つの態様とは、それが１マイクロ秒未満で電気アクティブレンズにかけられる電圧を変更できるという点である。電気活性層が高速切替え材料から製造される場合、レンズの焦点距離の急激な変更は装用者の視力に破壊的である可能性がある。ある焦点距離から別の焦点距離へのより穏やかな遷移が望ましい場合がある。本発明の追加の特徴として、遷移を減速するだろう「ラグタイム」を制御装置にプログラミングすることができる。逆に、遷移を加速するだろう「リードタイム」を制御装置にプログラミングすることができるだろう。同様に、遷移は予測アルゴリズムによって予想できるだろう。
【０１４８】
いずれにせよ、遷移の時間定数は、それが装用者の視力に対処するために必要とされる屈折変化に比例する、および／または反応するように設定することができる。例えば、焦点合わせ倍率の小さな変化は急速に切り替えられるが、装用者が印刷物を読むために遠い物体から注視をすばやく移動するなどの焦点合わせ倍率の大きな変化は、例えば１０ミリ秒から１００ミリ秒などのより長い時間期間で発生するように設定できるだろう。この時間定数は、装用者の快適さに従って調節可能だろう。
【０１４９】
いずれにせよ、スイッチが眼鏡自体の上にある必要はない。別の例示的な実施形態では、スイッチは別個のモジュール内、おそらくユーザの衣服のポケット内にあり、手動で活性化される。このスイッチは細いワイヤーまたは光ファイバ付きの眼鏡に接続できるだろう。スイッチの別のバージョンは、スイッチ位置に関する信号を、眼鏡フレームに適合して取り付けられる小さな受信機アンテナに送信する小型のマイクロ波または無線周波数短距離送信機を含む。これらのスイッチ構成の両方ともで、ユーザは、自らの眼鏡の焦点距離の変化に直接的であるが、別個の制御を有する。
【０１５０】
まだ別の例示的な実施形態では、スイッチは、例えば、眼鏡のフレームの中、フレームの上、レンズの中、および／またはレンズの上に位置し、知覚される物体に向かって前方を指す距離測定装置器によって自動的に制御される。
【０１５１】
図２１は、電気アクティブ眼鏡２１００の別の発明の実施形態の斜視図である。この例示的な例では、フレーム２１１０は、ワイヤー２１３０を制御装置２１４０（集積回路）および電源２１５０に接続することによって連結される電気アクティブレンズ２１２０を含む。距離測定器送信機２１６０は、電気アクティブレンズ２１２０に取り付けられ、距離測定器受信機２１７０は、他の電気アクティブレンズ２１２０に取り付けられる。多様な代替実施形態では、送信機２１６０および／または受信機２１７０は任意の電気アクティブレンズ２１２０に取り付ける、フレーム２１１０に取り付ける、レンズ２１２０の中に埋め込む、および／またはフレーム２１１０に埋め込むことができる。さらに、距離測定器送信機２１６０および／または受信機２１７０は、制御装置２１４０および／または別個の制御装置（図示されていない）によって制御できる。同様に、受信機２１２０によって受信される信号は、制御装置２１４０および／または別個の制御装置（図示されていない）によって処理することができる。
【０１５２】
いずれにせよ、この距離測定器は、アクティブシーカーであり、レーザ、発光ダイオード、無線周波数電波、マイクロ波、または超音波インパルスなどの多様なソースを利用し、目標の位置を突き止め、その距離を求めることができる。ある実施形態では、垂直キャビティ表面放射レーザ（ＶＣＳＥＬ）が、光送信機として使用される。これらの装置の小さいサイズおよび平坦な輪郭が、それらをこの用途に魅力的にする。別の実施形態では、有機発光ダイオード、つまりＯＬＥＤが、距離測定器用の光源として使用される。この装置の優位点とは、ＯＬＥＤが、多くの場合、それらがおもに透明であるように製作できるという点である。このようにして、ＯＬＥＤは、気付かれずにレンズまたはフレームの中にそれを組み込むことができるため、表面をよく見せるものが重要である場合には好ましい距離測定器設計である可能性がある。
【０１５３】
反射された信号を目標から離れて受信するために適切なセンサは、レンズフレームの前部の１つまたは複数の位置に配置され、距離を計算するために小さい制御装置に接続される。この距離は、ワイヤーまたは光ファイバを介して、レンズフレーム内に位置する切替え制御装置に送信される、あるいは自らの上で無線リモート搬送され、その目標距離の正しいスイッチ設定値を求めるために分析される。いくつかのケースでは、照準制御装置および切替え制御装置が、ともに統合されてよい。
【０１５４】
別の例示的な実施形態ではスイッチは、ユーザの頭の小さいが、急激な移動によって制御できる。これは、レンズフレーム上のつるの中に小さいマイクロジャイロスコープまたはマイクロ加速度計を含むことによって達成されるだろう。頭の小さな急激な揺れまたは捻りは、マイクロジャイロまたはマイクロ加速度計をトリガし、スイッチをその許された位置設定値によって回転させ、電気アクティブレンズの焦点を所望の補正に変更する。
【０１５５】
依然として別の例示的な実施形態は、手動スイッチとのマイクロジャイロスコープの組み合わせを使用する。この実施形態では、マイクロジャイロスコープは、人の頭の傾きに反応するように、おもに読取りおよび１８０以下の視覚関数のために利用される。このようにして、人の頭が傾くと、マイクロジャイロスコープは、制御装置に、後で傾きの重大度に応じて、増加した焦点合わせ倍率に変換される、頭の傾きの程度を示す信号を送信する。リモートである手動スイッチは、コンピュータでの作業などの１８０で、または１８０を超える所定の視覚関数に関してマイクロジャイロスコープを無効にするために使用される。
【０１５６】
依然として別の例示的な実施形態では、距離測定器およびマイクロジャイロスコープの組み合わせが利用される。マイクロジャイロスコープは近視力、および１８０以下のその他の視力関数に利用され、距離測定器は１８０を越える、および見る距離、例えば４フィート以下である見る距離のために使用される。
【０１５７】
電気アクティブ組立品の焦点合わせ倍率を調整するための手動スイッチまたは距離測定器設計の代替策として、別の例示的な実施形態が、瞳孔間距離を測定するために目追跡調査装置を利用する。目が遠い目標または近い目標に焦点をあわせるとき、この距離は、瞳孔が収束するまたは発散するにつれて変化する。目から離れてダイオードから反射光を検出するための少なくとも２つの発光ダイオードおよび少なくとも２つの隣接する感光素子が、鼻のブリッジ近くの内側フレームに設置される。このシステムは、それぞれの目の瞳孔の端縁の位置を検知し、該位置を瞳孔間距離に変換し、ユーザの目の平面からの目標の距離を計算することができる。所定の実施形態では、３つの発光ダイオードまたは４つの発光ダイオード、および感光素子も目の動きを追跡調査するために使用される。
【０１５８】
視力補正に加えて、電気活性層は、眼鏡レンズに電子クロム淡彩を与える。適切な電圧を適切なゲル重合体または液晶層にかけることによって、淡彩またはサングラス効果がレンズに分け与えられ、それがレンズを通して、光の伝達をいくぶん交互にする。この削減された光の輝度が、明るい屋外環境でユーザの快適さのためにレンズに「サングラス」効果を与える。適用される電界に応えて高い分極可能性の液晶構成物およびゲル重合体は、この用途に最も魅力的である。
【０１５９】
いくつかの発明実施形態では、本発明は、温度変化が、電気活性層の屈折率に影響を及ぼすほど相当に大きくてよい場所で使用されてよい。それから、グリッド組立品に供給された電圧のすべてに対する補正係数が、この影響を補償するために適用されなければならないだろう。レンズおよび／またはフレームのなかにまたは上に取り付けられ、電源に接続される縮小サーミスタ、熱電対、またはその他の温度センサは、温度の変化を検知する。制御装置は、これらの読取り値を、電気アクティブ材料の屈折率の変化を補償するために必要とされる電圧変化に変換する。
【０１６０】
しかしながら、所定の実施形態では、電子回路構成要素は、実際には、１つまたは複数の電気活性層の温度を上昇させる目的でレンズ表面の中にまたは上に内蔵される。これは、電気活性層の屈折率をさらに削減し、このようにしてレンズ倍率変化を最大限にするために行われる。上昇した温度は、電圧の増加とともに、または電圧の増加なしのどちらかで利用され、このようにして屈折率変化によってレンズ倍率を制御、変更できる上で追加の柔軟性を与えることができる。温度が利用されるとき、故意に適用された温度を測定し、フィードバックを得て、制御することが望ましい。
【０１６１】
個別にアドレス指定される電気活性領域の部分フィールドまたは完全フィールドどちらかのグリッドアレイの場合、多くの導体が、制御装置から各グリッド素子に特定の電圧を多重化するために必要とされる可能性がある。これらの相互接続の設計を容易にするために、発明は、制御装置を眼鏡フレームの前部分、例えば鼻ブリッジ領域に配置する。このようにして、つる内に位置する電源は、つる前部フレーム蝶番を通して２つの導体だけによって制御装置に連結される。制御装置をレンズに連結する導体は、フレームの前部分の中に完全に含むことができる。
【０１６２】
発明のいくつかの実施形態では、眼鏡は、その一部が容易に取り外すことができる１つまたは両方の眼鏡フレームつるを有してよい。それぞれのつるは、蝶番と前部部分に連結されたままになる短い部分と、この部品に差し込まれる長い部分という２つの部分から成り立つだろう。つるの差し込み不能部分は、それぞれ電源（電池、燃料電池等）を含み、単に取り外し、つるの固定部分に連結し直すことができる。これらの取り外し可能なつるは、例えば、直流流れによって、磁気誘導によって、または任意のそれ以外の共通再充電方法によって充電する、携帯Ａ．Ｃ．充電装置を配置することによって再充電可能である。このようにして、完全に充電された交換つるは、レンズおよび照準システムの連続的な長期活性化を提供するために眼鏡に連結されてよい。実際、複数の交換つるは、この目的のためにユーザがポケットまたは財布の中に携行してよい。
【０１６３】
多くのケースでは、装用者は、遠視力、近視力および／または中間視力の球面補正を必要とする。これは、完全に相互接続されたグリッドアレイレンズの変動を可能押し、それは必要とされる補正光学部品の球面対称性を利用する。このケースでは、電気活性領域の同心環から成り立つ特殊な幾何学形状のグリッドは、部分領域または完全フィールドレンズのどちらかを備えてよい。該環は円形であってよいか、例えば楕円計などの非円形であってよい。この構成は、さまざまな電圧の導体接続部によって別々に対処されなければならず、大幅に相互接続回路構成要素を簡略化する、必要とされる電気活性領域の数を大幅に削減するために役立つ。この設計は、ハイブリッドレンズ設計を利用することにより乱視の補正に対処する。このケースでは、従来の光学部品は円筒形および／または乱視の補正を提供してよく、同心環電気活性層は球面距離および／または近視力補正を提供してよい。
【０１６４】
この同心環、つまりドーナツ形をしたゾーン実施形態は、装用者のニーズに合わせて電気アクティブ焦点合わせを適応する上で大きな柔軟性に対処する。円形ゾーン対称性のため、多くのさらに薄いゾーンが、配線および相互接続の複雑度を増さずに製作できる。例えば、４０００平方ピクセルから作られる電気アクティブレンズは、すべての４０００ゾーンに対処するための配線を必要とするだろう。３５ミリメートル直径という円形の部分的な領域面積をカバーする必要性は、約０．５ミリメートルのピクセルピッチを生じさせるだろう。他方、同じ０．５ミリメートルピッチ（つまり、環の厚さ）の同心環のパターンから作られる適応型光学部品は、３５のドーナツ形をしたゾーンだけを必要とし、配線複雑度を大幅に削減する。逆に、ピクセルピッチ（および解像度）は、０．１ミリメートルだけまで減少し、ゾーン（および相互接続）の数を１７５に増加することができる。ゾーンからゾーンへの屈折率の半径奉公での変化がより円滑かつさらに漸次的であるため、ゾーンの解像度が大きい方が、装用者にとってより大きな快適さにつながってよい。言うまでもなく、この設計は、人を、本質的に球面である視力補正だけに制約する。
【０１６５】
同心環設計が、それが必要とされる半径で最大の解像度を置くようにドーナツ形の環の厚さを調整することができることがさらに発見された。例えば、設計が位相ラッピングを要求する、つまり限られた屈折率変動の材料でさらに大きな焦点を合わせる倍率を達成するために光波の周期性を利用する場合、人は、電気活性領域の周辺部でより狭い環、および円形部分領域の中心でより幅広い環のあるアレイを設計することができる。各ドーナツ形をしたピクセルのこの賢明な使い方で、位相ラッピングを利用する低解像度システム内に存在するエイリアシング効果を最小限に抑える一方で、利用されるゾーン数に対して得ることのできる最大焦点合わせ倍率が生じる。
【０１６６】
本発明の別の実施形態では、部分電気活性領域を利用するハイブリッドレンズ内で遠視界焦点領域から近視界焦点領域への急激な遷移を円滑にすることが所望されてよい。言うまでもなく、これは電気活性領域の円形境界で発生する。これを達成するためには、本発明は、電気活性領域の周辺部内に近視力のより少ない倍率の領域を有するようにプログラミングされるだろう。例えば、固定焦点距離レンズが距離補正を提供し、電気活性領域が＋２．５０加算倍率老視補正を提供する、直径３５ミリの電気活性領域を含むハイブリッド同心環設計を考慮する。この倍率を電気活性領域の周辺部までずっと維持する代わりに、それぞれが複数のアドレス指定可能な電気アクティブ同心環ゾーンを含む、複数のドーナツ形の領域つまり「バンド」が、より大きな直径で減少する倍率を有するようにプログラミングされるだろう。例えば、活性化の間、ある実施形態は、ドーナツ形のバンドが＋２．００加算倍率で直径２６ｍｍから２９ｍｍに伸張し、別のドーナツ形のバンドが＋１．５加算倍率で直径２９ｍｍから３２ｍに伸張し、＋１．０加算倍率で直径３２ｍｍから３５ｍｍに伸張するドーナツ形のバンドによって取り囲まれる、中心の直径２６ｍｍの＋２．５０加算倍率の円を有する可能性がある。この設計は、幾人かのユーザに、さらに快適な装用経験を与える上で有効である可能性がある。
【０１６７】
眼病用の眼鏡レンズを利用するとき、人は、通常、遠距離を見るためにはレンズの上部ほぼ２分の１を利用する。中心線の約２ｍｍから３ｍｍ上、および中間距離を見るための中心線の６ｍｍから７ｍｍ下に、近距離を見るための中心線の７ｍｍから１０ｍｍ下。  
目の中で生じる収差は、目からの距離に関して異なって見え、異なって補正される必要がある。見られている目標の距離は、直接的に必要とされる特定の収差補正に関係する。したがって、目の光学器官から生じる収差は、すべての遠距離に対してとほぼ同じ補正、すべての中間距離に対してとほぼ同じ補正、およびすべての近点距離に対してほぼ同じ補正を必要とするだろう。したがって、本発明は、目と目の視線がレンズ全体で移動するのにつれて、電気アクティブレンズをグリットごとに調整しようとするのと対照的に、レンズの３つまたは４つの部分（遠い部分、中間部分、および近い部分）内で目の一定の収差を補正するためにレンズの電気アクティブ調整に対処する。
【０１６８】
図２２は、電気アクティブレンズ２２００の実施形態の正面図である。レンズ２２００の中には、異なる屈折補正を証明する多様な領域が規定される。中心線Ｂ−Ｂの下には、それぞれが異なる補正倍率を有する複数の近距離補正領域２２１０および２２２０が、単一中間距離補正領域２３３０によって取り囲まれる。２つの近距離補正領域２２１０と２２２０だけが図示されているが、任意の数の近距離補正領域が提供できる。同様に、任意の数の中間距離補正領域が提供できる。中間線Ｂ−Ｂの上には、遠距離補正領域２２４０が提供される。領域２２１０、２２２０、および２２３０は、例えば電力を節約するためにプログラミングされた順序で、あるいは従来の三焦点と類似した静的なオンオフ方法で、活性化することができる。遠くから近くを見るとき、または近くから遠くを見るとき、レンズ２２００は、装用者の目が、多様な領域の多用な商店距離間での遷移を円滑にすることによって焦点が合うのを手助けする。それにより、「画像ジャンプ」という現象は緩和されるか、大幅に削減される。この改善は、以下の図２３と図２４でも図示される実施形態においても提供される。
【０１６９】
図２３は、別の電気アクティブレンズ２３００の実施形態の正面図である。レンズ２３００の中では、さまざまな屈折補正を証明する多様な領域が規定される。中心線Ｃ−Ｃの下では、単一近距離補正領域２３１０は、単一中間距離補正領域２３２０によって囲まれる。中心線Ｃ−Ｃの上には、単一遠距離補正領域２３３０が位置する。
【０１７０】
図２４は、別の電気アクティブレンズ２４００の実施形態の正面図である。レンズ２４００の中では、さまざまな屈折補正を提供する多様な領域が規定される。単一近距離補正領域２４１０は、単一遠距離補正領域２４３０によって囲まれる単一中間距離補正領域２４２０によって囲まれる。
【０１７１】
図２５は、別の電気アクティブレンズ２５００の実施形態の側面図である。レンズ２５００は、複数の完全フィールド電気活性領域２５２０、２５３０、２５４０および２５５０が取り付けられる従来光学レンズ２５１０を含み、それぞれは絶縁層２５２５、２５３５、および２５４５によって隣接する領域から分離される。
【０１７２】
図２６は、それぞれが絶縁層２６２５、２６３５、および２６４５によって隣接する領域から分離される、複数の部分フィールド電気活性領域２６２０、２３２０、２６４０および２６５０が取り付けられる従来の光学レンズ２６１０を含む。フレーム領域２６６０は、電気活性領域２６２０、２６３０および２６４０および２６５０を取り囲む。
【０１７３】
回折電気活性層の説明に戻ると、屈折誤差を補正するための電気アクティブレンズは、回折パターンで刻印されるか、あるいはエッチングされるガラス、重合体、またはプラスチック基板レンズに隣接する電気活性層を使用して製作できる。回折刻印を有する基板レンズの表面は、電気アクティブ材料と直接接している。このようにして、電気活性層の一方の表面も、レンズ基板表面上のそれの鏡像である回折パターンでもある。
【０１７４】
組立品はハイブリッドレンズとしての役割を果たし、その結果基板レンズは、つねに、典型的には距離補正のために、固定補正倍率を提供する。その活性化されていない状態での電気活性層の屈折率は、基板レンズの屈折率とほぼ同一である。この差異は０．０５率ユニット以下でなければならない。このようにして、電気アクティブレンズが活性化されていないとき、基板レンズおよび電気活性層は同じ率を有し、回折パターンは無力であり、補正を提供しない（０．００ジオプタール）。この状態では、基板レンズの倍率は唯一の補正倍率である。
【０１７５】
電気活性層が活性化されると、その率は変化し、回折パターンの屈折倍率は基板レンズに追加されるようになる。例えば、基板レンズが−３．５０ジオプタールという倍率を有し、電気アクティブ回折層が活性化時に＋２．００ジオプタールという倍率を有する場合、電気アクティブレンズ組立品の総倍率は−１．５０ジオプタールである。このようにして、電気アクティブレンズは近視力または読取りに対処する。その他の実施形態では、活性化された状態の電気活性層は、光学レンズに率整合されてよい。
【０１７６】
液晶を使用する電気活性層は、複屈折である。すなわち、それらは、分極されていない光にさらされると、その活性化されていない状態で２つの異なる焦点距離を示す。この複屈折が、網膜上に二重の像または不鮮明な像を生じさせる。この問題を解決するには２つの方法がある。第１には、少なくとも２つの電気活性層を使用することが必要になる。一方は電気アクティブ分子が層の中で縦方向に整列されているが、他方はその層内に緯度的に向けられた分子で製作される。このようにして２つの層内での分子の位置合わせは互いに直交である。このようにして光の両方の分極とも、層の両方によって等しく焦点が合わされ、光は同じ焦点距離で焦点を合わされる。
【０１７７】
これは、単に２つの直交して位置合わせされた電気活性層を積み重ねるだけで、あるいはレンズの中心層が両面プレートである、つまり同一の回折パターンが両面にエッチングされた状態の代替設計によって達成できる。それから、電気アクティブ材料は、中心プレートの両面の層内に配置され、その位置合わせが直交であると保証する。それから、カバーｓｕｐｅｒｓｕｔｒａｔｅが、それを含むために各電気活性層の上に配置される。これが、２つの別個の電気アクティブ／回折層を互いの上に重ねるより簡略な設計を提供する。
【０１７８】
異なる代替策は、人が、それに大きなキラル成分を与えるために電気アクティブ材料にコレステリック液晶を追加することを必要とする。一定レベルのキラル濃縮は、平面内の分極感度を排除し、電気アクティブ材料の中の成分として純粋にネマチックな液晶の２つの電気活性層に対する必要性を排除する。
【０１７９】
ここでは電気活性層に使用される材料に目を向けると、本発明の電気活性層およびレンズに使用できる材料クラスおよび特定の電気アクティブ材料の例が、以下に一覧表示される。Ｉクラス内に以下に一覧表示される液晶材料以外の液晶材料以外に、私達は、通常、これらのクラスの材料のそれぞれを重合体ゲルと呼ぶ。
【０１８０】
Ｉ）液晶
このクラスは、電界で制御できる長距離向き順序を所有するネマチック相、スメクチック相、またはコレステリック相を形成する任意の液晶膜を含む。ネマチック液晶の例は、ペンチルシヤノビフェニル（５ＣＢ）、（ｎ−オクチロキシ）−４−シヤノビフェニル−（８ＯＣＢ）である。それから、液晶のそれ以外の例は、化合物４−シヤノ−４−ｎ−アルキルビフェニル、４−ｎ−ペンチロキシービフェニル、４−シヤノ−４“−ｎ−アルキル−ｐ−ターフェニルのｎ＝３、４、５、６、７、８、９、およびＢＤＨ（ブリティッシュドラッグハウス）−メルク（Ｍｅｒｃｋ）製のＥ７、Ｅ３６、Ｅ４６おのびＺＬＩシリーズなどの市販されている混合物である。
【０１８１】
ＩＩ）電子光学部品重合体
このクラスは、１９９５年、アムステルダム（Ａｍｓｔｅｒｄａｍ）、ゴードン・アンド・ブリーチ出版社（Ｇｏｒｄｏｎ  ａｎｄ  Ｂｒｅａｃｈ  Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ）、Ｃｈ．Ｂｏｓｓｈａｒｄらによる「有機非線型光学材料（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｎｏｎｌｉｎｅａｒ  Ｏｐｔｉｃａｌ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ）」に開示されるもののような、ドナーとアクセプタグループの間の非対称分極共役ｐ電子（発色団と呼ばれる）を有する分子を含む１９９６年、ニューヨーク、ウッドベリー（Ｗｏｏｄｂｕｒｒｙ，Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ）、米国物理研究所（Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｐｈｙｓｉｃｓ）のＪ．Ｅ．Ｍａｒｋによる「重合体の物理特便覧（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ  ｏｆ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ  Ｈａｎｄｂｏｏｋ）」に開示されるものなどの任意の透明な光学重合材料を含む。重合体の例は以下の通りである。つまり、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリル酸エステル、ポリビニルカルバゾール、ポリイミド、ポリシレンである。発色団の例は、以下の通りである。パラニトルアニリン（ＰＮＡ）、発散赤１（ＤＲ１）、３−メチル−４−メソキシ−４‘−ニトロスチルベン、ジエチルアミノニトロスチルベン（ＤＡＮＳ）、ジエチル−チオ−バルビツル酸である。
【０１８２】
電子光学部品重合体は、以下によって生産できる。つまり、ａ）ゲスト／ホスト方法に従う、ｂ）発色団の重合体（懸垂鎖および主鎖）の中への共有結合取り込み、および／またはｃ）架橋などの格子硬化方法である。
【０１８３】
ＩＩＩ）重合体液晶
このクラスは、液晶重合体、低分子質量液晶、自己強化重合体、元の場所の複合体、および／または分子複合体とも呼ばれる重合体液晶（ＰＬＣ）を含む。ＰＬＣは、１９９２年、ニューヨーク−ロンドン（Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ−Ｌｏｎｄｏｎ）、エルサビエル（Ｅｌｓｅｖｉｅｒ）、Ａ．Ａ．Ｃｏｌｌｙｅｒによって編集され、Ｗ．Ｂｒｏｓｔｏｗによる「液晶重合体：構造から応用まで（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ：Ｆｒｏｍ  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ  ｔｏ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ）」に開示されるもののような、同時に相対的に堅く、柔軟性のある順序を含む共重合体である。ＰＬＣの例は、４−シヤノフェニル安息香酸エステル複属を備えるポリメタクリル酸エステルおよびその他の類似した化合物である。
【０１８４】
ＩＶ）重合体発散液晶
このクラスは、重合体マトリックス内の液晶液滴の発散から成り立つ重合体発散液晶（ＰＬＤＣ）を含む。これらの材料は、複数の方法で作ることができる。つまり（１）熱的に誘導された相分離（ＴＩＰＳ）、溶液誘導相分離（ＳＩＰＳ）、および重合誘導相分離（ＰＩＰＳ）による、ネマチック曲線整合相（ＮＣＡＰ）による。ＰＤＬＣの例は以下の通りである。つまり液晶Ｅ７（ＢＤＨ−メルク）とＮＯＡ６５（ノーランド製品社（Ｎｏｒｌａｎｄ  ｐｒｏｄｕｃｔｓ，  Ｉｎｃ．，ニュージャージー）の混合物、Ｅ４４（ＢＤＨ−メルク）とポリメチルメタクリル酸エステル（ＰＭＭＡ）の混合物、Ｅ４９（ＢＤＨ−メルク）とＰＭＭＡの混合物、単量体ｄｉｐｅｎｔａｅｒｙｔｈｒｏｌヒドロキシペンタアクリル酸エステル、液晶Ｅ７、７ビニルピロリドン、Ｎ−フェニルグリシンおよび染料ローズベンガルである。
【０１８５】
Ｖ）重合体安定化液晶
このクラスは、重合体が液晶の重量で１０％未満を構成する重合体ネットワーク内の液晶から成り立つ重合体安定化液晶（ＰＳＬＣ）を含む。感光性重合可能単量体は、液晶およびＵＶ重合イニシエータとともに混合される。液晶が位置合わせされた後、単量体の重合が、典型的にはＵＶ露呈により開始され、結果として生じる重合体は、液晶を安定化させるネットワークを生じさせる。ＰＳＬＣの例の場合、例えば、以下を参照する。Ｃ．Ｍ．Ｈｕｄｓｏｎら、重合体安定化液晶における異方性ネットワークの光学研究（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｓｔｕｄｉｅｓ  ｏｆ  Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ  ｉｎ  Ｐｏｌｙｍｅｒ−Ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌｓ）、情報表示装置学会誌（Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｆｏｒ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｄｉｓｐｌａｙ）、第５／３巻、１−５（１９９７年）、Ｇ．Ｐ．Ｗｉｅｄｅｒｒｅｃｈｔら、重合体安定化ネマチック液晶における光屈折性（Ｐｈｏｔｏｒｅｆｒａｃｔｉｖｉｔｙ  ｉｎ  Ｐｏｌｙｍｅｒ−Ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ  Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌｓ）、米国化学学会誌（Ｊ．ｏｆ  Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．）、１２０、３２３１−３２３６（１９９８年）。
【０１８６】
ＶＩ）自己組立非線形超分子構造
このクラスは、以下の方法を使用して製作できる電子光学部品非対称有機膜を含む。つまり、Ｌａｎｇｍｕｉｒ−Ｂｌｏｄｇｅｔｔ膜、水性溶液からの交換ｐｏｌｙｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ蒸着（ポリアニオン／ポリカチオン）、分子ビームエピタクシー方法、電子対を共有する結合反応による連続合成（例えば、オルガノトリクロロシランをベースにした自己組立多層蒸着）である。これらの技法は、通常、約１ｍｍ未満の厚さを有する薄膜につながる。
【０１８７】
本発明の依然としてそれ以外の優位点および実施形態は、前記に詳説された説明から当業者に容易に明らかになるだろう。その結果、ここに提供される図面、記述および例は、本質的に例証的、かつ例示的であると見なされるべきであり、制限的と見なされるべきではない。例えば、１つのハイブリッドレンズおよび１つの非ハイブリッドレンズを有する電気アクティブ眼鏡を提供することができる。同様に、１枚の完全フィールド電気アクティブレンズおよび１枚の部分フィールド電気アクティブレンズを有する電気アクティブ眼鏡が提供できる。同様に、単一相互接続電気活性構造を利用するあるレンズ、およびマルチグリッド電気活性構造を利用する別のレンズを有する電気アクティブ眼鏡を提供することができる。
【符号の説明】
【０１８８】
７００…電気アクティブ眼鏡レンズ、７２０…第１の電気活性ゾーン
【図１】
0005639840.tif 000004
【図２】
0005639840.tif 000005
【図３】
0005639840.tif 000006
【図４】
0005639840.tif 000007
【図５】
0005639840.tif 000008
【図６】
0005639840.tif 000009
【図７】
0005639840.tif 000010
【図８】
0005639840.tif 000011
【図９】
0005639840.tif 000012
【図１０】
0005639840.tif 000013
【図１１】
0005639840.tif 000014
【図１２】
0005639840.tif 000015
【図１３】
0005639840.tif 000016
【図１４】
0005639840.tif 000017
【図１５】
0005639840.tif 000018
【図１６】
0005639840.tif 000019
【図１７】
0005639840.tif 000020
【図１８】
0005639840.tif 000021
【図１９】
0005639840.tif 000022
【図２０】
0005639840.tif 000023
【図２１】
0005639840.tif 000024
【図２２】
0005639840.tif 000025
【図２３】
0005639840.tif 000026
【図２４】
0005639840.tif 000027
【図２５】
0005639840.tif 000028
【図２６】
0005639840.tif 000029
【図２７】
0005639840.tif 000030
【図２８】
0005639840.tif 000031