(57)【要約】【課題】電気活性な多重焦点眼鏡レンズ【解決手段】電気活性多重焦点眼鏡を開示している。この眼鏡は、少なくとも２つの電気活性範囲（５５６０）、（５５６５）および（５５７０）の積層を具備している。電気活性範囲は、複数の視力矯正範囲を備えている。この眼鏡はさらに、視力矯正範囲を生成するための、独立的に活性化するための制御装置を備えている。さらに、混合範囲を備えた電気活性多重焦点眼鏡も開示している。この混合範囲により、視力矯正範囲間の光パワーの遷移が得られる。
2005523483.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる視力矯正を担った複数の範囲を生成するために、少なくとも２つの電気活性範囲の積層を有する電気活性レンズと、
異なる視力矯正を担った複数の範囲を生成するために、各々の電気活性範囲を独立的に活性するための制御装置と、を具備する、多重焦点電気活性眼鏡。
【請求項２】
固定距離光学要素によって生成された遠距離視矯正範囲をさらに具備する、請求項１に記載の多重焦点電気活性眼鏡。
【請求項３】
前記複数の視力矯正範囲は、視力矯正のための遠−中間距離範囲である、請求項１に記載の多重焦点電気活性眼鏡。
【請求項４】
遠−中距離範囲によって得られた前記視力矯正は、約０．２５ジオプトルから約２．０ジオプトルである、請求項３に記載の多重焦点電気活性眼鏡。
【請求項５】
前記遠−中距離範囲によって得られる前記視力矯正は、約０．２５ジオプトルから約０．７５ジオプトルである、請求項３に記載の多重焦点電気活性眼鏡。
【請求項６】
前記少なくとも２つの電気活性範囲の積層は、視力矯正のための、少なくとも近距離、および近−中距離範囲を生成する、請求項１に記載の多重焦点電気活性眼鏡。
【請求項７】
前記少なくとも２つの電気活性範囲の積層は、視力矯正のための、少なくとも近距離、近−中距離、および遠−中距離範囲を生成する、請求項１に記載の多重焦点電気活性眼鏡。
【請求項８】
前記レンズは、少なくとも３つの電気活性範囲の積層を備えている、請求項１に記載の多重焦点電気活性眼鏡。
【請求項９】
前記少なくとも３つの電気活性範囲は、視力矯正のための、少なくとも近距離、近−中距離、遠−中距離範囲を生成する、請求項８に記載の多重焦点電気活性眼鏡。
【請求項１０】
前記３つの電気活性範囲全てを活性化することにより、視力矯正のための前記近距離範囲が生成される、請求項９に記載の多重焦点電気活性眼鏡。
【請求項１１】
前記遠−中距離範囲の視力矯正は、近距離、および近−中距離範囲の視力矯正に追加されたものである、請求項９に記載の多重焦点電気活性眼鏡。
【請求項１２】
前記少なくとも３つの電気活性範囲の全ては、同じ面積のものである、請求項８に記載の多重焦点電気活性眼鏡。
【請求項１３】
前記電気活性範囲のうち１つは、少なくとも２つの他の電気活性範囲よりも小さい面積を有している、請求項８に記載の多重焦点電気活性眼鏡。
【請求項１４】
前記より小さい電気活性範囲は、患者が前記レンズを装用した際に瞳孔に関連して末端に位置する電気活性範囲である、請求項１３に記載の多重焦点電気活性眼鏡。
【請求項１５】
前記より小さい電気活性範囲は、患者が前記レンズを装用した際に瞳孔に対して最も基端に位置する電気活性範囲である、請求項１３に記載の多重焦点電気活性眼鏡。
【請求項１６】
前記より小さい電気活性範囲は、少なくとも２つの他の電気活性範囲の間に位置する、請求項１３に記載の多重焦点電気活性眼鏡。
【請求項１７】
前記複数の視力矯正範囲は、瞳孔の上に中心決めされる、請求項１に記載の多重焦点電気活性眼鏡。
【請求項１８】
前記複数の視力矯正範囲は、瞳孔から垂直方向に偏心している、請求項１に記載の多重焦点電気活性眼鏡。
【請求項１９】
前記複数の視力矯正範囲は、瞳孔から水平方向に偏心している、請求項１に記載の多重焦点電気活性眼鏡。
【請求項２０】
前記複数の視力矯正範囲は、瞳孔から、近距離矯正範囲の外へ偏心している、請求項１に記載の多重焦点電気活性眼鏡。
【請求項２１】
前記電気活性範囲は、実質的に矩形である、請求項１に記載の多重焦点電気活性眼鏡。
【請求項２２】
前記複数の視力矯正範囲間に少なくとも１つの電気活性混合範囲をさらに備えている、請求項１に記載の多重焦点電気活性眼鏡。
【請求項２３】
前記複数の視力矯正範囲がより高い光パワーからより低い光パワーへ移るのに従って、前記混合範囲内の光パワーは、より高い光パワーからより低い光パワーへと直線的に減少する、請求項２２に記載の多重焦点電気活性眼鏡。
【請求項２４】
前記複数の視力矯正範囲がより高い光パワーからより低い光パワーへ移るのに従って、前記混合範囲内の光パワーは、より高い光パワーからより低い光パワーへと急激に減少する、請求項２２に記載の多重焦点電気活性眼鏡。
【請求項２５】
前記複数の視力矯正範囲がより高い光パワーからより低い光パワーへ移るのに従って、前記混合範囲内の光パワーは、多項式関数によって、より高い光パワーからより低い光パワーへと減少する、請求項２２に記載の多重焦点電気活性眼鏡。
【請求項２６】
異なる視力矯正を担う複数の範囲を生成するために、少なくとも１つの電気活性範囲を具備し、また、前記複数の視力矯正範囲間の少なくとも１つの混合範囲を具備した電気活性レンズと、
前記視力矯正のための複数の範囲と、前記少なくとも１つの混合範囲とを生成するために、各々の電気活性範囲を独立的に活性するための制御装置とを備えている、多重焦点電気活性眼鏡。
【請求項２７】
前記複数の視力矯正範囲がより高い光パワーからより低い光パワーへと移るのに従って、前記混合範囲内の光パワーは、より高い光パワーからより低い光パワーへと直線的に減少する、請求項２６に記載の多重焦点電気活性眼鏡。
【請求項２８】
前記複数の視力矯正範囲がより高い光パワーからより低い光パワーへと移るのに従って、前記混合範囲内の光パワーは、より高い光パワーからより低い光パワーへと急激に減少する、請求項２６に記載の多重焦点電気活性眼鏡。
【請求項２９】
前記複数の視力矯正範囲がより高い光パワーからより低い光パワーへ移るのに従って、前記混合範囲内の光パワーは、多項式関数によって、より高い光パワーからより低い光パワーへと減少する、請求項２６に記載の多重焦点電気活性眼鏡。
【請求項３０】
２つの積層した電気活性範囲であって、このうちの第１の範囲が、活性時に、近距離、および近−中距離視力矯正範囲を生成し、第２の範囲が、活性時に、遠−中距離視力矯正範囲を生成し、また、一度に活性化される電気活性範囲は常に１つのみである電気活性範囲と、
前記異なる視力矯正を担った複数の範囲を生成するために、各電気活性範囲を独立的に活性化する制御装置をさらに備えた、電気活性レンズ。
【請求項３１】
積層した３つの電気活性範囲であって、３つの電気活性範囲が活性されている際に、近距離視力矯正範囲を生成し、また、２つの電気活性範囲が活性されている際に、近−中距離視力矯正範囲を生成し、さらに、１つの電気活性範囲しか活性されていない際に、遠−中距離視力範囲を生成する３つの電気活性範囲と、
前記異なる視力矯正を担った複数の範囲を生成するために、各電気活性範囲を独立的に活性化する制御装置をさらに備えた、電気活性レンズ。
【請求項３２】
前記３つの電気活性範囲の全ては、同じ面積のものである、請求項３１に記載の電気活性眼鏡。
【請求項３３】
前記３つの電気活性範囲のうち１つは、残りの２つの電気活性範囲よりも小さい面積を有する、請求項３１に記載の電気活性眼鏡。
【請求項３４】
前記より小さい電気活性範囲は、近距離視矯正のために、前記光パワーの約５０パーセントを提供する、請求項３３に記載の電気活性眼鏡。
【請求項３５】
前記残り２つの電気活性範囲は、近距離視矯正のために、前記光パワーの約２５パーセントをそれぞれ提供する、請求項３４に記載の電気活性眼鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光学の分野に関連する。より詳細には、本発明は、多重焦点かつ電気活性な眼鏡レンズによる視力矯正に関する。
【背景技術】
【０００２】
１９９８年には、合衆国だけで約９２，０００，０００件の検眼が実施された。これらの検眼の大多数が、内科・外科の両方における眼の異常の完全な検査、筋肉バランスと両眼性の解析、角膜及び多くの場合瞳の測定、そして最後に屈折の検査に、主観的および客観的に関連していた。
【０００３】
屈折の検査は、被験者の眼の屈折異常の度数とタイプを知る／診断するために実施される。現在の段階で診断および測定が可能な屈折異常のタイプには、近視、遠視、乱視、老眼がある。最新の屈折レンズ（ホロプター）は、被験者の視覚を２０／２０距離およびこの付近に矯正しようと試み、また、いくつかの事例においては２０／１５距離の視野を達成することが可能であるが、しかし、これらは明らかに例外である。
【０００４】
被験者の眼の網膜が視力を処理および定義できる理論上の限度は約２０／１０である点を指摘すべきであろう。これは、現在、今日の屈折レンズ（ホロプター）と従来の眼鏡の両方の方法によって得られる視力よりも遥かに上である。これらの従来型装置に欠落しているのは、従来にはなかった屈折異常、例えば収差、不正乱視、または眼球の層の不規則性を検出、定量化、矯正する能力である。これらの収差、不正乱視、および／または眼球の層の不規則性は、被験者の視覚システムが原因であったり、または従来の眼鏡が原因の収差の結果であったり、またはこれらの組み合わせであることがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、被験者の視力を検出し、この度数を明示し、さらに、２０／１０または可能な限り高く矯正する手段を設けることが非常に有利である。さらに、これを非常に効率的で簡単な方法で行うことが有利である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一実施形態により、多重焦点電気活性眼鏡が開示される。この眼鏡は、異なる視力矯正を担った複数の範囲を生成するために、少なくとも２つの電気活性範囲の積層を具備した電気活性レンズと、異なる視力矯正を担った複数の範囲を生成するために、各々の電気活性範囲を独立的に活性するための制御装置とを備えている。
【０００７】
本発明の別の実施形態により、多重焦点電気活性眼鏡が開示される。この電気活性眼鏡は、異なる視力矯正を担う複数の範囲を生成するために、少なくとも１つの電気活性範囲を具備し、また、前記複数の視力矯正範囲間の少なくとも１つの混合範囲を具備した電気活性レンズと、前記視力矯正のための複数の範囲と、前記少なくとも１つの混合範囲とを生成するために、各々の電気活性範囲を独立的に活性するための制御装置とを備えている。
【０００８】
本発明の別の実施形態により、電気活性レンズが開示される。このレンズは、２つの積層した電気活性範囲を備え、このうちの第１の範囲が、活性時に、近距離および近−中距離視力矯正範囲を生成し、第２の範囲が、活性時に、遠−中距離視力矯正範囲を生成する。このレンズはさらに、各電気活性範囲を独立的に活性化する制御装置を備えている。
【０００９】
同様の要素を示すために同様の参照符号を使用している添付の図面と共に、以降に示す現在好ましい実施形態の詳細な説明を読解することで、本発明をより完全に理解することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明は、新規のアプローチを使用して、被験者の視力を検出し、この度数を明示し、矯正を行う。このアプローチには、電気活性レンズを使用したいくつかの新規的な実施形態が含まれる。さらに、本発明は、電気活性アイウェアの選択、ディスペンシング、活性化、およびプログラミングに向けた新規のアプローチを用いる。
【００１１】
例えば、本発明の一実施形態では、新規の電気活性ホロプター／屈折レンズを使用している。この電気活性ホロプター／屈折レンズは、今日のホロプターよりも使用するレンズコンポーネントが遥かに少なく、また、これは、今日のホロプターの総サイズおよび／または重量のほんの一部分である。実際、この例証的な本発明の実施形態は、フレーム取着部内に収納した１対の電気活性レンズのみで構成されており、これにより、自己の構造設計を介して、および／または導線のネットワークの方法により、電気活性レンズを正確に機能させるために必要な電力が供給される。
【００１２】
ここで、本発明の特定の実施形態の理解を補助するために、様々な用語について説明する。いくつかの場合においては、これらの説明は必ずしも限定を目的としたものではなく、ここに提示する例証、記述、および請求項を考慮しながら読解されるべきである。
【００１３】
「電気活性ゾーン」は、電気活性構造、層、および／または範囲を含むか、またはこれらに含まれる。「電気活性域」は、電気活性層の一部分および／または全体であってよい。ある電気活性域は、別の電気活性域の付近に配置することができる。ある電気活性域は、直接、または、例えば各々の電気活性域間に絶縁体を設けることで間接的に、別の電気活性域に取り付けることができる。「電気活性屈折マトリックス」は、電気活性ゾーンおよび範囲の両方であり、また、別の電気活性層に、直接、あるいは各々の電気活性層間に絶縁体を設けることで間接的に取り付けることができる。「取り付ける」は、結合、付着、接着、およびこれ以外のよく知られた取り付け方法であってよい。「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、またはこれらに含まれることが可能である。「屈折レンズ」は制御装置を含むことが可能である。「自動屈折レンズ」は、波面解析装置を含むことができる。「近距離屈折異常」は、老眼、および、近距離にあるものをはっきりと見ることができるように矯正が必要なこれ以外のあらゆる屈折異常を含むことが可能である。「中距離屈折異常」は、中距離の矯正が必要な程度の老眼、さらに、中距離にあるものをはっきりと見ることができるように矯正が必要なこれ以外のあらゆる屈折異常を含むことができる。「遠距離屈折異常」は、遠距離にあるものをはっきりと見ることができるように矯正が必要な任意の屈折異常を含むことができる。「近距離」は、約６インチから約２２インチであってよく、約１４インチから約１８インチであることがより好ましい。「近中距離」は、約２２インチから約５フィートであってよい。「遠中距離」は、約５フィートから約１５フィートであってよい。「遠距離」は、約１５フィートから無限の間の距離であってよく、無限であることがより好ましい。「従来の屈折異常」は、近視、遠視、乱視、および／または老眼を含むことが可能である。「非従来的な屈折異常」は、不正乱視、眼のシステムの収差、および、従来の屈折異常に含まれないこれ以外の屈折異常を含むことができる。「光学屈折異常」は、レンズ光学要素に関連したあらゆる収差を含むことができる。
【００１４】
特定の実施形態では、「眼鏡」は１枚のレンズを含むことができる。別の実施形態では、「眼鏡」は２枚以上のレンズを含むことができる。「多焦点」レンズは、２焦点、３焦点、４焦点、および／またはさらに多数の追加のレンズを含むことができる。「仕上げ」レンズブランクは、両面の光学表面に仕上げ加工を施したレンズブランクを含むことができる。「半仕上げ」レンズブランクは、片面の光学表面のみに仕上げ加工を施し、もう一方の表面には仕上げ加工を施していないレンズブランクを含むことができ、このレンズは、例えばグラインディング、および／または研磨のようなさらなる変更を加えて、使用可能なレンズに仕上げる必要がある。「面仕上げ」は、半仕上げ状態のレンズブランクの仕上げ加工を施していない表面を仕上げるための、余分な材料のグラインディングおよび／または研磨を含むことができる。
【００１５】
図１は、電気活性ホロプター／屈折レンズシステム１００の一実施形態の斜視図である。フレーム１１０は、導線１３０のネットワークを介して、電気活性レンズ制御装置１４０、さらに電源１５０と接続した電気活性レンズ１２０を含んでいる。
【００１６】
特定の実施形態では、フレーム１１０のテンプル（図１中には図示せず）が、例えばマイクロ燃料電池のような電池または電源を具備している。本発明の別の実施形態では、フレーム１１０の１個または複数のテンプルが、必要な電気コンポーネントを具備しているため、電気コードのプラグを電気アウトレットおよび／または電気活性屈折レンズの制御装置／プログラマ１６０に直接差し込むことができる。
【００１７】
本発明のさらに別の実施形態では、電気活性レンズ１２０は、垂下されたハウジング組み立て品内に取り付けられているので、電気活性レンズを通して見るために、装用者は単純に、自分の顔を正確に位置決めするだけでよい。
【００１８】
本発明による第１の実施形態が、１対の電気活性レンズしか使用しない一方で、本発明による別の実施形態では、複数の電気活性レンズを使用する。本発明によるさらに別の実施形態では、従来型レンズと電気活性レンズの組み合わせを使用している。
【００１９】
図２は、少なくとも１枚の電気活性レンズ２２０と複数の従来型レンズ、特に偏向レンズ２３０、プリズムレンズ２４０、乱視レンズ２５０、球面レンズ２６０を含んだハウジング組み立て品２１０を具備する、電気活性屈折レンズシステム２００の例証的実施形態の略図を示している。導線２７０のネットワークが、電気活性レンズ２２０を電源２７５と、さらに、処方箋ディスプレイ２９０を提供する制御装置２８０とに接続している。
【００２０】
複数の電気活性レンズ、および／または従来型レンズと電気活性レンズの組み合わせを使用している本発明の各実施形態では、レンズは、被験者の視力を検査するために、無作為的および／または非無作為的に、１枚ずつ使用することができる。本発明の別の実施形態では、２枚以上のレンズを必要に応じてまとめて追加することで、各々の眼の前に総合の矯正力を提供する。
【００２１】
電気活性ホロプターと電気活性アイウェアの両方において使用される電気活性レンズは、ハイブリッドおよび／または非ハイブリッド構造を備えている。ハイブリッド構造では、従来型レンズ光学要素を電気活性域と組み合わせている。非ハイブリッド構造では、従来型レンズ光学要素を使用していない。
【００２２】
上述したように、本発明は、図３にフロー線図で示す今日の従来型ディスペンシング実施シーケンス３００とは異なっている。ステップ３１０、３２０に示すように、一般的に従来型屈折レンズが関与した検眼の後に、被験者の処方箋が提供され、この処方箋をディスペンサに持って行く。この後、ステップ３３０、３４０に示すように、ディスペンサにて、被験者のフレームとレンズが選択される。ステップ３５０、３６０に示すように、レンズを加工し、エッジング処理を施し、フレーム内に組み立てられる。最後に、ステップ３７０にて、新たに処方された眼鏡がディスペンシングされ、受領される。
【００２３】
図４のフロー線図に示すように、本発明のディスペンシング方法４００の例証的な実施形態では、ステップ４１０にて、装用者によって、または装用者のために、電気活性アイウェアが選択される。ステップ４２０にて、装用者にフレームが装着される。ステップ４３０にて、装用者が電気活性アイウェアを装着した状態で、電子機器が電気活性ホロプター／屈折レンズ制御システムによって制御され、制御システムは、多くの場合、アイケアプロフェッショナルおよび／または技術者によって操作される。しかし、本発明の特定の実施形態では、患者または装着者が、この制御システムを実際に操作することで、電気活性レンズの処方の制御を自分で行うことができる。本発明の別の実施形態によれば、患者／装用者と、アイケアプロフェッショナルおよび／または技術者との両者が共に制御装置を操作する。
【００２４】
ステップ４４０では、アイケアプロフェッショナルと技術者、および／または患者／装用者のいずれかによって操作される制御システムを使用して、患者／装用者のために最適な矯正処方を主観的または客観的の両方で選択する。患者／装用者の視力を最良に矯正するための正確な処方を選択したら、アイケアプロフェッショナルまたは技術者が患者／装用者の電気活性アイウェアのプログラムを行う。
【００２５】
本発明の一実施形態では、選択した処方箋が、電気活性アイウェア制御装置、および／または１つ以上の制御装置コンポーネントにプログラムされ、この後、選択した電気活性アイウェアが、電気活性ホロプター／屈折レンズ制御装置から断絶される。本発明の別の実施形態では、選択された電気活性アイウェアへの処方箋のプログラムが、後に実施される。
【００２６】
いずれの場合においても、ステップ４５０にて、今日における従来の眼鏡とは完全に異なる順序で、電気活性アイウェアが選択、装着、プログラム、およびディスペンスされる。この順序により、製造、屈折、ディスペンシングの効率性が向上する。
【００２７】
本発明によるこの方法を介して、患者／装用者は、文字通り自分のアイウェアを選択し、検眼の最中にこれらを装着し、正確な処方箋に基づいてプログラムすることができる。全ての場合ではないが多くの場合において、これは、患者／装用者が検査用イスを離れる前に完了するため、製造および患者の最終処方箋のプログラミング、さらに眼の屈折自体の正確性を確実に得ることが可能である。最後に、本発明のこの実施例では、患者は、検査用イスから立ち上がり、アイケアプロフェッショナルの事務所を去る際に、電気活性眼鏡を文字通り装着した状態でいることができる。
【００２８】
本発明の別の実施形態により、電気活性ホロプター／屈折レンズが患者または装用者の最良の矯正処方箋を簡単に表示または印刷し、この後、これに従来とほぼ同様の方法で記入することができる点を指摘すべきである。現在、この処理は、処方箋に、電気活性アイウェア（フレームとレンズ）を販売およびディスペンシングするためのディスペンシングの場所を手書きすることで行われている。
【００２９】
本発明のさらに別の実施形態では、処方箋が、例えばインタネットによって、電気活性アイウェア（フレームおよびレンズ）の販売を行うディスペンシング場所に電子的に送信される。
【００３０】
眼の屈折を実施する時点で処方箋の書き込みを行わない場合には、本発明の特定実施形態において、電気活性アイウェア制御装置、および／または１つ以上の制御装置コンポーネントが、屈折に従って、プログラムされた後に電気活性アイウェアにインストールされるか、あるいは、電気活性アイウェアに直接プログラムされると同時にインストールされる。電気活性アイウェアに何も追加されない場合は、電気活性アイウェア制御装置、および／または１つ以上の制御装置コンポーネントが電気活性アイウェアの複雑に埋め込みされているため、後に追加を行う必要がない。
【００３１】
図２７は、本発明のディスペンシング方法２７００の別の実施形態のフロー線図を示す。ステップ２７１０にて、任意の方法を使用して、患者の視力が屈折される。ステップ２７２０にて、患者の処方箋が入手される。ステップ２７３０にて、電気活性アイウェアが選択される。ステップ２７４０にて、電気活性アイウェアが患者の処方箋に従ってプログラムされる。ステップ２７５０にて、電気活性アイウェアがディスペンスされる。
【００３２】
図５は、本発明の電気活性アイウェア５００の別の実施形態を示す斜視図である。この例証的な例において、フレーム５１０は、接続ワイヤ５３０によって電気活性アイウェア制御装置５４０および電源５５０と電気的に結合している包括的な電気活性レンズ５２０、５２２を含む。一般的な電気活性レンズ５２０は断面線Ｚ−Ｚによって分割されている。
【００３３】
制御装置５４０は、電気活性アイウェア５００の「脳」として機能し、また、少なくとも１個のプロセッサコンポーネントと、特定の処方箋についての命令および／またはデータを記憶しておくための少なくとも１個のメモリコンポーネントと、さらに、少なくとも１個の例えばポートといった入力／出力コンポーネントとを実装している。制御装置５４０は、メモリからの読み取り、またはメモリへの書き込みのような計算タスクを実行し、所望の屈折指標に基づいて個々の格子要素に印加する電圧を計算し、および／または、患者／使用者のアイウェアとこれに関連する屈折レンズ／ホロプター設備間のローカルインターフェースとして機能することができる。
【００３４】
本発明の一実施形態では、アイケアスペシャリストまたは技術者が、制御装置５４０を患者の集束と調節的な必要に見合うように事前にプログラムする。この実施形態では、この事前プログラミングを、制御装置５４０が患者のアイウェアの外側にある状態で、制御装置５４０上で実施し、検査が終了した後に、制御装置５４０をアイウェア内に挿入する。本発明の一実施形態では、制御装置５４０は、「読み取り専用」タイプであり、格子要素に電圧を印加して、屈折指標の必要なアレイを入手することで、特定距離の視力の矯正を行う。患者の処方箋が変更された場合には、スペシャリストが新規の制御装置５４０をプログラムし、アイウェア内に挿入しなければならない。この制御装置はアシック社（ＡＳＩＣ）製のあるクラスの製品、またはアプリケーション専用集積回路であり、さらに、このメモリおよび処理命令は永久に付与されている。
【００３５】
本発明の別の実施形態では、電気活性アイウェア制御装置は、最初にディスペンスされる時点で、アイケアスペシャリストまたは技術者によって元々プログラムされており、また、後に患者の必要性が変更した際に、同一の制御装置またはこれのコンポーネントを再プログラムして、異なる矯正を提供することができる。この電気活性アイウェア制御装置は、アイウェアから取り外し、屈折レンズの制御装置／プログラマ（図１、図２に示す）内に配置して、検眼中に再プログラムするか、または、電気活性アイウェアから取り外さずに現位置において、屈折レンズによって再プログラムすることができる。この場合、電気活性アイウェア制御装置を、例えばＦＰＧＡ社製のあるクラスの製品、またはフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ・アーキテクチャにすることができる。本発明のこの実施形態では、電気活性アイウェア制御装置はアイウェア内部に永久に埋め込まれているため、必要なものは、再プログラム命令をＦＰＧＡに発行する屈折レンズへのインターフェースリンクのみである。このリンクの部分は、屈折レンズ／ホロプター内、またはこの制御装置／プログラマユニット内に埋め込まれたＡＣアダプタによって提供される、電気活性アイウェア制御装置への外部ＡＣ電源を含む。
【００３６】
本発明の別の実施形態では、電気活性アイウェアは屈折レンズ、および外部設備として機能し、この外部設備は、アイケアスペシャリストまたは技術者によって操作され、電気活性アイウェア制御装置へのデジタルおよび／またはアナログインターフェースのみによって構成されている。このため、電気活性アイウェア制御装置は、さらに、屈折レンズ／ホロプターのための制御装置としても機能することができる。この実施形態では、必要な処理電子機器は、電気活性アイウェアへの格子電圧のアレイに変更し、使用者のための最適な矯正が経験的に決定された後に、このデータに基づいて電気活性アイウェア制御装置を再プログラムすることが可能である。この場合、患者は、検査中に自分の電気活性アイウェアを介して視力検査表を見直してもよいし、あるいは、自分が最良の矯正処方箋を選択している最中に、同時に、電気活性アイウェア内の制御装置が電子的に再プログラムされていることに注意を払わなくてもよい。
【００３７】
本発明の別の実施形態は、第１のステップとして、および／または、電気活性活性レンズ（図１、図２に示す）と組み合わせて使用可能な電子自動屈折レンズを利用することができ、該電子自動屈折レンズは、本発明の電気活性レンズとの使用に適合性を有し、このためにプログラムすることが可能なフィードバックを提供するべく開発または改造された、例えば例証の方法により、ハンフリー社（Ｈｕｍｐｈｒｅｙ）製の自動屈折レンズ及びニコン社（Ｎｉｋｏｎ）製の自動屈折レンズであってよいが、これらに限定はされない。この本発明の実施形態は、患者または装用者が自分の電気活性眼鏡を装着している間に、装用者の屈折異常を測定するべく使用される。このフィードバックは、制御装置および／またはプログラマ内に自動的または手動で提供され、次に、制御装置および／またはプログラマが、使用者／装用者の電気活性眼鏡の制御装置をキャリブレート、プログラムまたは再プログラムする。本発明のこの実施形態では、電気活性眼鏡を、完全な検眼または眼の屈折を行うことなく、必要に応じて再キャリブレートすることができる。
【００３８】
本発明の特定の実施形態では、患者の視力矯正が、自分の電気活性レンズの方法によって、２０／２０に矯正される。これは、多くの場合、患者の従来の屈折異常（近視、遠視、乱視、および／または老眼）を矯正することで達成される。本発明の別の特定の実施形態では、非従来的な屈折異常、例えば眼の収差、不正乱視、および／または眼球の層の不規則性を、従来の屈折異常（近視、遠視、乱視、および／または老眼）と同様の方法で測定および矯正する。本発明のこの実施形態では、これによって、従来の屈折異常に加えて、眼の収差、不正乱視、および／または眼球の層の不規則性が矯正され、また、多くの場合、患者の視力を２０／２０以上、例えば２０／１５、２０／１５以上、さらに２０／１０、および／または２０／１０以上に矯正することができる。
【００３９】
この有利な異常矯正は、アイウェア内の電気活性レンズを適応光学要素として効率的に使用することで達成される。適応光学要素は、設置ベースの天文望遠鏡における大気の歪みと、通信および軍事用途のための大気へのレーザ透過性とを矯正するために、長年に亘ってデモンストレーションおよび使用されてきた。これらの場合、画像またはレーザ光波の波面に対して小規模の矯正を行うために、通常、区切られた鏡、または「ラバー」鏡が採用される。ほとんどの場合、これらの鏡の操作は機械アクチュエータによって行われる。
【００４０】
視力に用いられる適応光学要素は、眼に安全なレーザのような光線による眼のシステムの活性検査に基づいており、網膜反応、または網膜上に作成される画像のいずれかの波面歪みを測定する。この波面解析形式は、平面または球面プローブ波を分析し、また、眼のシステムによってこの波面上に生じた歪みを測定する。最初の波面を歪みが生じた波面と比較することで、熟練した検査員は、眼のシステムにどのような異常が生じているかを決定し、適切な矯正処方製を処方することができる。波面解析装置には競合する設計がいくつかあるが、しかし、ここで記載した、このような波面解析を実施するための、透過性または反射性のいずれかの空間光変調器として使用する電気活性レンズの適応は本発明に含まれるものである。波面解析装置の例は、米国特許第５,７７７,７１９号（Ｗｉｌｌｉａｍｓ）、第５，９４９，５２１号（Ｗｉｌｌｉａｍｓ）に提供されており、これらの特許は全体として参照により、本明細書に組み込まれる。
【００４１】
しかし、本発明の特定の実施形態では、電気活性レンズに対して小規模な矯正または調整を行うことで、屈折の指標が変更可能な、電気的に駆動された画素の格子アレイによって、画像光波が与えられると同時に、別の指標によって、通過する光が加速または減速される。こうすることで、電気活性レンズが、網膜上にほぼ無収差の画像を得るべく、眼自体のレンズ内における固有の空間の不完全性を補正することが可能な適応光学要素となる。
【００４２】
本発明の特定の実施形態では、電気活性レンズが完全に二次元であるため、患者／使用者に必要な全体の視力矯正の処方箋の一番上に、小規模な屈折矯正の指標を採用することで、眼の光学システムによって生じた固定空間収差を補正することができる。こうすることで、視力を、一般的な収束および調整矯正で達成可能なレベルよりも高いレベルにまで矯正することができ、また、多くの場合、２０／２０よりも高い視力が得られる。
【００４３】
この２０／２０よりも高い矯正を達成するためには、患者の眼の収差を、例えば、眼の収差測定のために特別に設計した波面センサまたは解析装置を使用して、改良した自動屈折レンズによって測定することができる。眼の収差と、別タイプの非従来的な屈折異常が、度数と空間的の両方において決定されたら、次に、アイウェア内の制御装置を、屈折変更の２次元空間依存性指数を採用することで、全体的な近視、遠視、老眼、および／または乱視矯正に加え、これらの収差および他タイプの非従来的な屈折異常を補正するようにプログラムすることができる。したがって、本発明の電気活性レンズの実施形態は、患者の眼のシステムの収差を電気活性的に矯正し、また、レンズ光学要素によって作成することができる。
【００４４】
したがって、例えば、特定の−３．５０ジオプトリの視力矯正を行う場合には、特定の電気活性な発散レンズにおいて、装用者の近視を矯正する必要があるかもしれない。この場合、異なる電圧のＶ１．．．ＶＮのアレイを、格子アレイ内のＭ要素に印加し、屈折Ｎ１．．．ＮＭの異なる指標のアレイを生成することで、電気活性レンズに−３．５０ジオプトリの視力が与えられる。しかし、格子アレイ内の特定の要素は、眼の収差および／または非従来的な屈折異常を矯正するために、この指数Ｎ１．．．ＮＭに最大で±０．５０ユニットの変化を必要とする可能性がある。ベースの近視矯正電圧に加えて、これらの変化に関連した小規模の電圧逸脱が適切な格子要素に付加される。
【００４５】
不正乱視のような非従来的な屈折異常、また、例えば角膜前部上、および角膜前後部の涙層、水溶液の異常、水晶体レンズの前後部、硝子体の異常のような眼の屈折異常、あるいは、これ以外の、眼の屈折システム自体により生じた収差を可能な限り検出、明示、および／または矯正するために、図６に示す本発明の処方方法６００の実施形態に従って、電気活性屈折レンズ／ホロプターを使用する。
【００４６】
ステップ６１０では、従来の屈折レンズ、従来型および電気活性レンズの両方を具備した電気活性屈折レンズ、電気活性レンズのみを具備した電気活性屈折レンズ、あるいは自動屈折レンズのいずれかを利用し、マイナス度数（近視用）、プラス度数（遠視用）、円筒形パワーおよび軸（乱視用）、プリズム度数のような従来のレンズ度数を必要に応じて用いて、患者の屈折異常を測定する。このアプローチを使用することで、患者は、従来の矯正的な屈折異常の方法により、今日、患者のＢＶＡ（最良の視力の鋭さ）として知られているものを得る。しかし、本発明の特定の実施形態により、患者の視力を、今日における従来的な屈折レンズ／ホロプターが達成できるレベル以上に改善することが可能になる。
【００４７】
したがって、ステップ６１０では、非従来的な本発明による方法で、患者の処方箋をさらに改善する。このステップ６１０では、この目的を達成する処方箋が電気活性屈折レンズ内にプログラムされる。患者は、正確に位置決めされて、マルチ格子電気活性構造を具備した電気活性レンズを介して、屈折異常を正確に自動的測定する、改造され、互換性を有する自動屈折レンズまたは波面解析装置内を見る。この屈折異常測定は、非従来的屈折異常を可能な限り検出および明示する。この測定は、各電気活性レンズの、約４．２９ｍｍといった小型の対象面積に対して実施され、これと同時に、患者が電気活性レンズの対象範囲を通してこれの先を見ている際に、患者の視線に沿って、中心窩上で最良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。この測定が実施されると、この非従来的矯正が、今後の使用のために制御装置／プログラマメモリ内に記憶されるか、または、電気活性レンズを制御する制御装置内にプログラムされる。当然ながら、これが両眼について繰り返される。
【００４８】
ステップ６２０にて、次に、患者または装用者は、自分のオプションで、従来型の屈折異常矯正、非従来型の屈折異常矯正、または両方の組み合わせの改善を可能にする制御ユニットの使用を選択し、最終的な処方箋を自分の嗜好に合わせることができる。あるいは、またはこれに加えて、アイケアプロフェッショナルが、いくつかの場合において、それ以上の改善が実施されない段階にまで、処方箋を改善することも可能である。この時点で、従来の技術で得られるあらゆるレベルよりも高い、改善された患者のＢＶＡが達成される。
【００４９】
この後、ステップ６３０にて、さらに改善された任意の処方箋が、電気活性レンズの処方箋を制御する制御装置内にプログラムされる。ステップ６４０にて、プログラムされた電気活性眼鏡がディスペンスされる。
【００５０】
先行のステップ６１０から６４０は、アイケアプロフェッショナルの判断またはアプローチに依存する、本発明のある方法の実施形態を示す一方で、異なる、しかし類似した様々なアプローチを用い、単純に電気活性屈折レンズ／ホロプターのみを使用し、またはこれを波面解析装置と組み合わせて使用することで、患者の視力を検出、明示、および／または矯正することが可能である。波面解析装置と共に使用するか否かは関係なく、患者の視力を検出、明示、および／または矯正するために、電気活性屈折レンズ／ホロプターを使用した、順序不問の任意の方法が、本発明の一部として考慮される。例えば、本発明の特定の実施形態において、ステップ６１０から６４０は、改善された方法で実施でき、また、さらには異なる順序においてさえも実施することができる。さらに、本発明による特定の別の方法の実施形態では、ステップ６１０で参照したレンズの対象面積は、直径約３．０ｍｍから直径約８．０ｍｍの範囲内である。本発明のまた別の実施形態では、対象面積は、直径約２．０ｍｍから最大でレンズの全体面積の範囲内の任意の大きさであってよい。
【００５１】
この説明は、未来の検眼を実施するために、様々な形態の電気活性レンズのみを使用した、またはこれを波面解析装置と共に使用した屈折に集中しているが、新たに開発される技術により、客観的測定のみを実施し、患者との間で交わされる患者の反応または相互作用を潜在的に排除できる可能性もある。ここで記述および／または請求した本発明の多くの実施形態は、客観的、主観的、またはこれの組み合わせを問わない、任意タイプの測定システムと共に動作することを目的としている。
【００５２】
次に、電気活性レンズ自体について説明すると、上述したとおり、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いずれであってもよい新規の電気活性レンズを具備した電気活性屈折レンズ／ホロプターに関連している。ハイブリッド構造とは、従来型のシングルビジョンまたは多焦点レンズ光学要素の、前面上、後面上、および／または前面と後面の間に設けた少なくとも１つの電気活性域との組み合わせを意味し、この電気活性域は、焦点を電気的に変更するために必要な電気活性手段を備えた電気活性材料で構成されている。本発明の特定の実施形態では、電気活性域は、引っ掻き、およびこれ以外の通常の疲労から保護するために、レンズ内部、またはレンズの後部凹面上に明確に設けられている。電気活性域が前部凸面の一部分として設けられている実施形態では、多くの場合、耐引っ掻きコーティングが施されている。従来型のシングルビジョンレンズまたは従来型の多焦点レンズと、電気活性域とを組み合わせることで、ハイブリッドレンズ設計の総レンズ度数が得られる。非ハイブリッドとは、電気活性なレンズを意味し、これにより、この屈折力のほぼ１００％が、この電気活性特性のみによって生成される。
【００５３】
図７は、例証的なハイブリッド電気活性眼鏡レンズ７００の一実施形態の正面図、図８は、線Ａ−Ａに沿った断面図を示す。この例証的な例では、レンズ７００はレンズ光学要素７１０を具備している。レンズ光学要素７１０には、電気活性屈折マトリックス７２０が取り付けられており、この電気活性屈折マトリックス７２０には、この全体または一部分を占める１つ以上の電気活性域を設けることができる。レンズ光学要素７１０にはさらにフレーミング層７３０が取り付けられており、これが、電気活性屈折マトリックス７２０の少なくとも一部分を包囲している。レンズ光学要素７１０は乱視力矯正範囲７４０を備えており、この乱視力矯正範囲７４０は、この特定の例において、水平から右方向に約４５°回転された乱視軸Ａ−Ａを具備している。収束電気活性屈折マトリックス７２０とフレーミング層７３０をカバーするのは光学カバー層７５０である。
【００５４】
後にさらに詳細に説明するように、電気活性屈折マトリックス７２０は、液晶および／またはポリマーゲルを装備することができる。電気活性屈折マトリックス７２０は、さらに、整列層、金属層、伝導層、および／または絶縁層を装備することが可能である。
【００５５】
ある別の実施形態では、乱視矯正範囲７４０を排除して、レンズ光学要素７１０が球面度数のみを矯正できるようにしている。また別の実施形態では、レンズ光学要素７１０が、遠距離、近距離、および／またはこの両方、さらに、球面、円筒形、プリズム状の、および／または非球面異常を含む任意タイプの従来型屈折異常を矯正することが可能である。電気活性屈折マトリックス７２０は、さらに、近距離、および／または、例えば収差のような非従来型の屈折異常の矯正が可能である。別の実施形態では、電気活性屈折マトリックス７２０は、任意のタイプの従来型、または非従来型の屈折異常を矯正することができ、また、レンズ光学要素７１０は、従来型の屈折異常を矯正することができる。
【００５６】
ハイブリッド構造アプローチを備えた電気活性レンズは、非ハイブリッドレンズについて、特定の明白な利点を有する。これらの利点には、必要とする電力が低いこと、電池サイズが小型であること、電池寿命がより長いこと、電気回路要素の複雑性が低いこと、導体の数が少ないこと、絶縁体の数が少ないこと、製造コストがより低いこと、光学的透明性が増加したこと、さらに、構造的統合性が増加したことが挙げられる。しかし、非ハイブリッド電気活性レンズは、厚みの低減、大量生産の可能性といった独自の利点を備えている旨を特筆しなければならない。
【００５７】
さらに、非ハイブリッドと、いくつかの実施形態における、全域ハイブリッドおよび部分域ハイブリッドアプローチとの両方により、例えば、使用する電気活性構造設計が多重格子電気活性構造である場合には、非常に限定された数のＳＫＵ（在庫保有単位）を大量生産することが可能になる。この場合には、大量生産を行う際に、主に、装用者の解剖学的適合性のための湾曲やサイズといった限定数の区別された特徴のみに重点を置くだけでよい。
【００５８】
この改善の重要性を理解するには、多くの処方箋を提示するために必要な、伝統的なレンズブランクの数を知る必要がある。矯正処方箋の約９５％が、０．２５ジオプトリ単位で増分する、−６．００ジオプトリから＋６．００ジオプトリの範囲内での球面度数の矯正を含んでいる。この範囲に基づくと、一般的に所定の球面度数には４９段階ある。乱視矯正を含んだ処方箋のうち、約９５％が、０．２５ジオプトリ単位で増分する、−４．００ジオプトリから＋４．００の範囲内に含まれる。この範囲に基づくと、一般的に処方される乱視（または円筒形）度数には約３３段階ある。しかしながら、乱視は軸コンポーネントであるため、約３６０°の乱視軸包囲が存在し、一般的に、これが１°単位の増分にて処方される。したがって、３６０種類の異なる乱視軸処方箋が存在する。
【００５９】
さらに、多くの処方箋は、老眼を矯正するための２焦点コンポーネントを含んでいる。老眼矯正を含んだ処方箋のうち約９５％が、０．２５ジオプトリ単位で増分する＋１．００ジオプトリから＋３．００ジオプトリの範囲内に含まれるため、したがって、一般に処方される老眼力には約９種類存在することになる。
【００６０】
本発明のいくつかの実施形態は球体、円筒形、軸的な老眼矯正を提供できるため、１枚の非ハイブリッド電気活性レンズが、５，２３９，０８０（＝４９×３３×３６０×−９）種類の異なる処方箋を提供することが可能である。したがって、１枚の非ハイブリッド電気活性レンズによって、大量生産、および／または、多数のレンズブランクＳＫＵを在庫する必要性が排除されるが、恐らくさらに重要なことは、特定の患者の処方箋に合わせて、各々のレンズブランクにグラインドおよび研磨処理を施す必要が排除される点である。
【００６１】
顔形状、睫毛の長さ等のような解剖学的事項に対応する必要のある生体的な多様なレンズ湾曲を考慮すると、２つ以上のいくつかの非ハイブリッド電気活性レンズＳＫＵを大量生産および／または在庫することができる。しかしながら、ＳＫＵの数は数百万から５以下まで低減することができる。
【００６２】
ハイブリッドな電気活性レンズの場合、レンズ光学要素によって従来の屈折異常を矯正し、ほとんど集中した電気活性層を利用することにより、必要なＳＫＵの数を低減することも可能である。図７を参照すると、乱視軸Ａ−Ａを要求された位置に配置するために、必要に応じてレンズ７００を回転させることができる。したがって、ハイブリッドレンズブランクの数を、３６０の因数によって減少することが可能である。さらに、ハイブリッドレンズの電気活性域によって老眼矯正が実施されるため、必要なレンズブランクの数を、９の因数によって低減することができる。したがって、ハイブリッドな電気活性レンズの実施形態は、必要なレンズブランクの数を５，０００，０００個以上から１６１９個（＝４９×３３）へ低減することが可能である。この数のハイブリッドレンズブランクＳＫＵを大量生産および／または在庫することが妥当に可能であるため、グラインディングおよび研磨処理を施す必要性が排除される。
【００６３】
しかしながら、レンズブランクを完成させるための、半完成状態のハイブリッドレンズブランクに施すグラインディングおよび研磨は依然として残る。図２８は、半完成状態にあるレンズブランク２８００の実施形態の斜視図を示す。この実施形態では、半完成状態のレンズブランク２８００は、完成面２８２０、未完成面２８３０、部分域電気活性屈折マトリックス２８４０を備えたレンズ光学要素２８１０を具備している。別の実施形態では、半完成状態のレンズブランク２８００は、全域電気活性層を備えることができる。さらに、半完成状態のレンズブランク２８００の電気活性構造は、マルチ格子または単一相互接続を具備することができる。またさらに、半完成状態のレンズブランク２８００は、屈折および／または回折特性を有することが可能である。
【００６４】
電気活性レンズの、ハイブリッドまたは非ハイブリッドいずれかの実施形態では、制御装置による調整および制御が可能な電気活性レンズによって、著しい数の矯正を要する処方箋を作成およびカスタマイズすることができ、制御装置は、患者の特定の処方箋の要望に応じてカスタマイズおよび／またはプログラムされている。このため、多数の処方箋、多様なレンズスタイル、シングルビジョンレンズブランク、さらに多数の多焦点の半完成レンズブランクが不要となる。実際、我々が知る限りでは、多くのレンズおよびフレームの製造／配布に大変革が起こる可能性がある。
【００６５】
本発明は、非ハイブリッドの電気活性レンズと、全域または部分域特定のハイブリッド電気活性レンズの両方を含み、このハイブリッド活性レンズは、事前製造された電子アイウェア（フレームおよび／またはレンズ）、または、患者または顧客への配送の時点でカスタマイズされている電子アイウェアのいずれかである。事前製造され、組み立てられているアイウェアの場合、フレームとレンズの両方が、既にエッジング処理が施され、眼鏡フレーム内に取り付けられた状態に事前作成されている。さらに、プログラム可能、再プログラム可能な制御装置と、必要な電子コンポーネントを備えたフレームおよびレンズの大量生産とが、やはり本発明の一部分として考慮され、フレームおよびレンズは、事前製造し、アイケアプロフェッショナルがいる場所、または別の場所に送付され、例えば、患者の処方箋に従って、プログラムされた制御装置、および／または、１つ以上の制御装置コンポーネントを取り付けられる。
【００６６】
特定の場合において、制御装置、および／または１つ以上の制御装置コンポーネントは、事前製造されたフレームおよび電気活性レンズ組み立て品であり、この後、アイケアプロフェッショナルのいる場所、または何処か別の場所にて、これをプログラムすることができる。制御装置、および／または１つ以上の制御装置コンポーネントは、例えば、眼鏡のフレーム内、フレーム上、レンズ内、レンズ上に収容できるチップまたは薄膜の形態であってよい。制御装置、および／または、１つ以上の制御装置コンポーネントは、実現されるビジネス戦略に従って、再プログラム可能、または再プログラム不能にすることができる。制御装置、および／または、１つ以上の制御装置コンポーネントが再プログラム可能である場合には、これによって、患者または顧客が自分の眼鏡フレーム、さらに電気活性レンズの審美的外観および機能性に満足している限り、患者の処方箋を繰り返し更新することが可能になる。
【００６７】
後者の、説明したばかりの非ハイブリッドおよびハイブリッド電気活性レンズの実施形態の場合には、レンズは、異物による障害から眼を保護するために、構造的に十分に頑丈で信頼できるものでなければならない。米国では、殆どの眼鏡レンズは、ＦＤＡが要求する衝撃テストに合格しなければならない。これらの要求を満たすために、レンズ内、またはレンズ上に支持構造を設けることが重要である。ハイブリッドタイプの場合、これは、例えば、処方された、または処方されていないシングルビジョンあるいは多重焦点レンズ光学要素を構造ベースとして使用することで達成される。例えば、ハイブリッドタイプ用の構造ベースは、ポリカーボネートで製造することができる。非ハイブリッドレンズの場合、特定の実施形態において、この必要な構造のために、電気活性材料が選択され、厚みが考慮される。別の実施形態では、電気活性材料を上に配置する、処方されていないキャリアベースまたは基板が、この要求された保護について考慮される。
【００６８】
特定のハイブリッド設計の眼鏡レンズにおける電気活性域を利用する場合は、レンズへの度数の中断が生じる際に、正確な距離矯正を維持することが必要である。電池または配線に欠陥が生じると、状況によっては、装用者が自動車の運転中、または航空機の操縦中にある際に距離矯正が損失された場合、災害を引き起こす可能性がある。このような発生を防止するために、本発明の電気活性眼鏡レンズは、電気活性域がＯＦＦ位置（不活性または無電源状態）にある際に距離矯正を維持できる設計になっている。本発明の一実施形態では、これは、屈折ハイブリッドタイプまたは回折ハイブリッドタイプのいずれかの従来の固定の焦点長の光学要素によって、距離矯正を提供することで達成される。このため、電気活性域（単数または複数）によって、任意の追加的な追加度数が提供される。これにより、従来型のレンズ光学要素は装用者の距離矯正を保存するため、失敗のない電気活性システムが得られる。
【００６９】
図９は、別の電気活性レンズ９００が、電気活性屈折マトリックス９２０と指数適合されたレンズ光学要素９１０を具備している例証的な実施形態の側面図を示す。この例証的な実施形態では、発散レンズ光学要素９１０は、屈折指数ｎ１を有しており、距離矯正を提供する。レンズ光学要素９１０には、１つの非活性状態と、多数の活性状態を有することができる電気活性屈折マトリックス９２０が取り付けられている。電気活性屈折マトリックス９２０が非活性状態状態にある場合、この屈折指数はｎ２であり、これは、レンズ光学要素９１０の屈折指数ｎ１とほぼ一致する。より正確には、非活性状態時に、ｎ２はｎ１の０．０５屈折ユニット内にある。フレーミング層９３０が電気活性屈折マトリックス９２０を包囲しており、このフレーミング層９３０の屈折指数はｎ３であり、この指数は、ｎ１の０．０５屈折ユニット内でレンズ光学要素９１０の屈折指数ｎ１とほぼ一致する。
【００７０】
図１０は、別の電気活性レンズシステム１０００の例証的実施形態を示す斜視図である。この例証的な例では、電気活性レンズ１０１０は、レンズ光学要素１０４０と電気活性屈折マトリックス１０５０を具備している。電気活性屈折マトリックス１０５０上には、レンジファインダ送信機１０２０が配置されている。電気活性屈折マトリックス１０５０上には、さらに、レンジファインダ検出器／受信機１０３０も配置されている。別の実施形態では、送信機１０２０または受信機１０３０のいずれかを電気活性屈折マトリックス１０５０内に配置することが可能である。また別の実施形態では、送信機１０２０または受信機１０３０のいずれかを、レンズ光学要素１０４０内、またはこの上に配置することができる。さらに別の実施形態では、送信機１０２０または受信機１０３０のいずれかを、外部カバー層１０６０上に配置することができる。さらに、また別の実施形態では、１０２０、１０３０を、先行の部品の任意の組み合わせの上に配置することが可能である。
【００７１】
図１１は、回折電気活性レンズ１１００の例証的な実施形態を示す側面図である。この例証的な例では、レンズ光学要素１１１０が距離矯正を提供する。レンズ光学要素１１１０の片面には、屈折指数ｎ．ｓｕｂ．１を有する回折パターン１１２０がエッチングされている。屈折指数ｎ．ｓｕｂ．２を有する電気活性屈折マトリックス１１３０が、レンズ光学要素１１１０に取り付けられ、回折パターン１１２０を被覆しており、屈折指数ｎ．ｓｕｂ．２は、電気活性屈折マトリックス１１３０が非活性状態にある際にｎ．ｓｕｂ．１と近似する。さらに、レンズ光学要素１１１０にはフレーミング層１１４０が取り付けられており、このフレーミング層１１４０は、レンズ光学要素１１１０とほぼ同一の材料で構成されており、また、電気活性屈折マトリックス１１２０を少なくとも部分的に包囲している。電気活性屈折マトリックス１１３０とフレーミング層１１４０の上には、カバー１１５０が取り付けられている。さらに、フレーミング層１１４０は、レンズ光学要素１１１０の延長部分であってもよく、この場合には実際に層を追加する必要はないが、しかし、レンズ光学要素１１１０は、電気活性屈折マトリックス１１３０を枠取りまたは境界区切りするように製造される。
【００７２】
図１２は、電気活性フレーミング層１２２０に取り付けた多重焦点光学要素１２１０を具備する電気活性レンズ１２００の例証的実施形態の正面図であり、図１３はこれの側面図を示す。この例証的な実施形態では、多重焦点光学要素１２１０は、プログレッシブアディションレンズ設計のものである。さらに、この例証的な実施例では、多重焦点光学要素１２１０は第１の光学屈折焦点範囲１２１２と、第２のプログレッシブアディション光学屈折焦点範囲１２１４を具備している。多重焦点光学要素１２１０には、第２の光学屈折焦点範囲１２１４の上に配置された電気活性域１２２２を具備する電気活性フレーミング層１２２０が取り付けられている。電気活性フレーミング層１２２０にはカバー層１２３０が取り付けられている。フレーミング層は、電気活性または非電気活性のいずれであってもよい。フレーミング層が電気活性である場合には、絶縁材料を使用して、活性範囲が非活性範囲から絶縁されるようにする。
【００７３】
本発明の、全てではないが多くの場合において、患者の視力を最良にする、つまり、非従来的な屈折異常を矯正するべく電気活性アイウェアをプログラムするには、患者または装用者の眼の移動を追跡する方法で、各々の眼の視線を追跡する必要がある。
【００７４】
図１４は、追跡システム１４００の例証的実施形態の斜視図である。フレーム１４１０は、電気活性レンズ１４２０を具備している。電気活性レンズ１４２０の裏側（装用者の眼に最も接近した側。近接側とも呼ぶ。）には、例えば発光ダイオードのような追跡信号ソース１４３０が取りつけられている。電気活性レンズ１４２０の裏側には、例えば光反射センサのような追跡信号受信機１４４０も取り付けられている。受信機１４４０と、恐らくは信号ソース１４３０は、メモリ内に追跡を可能にするための命令を含んだ制御装置（図示せず）と接続している。このアプローチを使用することで、上下左右、またこの任意の応用への眼の動作を非常に正確に探知することが可能である。これは、特定のタイプとして必要であるが、しかし、非従来的な屈折異常の全てが矯正、および個人の視線内での隔離を必要としているわけではない（例えば、特定の角膜異常、または眼の動きと共に移動する瘤の場合）。
【００７５】
様々な別の実施形態では、ソース１４３０および／または受信機１４４０を、フレーム１４１０の裏側に取り付けたり、フレーム１４１０の裏側内に埋め込んだり、および／またはレンズ１４２０の裏側内に埋め込むことができる。
【００７６】
電気活性眼鏡レンズを含む任意の眼鏡レンズの重要な部分は、使用者の視野内に最も鮮明な画像品質を生成するために使用される部分である。健康な人物は両側約９０°を見ることができるのに対し、最も鮮明な視力の鋭さは、最高の視覚の鋭さを有する網膜の部分に関連した、より小さい視野内に位置する。この網膜の範囲は中心窩として知られており、ほぼ円形の範囲で、網膜上のこの直径は０．４０ｍｍである。さらに、眼は、瞳孔直径全体を介してシーンを画像化するため、瞳孔直径も、眼鏡レンズの最も重要な部分のサイズに影響を与える。これによる眼鏡レンズの重要な範囲は、単純に、眼鏡レンズ上への中心窩の視野の投影に、眼の瞳孔直径を加算したものである。
【００７７】
眼の瞳孔直径の一般的な範囲は３．０から５．５ｍｍであり、最も一般的な中心窩の値は４．０ｍｍである。中心窩の平均的な直径は約０．４ｍｍである。
【００７８】
眼鏡レンズ上に突出した中心窩の寸法の一般的な範囲は、眼の長さ、目から眼鏡レンズまでの距離等のようなパラメータによって影響を受ける。
【００７９】
本発明によるこの特定の実施形態の追跡システムは、次に、患者の網膜中心窩範囲に関連した眼の動きと相関する電気活性レンズの範囲を探索する。これは、本発明のソフトウェアが、常に、眼を動かした際に矯正可能な非従来的な屈折異常を矯正するようにプログラムされているため重要である。従って、全てではないが多くの本発明の実施形態において、眼が対象物を捕えた、または凝視した際に視線が通るレンズの範囲を電気活性的に変更することが重要である。換言すれば、本発明のこの特定の実施形態では、電気活性レンズのうち大部分が従来型屈折異常を矯正するものであり、また、眼が動くと、対象の電気活性域焦点も、追跡システムおよびソフトウェアの方法によって共に動き、また、視線がレンズの異なる部分を横断する角度を考慮し、これをこの特定の範囲についての最終的な処方箋であると計算に入れて、非従来型屈折異常の矯正を行う。
【００８０】
本発明の実施形態の、全てではないがこの多くにおいて、追跡システムおよびこれを可能にするソフトウェアを使用して、患者が遠く離れた物体を見ている、または凝視している間に、患者の視力を最大に矯正する。追跡システムを使用している場合には、近点を見ている際に、患者の適応性を矯正するための近点焦点の範囲と、収束近距離範囲または中距離範囲焦点の必要性との両方を計算するために、追跡システムが使用される。当然ながら、これが電気活性アイウェア制御装置、および／または１つ以上の制御装置コンポーネント内に、患者または装用者の処方箋の一部分としてプログラムされる。本発明のさらに別の実施形態では、レンジファインダおよび／または追跡システムが、レンズおよび／またはフレーム内に採用されている。
【００８１】
本発明の、例えば不正乱視といった特定タイプの非従来的屈折異常を矯正するような実施形態では、全てではないが多くの場合において、電気活性レンズは、患者または装用者の眼を追跡する必要がない旨を指摘しなければならない。この場合、電気活性レンズ全体が、このため、さらに、患者のこれ以外の従来的屈折異常を矯正するようにプログラムされている。
【００８２】
さらに、収差は視距離に直接関係しているため、視距離に関連して収差を矯正できることがわかっている。つまり、単数の収差または複数の収差を測定した後に、これらの収差を、電気活性屈折マトリックス内で、例えば遠距離光景、中遠距離光景、中近距離光景、および／または近距離光景矯正範囲といった特定の距離について収差を電気活性的に矯正できるよう電気活性域を区分する方法により矯正することが可能である。例えば、関連する視距離に影響する収差を矯正するために、電気活性レンズを、遠距離光景、中遠距離光景、中近距離光景、および近距離光景の矯正範囲に区分することができる。したがって、本発明のこの特定の実施形態では、電気活性屈折マトリックスを異なる距離毎に区分することで、区分された各範囲が特定の距離の特定の収差を強制する場合に、追跡機構を利用せずに非屈折異常を矯正することが可能である。
【００８３】
最後に、本発明の別の実施形態では、電気活性域を物理的に分離することなく、また、追跡を行うことなく、収差によって生じるもののような非従来型の屈折異常の矯正を達成することができる。この実施形態では、視距離を入力として使用することで、ソフトウェアが、ともすれば所与の視距離にて視界に影響してしまう収差に必要な矯正を提供するために、与えられた電気活性域の焦点を調整する。
【００８４】
さらに、ハイブリッドまたは非ハイブリッドの電気活性レンズを、全域または部分域鉱化を有するように設計できることがわかっている。全域効果とは、電気活性屈折マトリックスまたは層が、眼鏡フレーム内のレンズ範囲の大部分を被覆することを意味する。全域の場合、電気活性域全体を所望の度数に調整することができる。さらに、全域電気活性レンズを、部分域を提供するように調整することもできる。しかし、部分域専用にするために必要な回路要素のために、部分域電気活性専用レンズ設計を全域に調整することはできない。部分域レンズとなるように調整した全域レンズの場合、電気活性レンズの部分的区分を所望の度数に調整することが可能である。
【００８５】
図１５は、別の電気活性レンズシステム１５００の例証的実施形態の斜視図を示す。フレーム１５１０は、部分域１５３０を具備した電気活性レンズ１５２０を含んでいる。
【００８６】
比較の目的で、図１６は、さらに別の電気活性レンズシステム１６００の例証的実施形態の斜視図を示す。この例証的な例では、フレーム１６１０は、全域１６３０を具備した電気活性レンズ１６２０を含んでいる。
【００８７】
本発明の特定の例証的実施形態では、多重焦点電気活性光学要素は事前製造されており、また、いくつかの場合においては、必要なＳＫＵの数が著しく低減され、さらには、完成品の多重焦点電気活性レンズブランクとして、ディスペンシング場所に在庫される。本発明のこの実施形態により、ディスペンシング場所において、在庫の多重焦点電気活性レンズブランクを電子機器使用可能なフレーム内に嵌着し、エッジング処理することが可能になる。多くの場合において、本発明は部分域専用タイプの電気活性レンズのものである一方で、これは全域電気活性レンズにも機能する。
【００８８】
本発明のあるハイブリッドな実施形態では、従来型のシングルビジョンレンズ光学要素は、乱視を矯正するための円環状レンズ面を具備した非球面設計または非球面ではない設計のものであり、また、球面を利用して必要な距離度数の提供を行う。乱視矯正が適切な度数を必要とする場合には、シングルレンズ光学要素を選択し、これを正確な乱視軸位置にまで回転させる。これが完了すると、シングルビジョンレンズ光学要素を、アイ・ワイヤフレーム・スタイルおよびサイズのためにエッジング処理することができる。この後、電気活性屈折マトリックスをシングルビジョンレンズ光学要素上に付加するか、または、エッジング処理以前に電気活性屈折マトリックスを付加することができ、また、全体のレンズユニットを後でエッジング処理することもできる。シングルビジョンまたは多重焦点電気活性光学要素のいずれかのレンズ光学要素に電気活性屈折マトリックスを固定するためのエッジング処理を行うためには、液晶材料よりもポリマーゲルのような電気活性材料が有利である旨を指摘しなければならない。
【００８９】
電気活性屈折マトリックスを、技術上知られている異なる技術の方法によって、適合レンズ光学要素に付着させることが可能である。適合レンズ光学要素は、この湾曲および表面が、結合性、美観、および／または正確な最終的なレンズ度数の観点から、電気活性屈折マトリックスを正確に受容する光学要素である。例えば、接着剤を用い、接着剤をレンズ光学要素に直接塗布した後に電気活性層を伏せることができる。さらに、電気活性屈折マトリックスは、リリースフィルムに取り付けられるように製造することが可能であり、この場合は、電気活性屈折マトリックスをレンズ光学要素から除去し、再びレンズ光学要素に接着することができる。さらに、電気活性屈折マトリックスを、キャリア自体をレンズ光学要素に接着取り付けできる２方向フィルムキャリアに取り付けることも可能である。またさらに、表面鋳造技術を用いてマトリックスの取り付けを行うことができるが、この場合には、電気活性屈折マトリックスは原位置にて作成される。
【００９０】
図１２を参照して前述したハイブリッド実施形態では、患者の中距離視および近距離視の要求を満たすために、静的なアプローチと非静的なアプローチの組み合わせを使用しており、また、要求された正確な距離矯正を有し、例えば、約＋１．００ジオプトル（または「Ｄ」）の全近追加度数を有する多重焦点プログレッシブレンズ１２０１を、シングルビジョンレンズ光学要素の代わりに使用している。この実施形態を用いることで、電気活性屈折マトリックス１２２０を、多重焦点プログレッシブレンズ光学要素のいずれかの側に配置したり、レンズ光学要素内部に埋め込むことができる。この電気活性屈折マトリックスを使用して、さらなる追加度数を提供することができる。
【００９１】
レンズ光学要素内に、全体の多重焦点レンズが必要とする度数よりも低い追加度数を使用する場合には、最終的な追加度数が、電気活性層の方法により生成された、低多重焦点追加、およびさらに要求された近度数の追加度数となる。例証のみであるが、多重焦点プログレッシブ追加レンズ光学要素が＋１．００の追加度数を有し、また、電気活性屈折マトリックスが、＋１．００の近度数を生成した場合、ハイブリッド電気活性レンズの合計の近度数は＋２．００Ｄとなる。このアプローチを使用することで、多重焦点レンズ、詳細にはプログレッシブアディションレンズから感知された望まない歪みを大幅に低減することができる。
【００９２】
多重焦点プログレッシブアディションレンズ光学要素が使用される特定のハイブリッド電気活性実施形態では、電気活性屈折マトリックスを使用して望まない乱視を取り除いている。これは、電気活性によって、レンズ内の望まない乱視が存在している範囲のみに作成された無効化度数補正を介して、望まない乱視を無効にするか、または大幅に低減することで達成される。
【００９３】
本発明の特定の実施形態では、部分域のディセントレーションが必要である。偏心した部分域電気活性屈折マトリックスを付加する場合、患者に乱視がある際には、この乱視を矯正するため、さらに、電子機器可変電場を患者の眼の適切な場所に配置するためにシングルビジョンレンズ光学要素の正確な乱視軸位置を調節する方法で、電気活性屈折マトリックスを整列させる必要がある。さらに、部分域設計の場合には、部分域位置を、患者の瞳の要求に関連して整列することで、正確なディセントレーション配置を可能にすることが必要である。また、静的２焦点多重焦点またはプログレッシブ範囲が患者の遠距離視の凝視よりも常に下に位置する従来のレンズとは異なり、電気活性レンズを使用することで、従来の多重焦点レンズでは不可能であった特定の製造の自由が可能になる。このため、本発明のいくつかの実施形態では、一般に患者が従来型の非電気活性多重焦点レンズの遠距離、中距離、近距離視範囲として認識する場所に、電気活性域が置かれる。例えば、電気活性域をレンズ光学要素の１８０°の子午線の上に配置することで、時によって、多重焦点近距離視範囲をレンズ光学要素の１８０°の子午線よりも上にすることが可能になる。近視界範囲をレンズ光学要素の１８０°の子午線よりも上に提供することは、例えばコンピュータモニタを凝視しての作業、または頭上に額縁を釘付けするといった、眼鏡装用者の直ぐ正面、または頭上に位置した、近距離に在る物体に対して作業を行う眼鏡装用者にとって特に有用となる。
【００９４】
非ハイブリッド電気活性レンズ、またはハイブリッド全域レンズ、および、例えば直径３５ｍｍのハイブリッド部分域レンズの場合、前述したとおりの電気活性層を、いずれかのシングルビジョンレンズ光学要素に直接付加するか、または、レンズ光学要素と共に事前製造し、フレームのレンズ取り付け部の形状にレンズをエッジング処理を施す前に、電気活性仕上げを施した多重焦点レンズブランクまたは多重焦点プログレッシブレンズ光学要素を作成することができる。これにより、電気活性レンズブランクを事前に組み立てること、さらに、エッジング処理を施していないが、仕上げ状態にある電気活性レンズブランクを在庫しておくことが可能になるため、眼科医または眼鏡販売業者の事務所を含むあらゆる分配チャネルにおいて、丁度時間に間に合う眼鏡製造が可能になる。このため、全ての光学ディスペンサが、高額な製造設備を揃える最低の必要性で、迅速なサービスを提供することができるようになる。これは、製造業者、小売業者、この患者、顧客にとって利点となる。
【００９５】
例えば、本発明の一実施形態で行っているように、ここで示した部分域のサイズを考慮することにより、部分域専用範囲を、直径３５ｍｍの、中心または偏心した円形設計にすることができる。直径サイズは、必要に応じて変更できる旨を指摘する必要がある。本発明の特定の実施形態では、２２ｍｍ、２８ｍｍ、３０ｍｍ、３６ｍｍの円形直径を使用している。
【００９６】
部分域のサイズは、電気活性屈折マトリックスおよび／または電気活性域の構造によって異なる。少なくとも２つのこのような構造、すなわち、シングル相互接続電気活性構造と多重格子電気活性構造が、本発明の範囲内であると考えられる。
【００９７】
図１７は、単一相互接続構造を有する電気活性レンズ１７００の実施形態の斜視図である。レンズ１７００は、レンズ光学要素１７１０と電気活性屈折マトリックス１７２０を含んでいる。電気活性屈折マトリックス１７２０内には、活性化部分域１７４０を枠付けされた非活性範囲（または区域）１７５０から分離するための絶縁体１７３０が配置されている。単線または伝導片相互接続１７６０が、活性範囲を電源および／または制御装置と接続する。全てでない場合でも殆どの実施形態において、単一相互接続構造は、これを電源と結合するための１対の電気伝導体を具備している。
【００９８】
図１８は、多重格子構造を備えた電気活性レンズ１８００の実施形態の斜視図を示す。レンズ１８００は、レンズ光学要素１８１０と電気活性屈折マトリックス１８２０を具備している。電気活性屈折マトリックス１８２０内には、活性部分域１８４０を、枠付けされた非活性範囲（または区域）１８５０から分離するための絶縁体１８３０が設けられている。複数の配線相互接続１８６０が、活性範囲を電源および／または制御装置と接続している。
【００９９】
部分域の直径をより小さくする場合、単一相互接続電気活性構造の使用時には、部分域専用区域の縁から中心までの電気活性厚み差分を最小化できることがわかっている。これは、特に単一相互接続構造の場合において、必要な電力、さらに必要な電気活性層を最小化する上で非常に明白な役割を担う。これは、全ての部分域専用区域に当てはまることではないため、多重格子電気活性構造が使用される。単一相互接続電気活性構造を使用する場合、本発明の、全てではないが多くの実施形態において、レンズ内、またはレンズ上に複数の単一相互接続電気活性構造を積層することで、複数の電気活性層が、例えば＋２．５０Ｄの総合電気活性度数を作り出すことが可能になる。本発明のこの例証のみにおいて、５枚の＋０．５０Ｄの単一相互接続層を、多くの場合においてのみ絶縁層によって分離された各々の上に積層することができる。この場合、場合によっては正確にエネルギー付勢する上で非実用的となってしまう１枚の厚い単一相互接続層の電力の必要性を最小化する方法で、適正な電力が、各層に必要な屈折指数を変更することができる。
【０１００】
本発明では、複数の単一相互接続電気活性層を具備した特定の実施形態を、プログラムされた順序で電力付加することで、遠隔範囲に焦点させる機能をこの実施形態に設けられることもさらに指摘されるべきである。例えば、２枚の＋０．５０Ｄの単一相互接続電気活性層にエネルギー付勢して、＋１．００Ｄの中間焦点を作成することで、＋２．００Ｄの老眼を、すぐ近くの物が見えるようになり、次に、さらに２枚の＋０．５０Ｄの単一相互接続電子活性層に電気付加することで、＋２．００Ｄの老眼で、１６インチ離れた文字を読めるようになる。電気活性層の正確な数、各層の度数を、光学設計と、特定の老眼にとって近距離視距離と中距離視距離の特定範囲を被覆するために必要な合計度数とに従って変更できる旨を理解すべきである。
【０１０１】
さらに、本発明の別の特定の実施形態では、レンズ内に、１枚以上の単一相互接続電気活性構造層の組み合わせが、１枚の多重格子電気活性構造層と組み合わせて設置されている。ここでも、適切なプログラミングを用いることで、中間または近範囲に集束する機能が得られる。最後に、本発明の別の実施形態では、ハイブリッドレンズまたは非ハイブリッドレンズのいずれかの内部に、多重格子電気活性構造のみを使用する。いずれの場合でも、適切にプログラムされた電気活性アイウェア制御装置、および／または１つ以上の制御装置コンポーネントと組み合わせた多重格子電気活性構造により、この機能が、中間および近距離の広範囲にかけて焦点できるようになる。
【０１０２】
さらに、表面処理を可能にする半完成状態の電気活性レンズブランクも本発明の範囲内に包括される。この場合、ブランクに採用した、偏心、中心された部分域電気活性屈折マトリックス、または、全域電気活性屈折マトリックスのいずれかが、ブランクに採用され、この後、要求された正確な処方箋に合わせて表面処理される。
【０１０３】
特定の実施形態では、可変電力電気活性域が、レンズ全体上にかけて配置されており、また、要求された患者の作業近距離視力焦点を調節するべく、一定の球面度数がレンズの表面全体にかけて変化するのに合わせて調整を行う。別の実施形態では、一定の球面度数が変化すると、可変電力範囲がレンズ全体にかけて調整を行い、これと同時に、非球面的な周辺度数効果を生じて、ひずみと収差を低減する。上述した実施形態のうちいくつかでは、シングルビジョン、多重焦点の完成レンズブランク、または多重焦点プログレッシブレンズ光学要素のいずれかの方法によって、距離度数の矯正を行う。電位活性光学層は、主に、要求された作業距離焦点のためのものである。しかし、これは全ての場合に当てはまるものではない旨を特筆する。いくつかの場合では、距離球面度数のみに、シングルビジョン、多重焦点の完成レンズ光学要素、または多重焦点プログレッシブレンズ光学要素のいずれかを使用し、電子活性屈折マトリックスを介して、近距離の視力作業度数と乱視を矯正するか、または、シングルビジョンあるいは多重焦点レンズ光学要素のいずれかを使用して、乱視のみを矯正し、さらに、電子活性層を介して、球面度数および近距離視作業度数を矯正することが可能である。さらに、ピアノ、シングルビジョン多重焦点完成レンズ光学要素、またはプログレッシブ多重焦点レンズ光学要素を使用して、電子活性層の方法により、要求された遠隔球面と乱視を矯正することが可能である。
【０１０４】
本発明を用いれば、プリズム、球面、または非球面度数全ての必要な度数矯正、総距離度数の必要性、中間範囲度数の必要性、近点度数の必要性を、任意数の追加度数コンポーネントの方法により達成できる点を指摘すべきである。これらには、全ての遠隔球面度数の必要性、いくつかの遠隔球面度数の必要性、全ての乱視度数の必要性、いくつかの乱視度数の必要性、全てのプリズム度数の必要性、いくつかのプリズム度数の必要性、または、電子活性層と組み合わせた場合にこれらの任意の組み合わせが患者の総合的な焦点の必要性を提供すると仮定した場合に、シングルビジョンあるいは完成状態の多重格子レンズ光学要素が含まれる。
【０１０５】
電気活性屈折マトリックスは、最終的な製造の前または後に、患者の電気活性レンズを介して、適合光学矯正のような技術を使用することで、視力の最大化を可能にすることがわかっている。これは、患者または特定の装用者が、単数または複数の電気活性レンズを通して見ることを可能にし、これらを手動で、または特別に設計された自動屈折装置の手段によって調整するする方法によって達成することができ、自動屈折装置は、従来的および／または非従来的な屈折異常をほぼ瞬時に測定し、任意のこれ以外の屈折異常、つまり球面、乱視、収束等の矯正を行う。この技術により、多くの場合において、装用者は２０／１０、またはこれ以上の視力を得ることができる。
【０１０６】
さらに、特定の実施形態では、電子活性層と同様、シングルビジョン、または多重焦点、多重焦点レンズブランクあるいは光学要素と共に、フレネルパワーレンズ層を利用する点を指摘すべきである。例えば、フレネル層を使用することにより、球面度数を提供してレンズの厚みを低減し、シングルビジョンレンズ光学要素に乱視を矯正させ、電子活性屈折マトリックスに中距離および近距離焦点の必要性を矯正させる。
【０１０７】
上述したように、別の実施形態では、シングルビジョンレンズ光学要素および電子活性層と共に、回折光学要素を使用している。このアプローチでは、追加の焦点矯正を提供する回折光学要素を使用して、電力の必要性、回路要素、電気活性層の厚みをさらに低減している。ここでも、以下に示す要素のうち任意の２つ以上の組み合わせを追加的方法で使用して、患者の眼鏡矯正度数の必要性に対して合計の追加度数を提供することができる。これらは、フレネル層、従来型または非従来型シングルビジョン、あるいは多重焦点レンズ光学要素、回折光学層、電気活性屈折マトリックスまたは層である。さらに、エッチング処理により、電気活性材料に、回折またはフレネル層の形状および／または効果を与えることができ、これにより、回折またはフレネルコンポーネントを備えた非ハイブリッドまたはハイブリッドな電気活性光学要素を作成することが可能になる。さらに、電気活性レンズを使用することで、従来のレンズ度数のみでなくプリズム度数をも作り出すことができる。
【０１０８】
さらに、直径約２２ｍｍまたは３５ｍｍの、丸く、中心されたハイブリッドな部分域専用電気活性レンズ設計、または、直径約３０ｍｍの、調整可能な偏心されたハイブリッドな電気活性部分域専用設計のいずれかを使用することで、電力回路要素の必要性、電池寿命、電池サイズを最小化し、製造コストを低減し、さらに、完成した電気活性眼鏡レンズの光学透明性を増加することが可能である。
【０１０９】
本発明の一実施形態では、偏心した部分域専用の電気活性レンズを、この範囲の光学中心がシングルビジョンレンズの光学中心の下約５ｍｍの位置にくるように、またこの一方で、近作業距離電気活性部分域が鼻からまたは一時的に偏心されて、患者の正確な近距離から近中距離、および近中距離から遠中距離の作業範囲瞳孔距離を満たすようにするように配置する。このような設計アプローチは、円形設計のみに限定されるものではなく、実質的には、患者の視力が必要とする適切な電気活性視界範囲を可能にするあらゆる形状に適用することができる。例えば、この設計は、楕円形、長方形、正方形、八角形、部分的に湾曲した形状、この他であってよい旨を特筆しなければならない。重要なことは、部分域を達成する機能を有するハイブリッド部分域専用設計またはハイブリッド全域設計、および、部分域を達成する機能を有する非ハイブリッド全域設計のいずれかのための視界の適切な配置である。
【０１１０】
図５３ａに示すような例証的な一実施形態では、電気活性域を、患者がレンズを装着した際に、瞳孔５３１０が近距離視範囲５３２０の頂部、または頂部付近に配置されるように、垂直方向に偏心することが可能である。この配置におけるレンズは、眼または頭部を少し動かすだけで、近−中距離、遠−中距離のいずれか、またはこの両方の視力矯正を提供する範囲５３３０を介して物体を見ることができるため有利である。さらに患者は、眼を下方へ動かすことなく、または若干下方へ動かすだけで、読み作業するための近距離視に近づくことができる。
【０１１１】
さらに別の例証的実施形態では、図５３ｂに示すように、電気活性域を水平方向に偏心することができる。この実施形態では、近距離視範囲５３２０と、近中距離視または遠中距離視範囲である中間視範囲５３３０とを、患者を正面から見た場合の右目について示すように、鼻から偏心することができる。鼻からの偏心により、読み作業中に、眼が自然な内方回転を行えるようになる。この実施形態では、鼻からの偏心は約２ｍｍであるが、この距離は例証のみを目的としたものであり、患者に従って変更することが可能である。
【０１１２】
さらに別の、偏心した電気活性域の例証的実施形態では、電気活性域５３２０および５３３０を、図５３ｃに示すように、垂直、水平の両方の方向に向かって偏心することができる。この例証的実施形態によれば、頭部または眼を大きく動かさなくても、または全く動かさなくても、近−中距離視、遠−中距離視に近づくことができ、また同時に、読み作業の最中に眼を自然に内方へ動かすことが可能になる。
【０１１３】
図５３ｄに、さらに別の実施形態を示す。この実施形態は、瞳孔５３１０を近距離視範囲５３２０の結合部外、および範囲５３３０内に配置するための、電気活性域５３２０、５３３０の偏心を実証している。この実施形態は、瞳孔のすぐ前の物体を見るために、例えば、コンピュータモニタを見るために、頭部または眼を動かすことなく、近−中距離視、または遠−中距離視に近づけるものである。この実施形態のレンズを使用している患者は、眼または頭部を若干動かすだけで、読み作業のための近距離視範囲に近づくことができる。
【０１１４】
これらの実施形態は、例証のみを目的とし、例えば患者の慣習または眼視の必要性に従って変更が可能なことが理解されるべきである。患者の動向に関連した電気活性域の別の配置を容易に作成することが可能であり、これは本発明の範囲内に包含される。同様に、電気活性域のみを独立して、異なる度合いで偏心させることもできる。また同様に、範囲５３３０、５３２０の全体範囲が近−中間度数、または遠−中距離度数のみを備えることができるので、近−中距離での作業中、遠−中距離での作業中に、近範囲を完全に消して、中間視に関連した瞳孔の配置の重要性を低下させることが可能である。しかし、使用可能な近距離視、近−中距離視、または遠−中距離視を同時に有することが望ましい実施形態では、瞳孔を電気活性域内に配置することを、先に記載した、眼鏡性能の最大化の考慮に基づいて、注意深く選択する必要がある。
【０１１５】
多くの場合において（全てではない）、厚みが不均等な電気活性屈折マトリックスを使用することがわかっている。つまり、金属および伝導性包囲層が平行でなく、ゲルポリマーの厚みが変化することで、収束または発散性のレンズ形状を作成する。このような不均等な厚みの電気活性屈折マトリックスを、シングルビジョンまたは多重焦点レンズ光学要素と共に、非ハイブリッド実施形態またはハイブリッドモードに採用することが可能である。これにより、固定レンズおよび電気的調整可能なレンズの様々な組み合わせを介して、幅広い調整可能なレンズ度数が提供される。本発明によるいくつかの実施形態では、単一相互接続電気活性屈折マトリックスは、電気活性構造の不均等な厚みを作り出す非平行側部を使用している。しかし、本発明の、全てではないが多くの実施例では、多重格子電気活性構造は、電気活性構造の均一な厚みを作り出す平行な構造を使用している。
【０１１６】
可能性のいくつかを例証するために、収束シングルビジョンレンズ光学要素を収束電気活性レンズと結合して、ハイブリッドレンズ組み立て品を作成することができる。使用する電気活性レンズ材料に従って、電気電圧が、屈折指数を増減することができる。屈折指数を低減するために電圧を上昇させるよう調整することで、最終的なレンズ組み立て品の度数が、表１の、固定および電気活性レンズ度数の異なる組み合わせを示す第１の列に示すように、プラス度数の供給を減少するように変更される。印加電圧を上げるように調整した場合、電気活性レンズ光学要素の屈折指数が上昇し、また、最終的なレンズ組み立て品の度数が、固定および電気活性レンズ度数の異なる組み合わせを表す表２に示すように変更する。本発明のこの実施形態では、電気活性層にかけて印加電圧差分が１つあればよい。
【表１】
2005523483.tif 000003
【表２】
2005523483.tif 000004
【０１１７】
次に、このようなハイブリッド組み立て品に使用可能な製造工程について述べる。ある例では、電気活性ポリマーゲル層に、射出成形、鋳造、型押し、機械工作、ダイヤモンドターニング、および／または研磨を施して、ネットレンズ光学要素形状にすることができる。例えば、スパッタリングまたは真空付着の方法によって、射出成形あるいは鋳造したポリマーゲル層の両側上に金属薄膜が付着される。別の例証的実施形態では、付着させた金属薄膜は、レンズ構造の両側、および、射出成形または鋳造した電気活性材料層の反対側に配置されている。伝導層は必要ないかもしれないが、しかし、必要な場合には、これも金属層上に真空付着またはスパッタリングすることができる。
【０１１８】
異なる多重焦点設計ごとに異なる方法で近距離視度数セグメントを位置決めする必要がある従来型の２焦点、多重焦点、またはプログレッシブレンズとは異なり、本発明では、常に１つの共通の位置に配置することが可能である。従来型のアプローチが使用する異なる静度数範囲、つまり、このような単数または複数の範囲を利用するべく眼が動き、頭部が傾斜する場所と違い、本発明によれば、患者は真直ぐ、若干上下のいずれかを見ることが可能になり、また、電気活性の部分または全域全体が、必要な近作業距離を矯正するべく調整を行うことができるようになる。これにより、眼の疲労、頭部および眼の運動が低減する。さらに、患者が、離れた場所を見なければならない場合、調整可能な電気活性屈折マトリックスが、離れた場所にある物体を明瞭に見るよう矯正するべく調整を行う。多くの場合、これにより、ピアノ度数となる電気活性調整可能な近作業距離範囲が生じることで、ハイブリッド電気活性レンズを、距離度数を矯正する遠距離視矯正レンズまたは低度数多重焦点プログレッシブレンズに変換または調整し戻す。しかし、全ての場合にこれが当てはまるわけではない。
【０１１９】
いくつかの場合には、シングルビジョンレンズ光学要素の厚みを低減することが有利である。例えば、プラスレンズの中心の厚み、またはマイナスレンズの縁の厚みを、何らかの適切な電気活性調整層内の距離度数補正の方法により低減することができる。これは、全域、またはほぼ全域のハイブリッド電気活性眼鏡レンズと、全ての場合の非ハイブリッド電気活性眼鏡レンズとに適応する。
【０１２０】
ここでも、調整可能な電気活性屈折マトリックスを制限された範囲内に配置する必要はなく、しかし、このサイズ範囲または形状に係わらず、シングルビジョンまたは多重焦点レンズ光学要素全体を被覆できる点が指摘されるべきである。電気活性屈折マトリックスの正確な全体サイズ、形状、および場所は、性能および美観によってのみ制約される。
【０１２１】
さらに、シングルビジョンまたは多重焦点レンズブランクあるいは光学要素の適切な正面凸曲線および裏面凹曲線を使用することにより、本発明に必要な電子機器の複雑性をさらに低減できることがわかっており、これも本発明の一部分である。シングルビジョンまたは多重焦点レンズブランクあるいは光学要素の正面凸ベース曲線を適切に選択する方法により、電気活性層を活性化するために必要な接続電極の数を最小化することができる。いくつかの実施形態では、電気活性域範囲全体が電力の設定量によって調整されるため、必要な電極は２個のみである。
【０１２２】
これは、電気活性材料の屈折指数の変化によって生じ、これにより、電気活性層の配置に従って、異なる度数前部、後部、中間電気活性層を生じる。したがって、各層の前部および後部湾曲の適切な湾曲関係が、電気活性ハイブリッドまたは非ハイブリッドレンズの必要な度数調整に影響を及ぼす。全てではないが多くのハイブリッド設計、特に、回折またはフレネルコンポーネントを使用しないハイブリッド設計では、電気活性屈折マトリックスは、取り付けられているシングルビジョンまたは多重焦点半完成ブランク、またはシングルビジョンあるいは多重焦点完成レンズブランクと平行する前部及び後部湾曲を備えていない。これについての１つの例外は、多重格子構造を使用したハイブリッド設計である。
【０１２３】
一実施形態は、全域アプローチと最少数の２個の電極とを使用するハイブリッド電気活性レンズに関するものである点を指摘しなければならない。別の実施形態は、多重格子電気活性屈折マトリックスアプローチを使用して、電気活性屈折マトリックスを作成するものであり、この場合、複数の電極と電気回路要素が必要である。多重格子電気活性構造を使用する場合には、美観的に許容されるよう（多くの場合、不可視である）電気活性された格子の境界のために、近接した格子どうしの間に、０から０．０２ユニットの屈折指数だけ異なる屈折指数差分を生じさせる必要がある場合があることがわかっている。美観的要求に従って、屈折指数差分の範囲は０．０１から０．０５ユニットの屈折指数差分であってよいが、しかし、本発明による多くの実施形態では、この差分は、制御装置の方法により、近接した範囲間で最大０．０２または０．０３ユニットの屈折指数差分に限定されている。
【０１２４】
さらに、シングル相互接続構造および／または多重格子構造のような異なる電気活性構造を具備し、また、一旦付勢されると、必要に応じ、反応して所望の追加的な端集中力を生じることが可能な、１枚以上の電気活性層を使用することが可能である。例証のみのために、患者は、前部（電気活性層、装用者の眼に関連した末端部）の方法により、後部（つまり基部）電気活性屈折マトリックス使用して、後部層により生成された近距離視範囲を集束することで、全域の距離度数を矯正することができる。この多重電気活性屈折マトリックスアプローチを利用することにより、柔軟性が増加する一方で、層を極薄に保ち、各々の層の複雑性を低減できることが容易に理解されるはずである。さらに、このアプローチにより、一度に付勢できるだけの数の各々の層を順序付けすることで、同時可変追加集束力効果を生じさせることが可能になる。この可変集束効果は、患者が遠くから近くを見た際に、中範囲集束の必要性と近距離視範囲集束の必要性を矯正し、この後、患者が近くから遠くを見た際に逆効果を作り出すように、ある時間経過シーケンス中に生成することができる。
【０１２５】
多重電気活性屈折マトリックスアプローチにより、さらに、電気活性集束度数反応時間を高速化することができる。これは、要素を組み合わせることで得られ、この要素のうち１つは、多重電気活性積層レンズの各層に必要な、厚みを減じた電気活性材料である。さらに、多重電気活性屈折マトリックスにより、主要電気活性屈折マトリックスの複雑性を、複雑性が低い２つ以上の各々の層に分割することが可能となるため、各々の層が担う機能は、主要電気活性層よりも低くなる。
【０１２６】
次に、電気活性レンズの材料および構造、この電線回路要素、電力源、電気スイッチング技術、焦点距離の調整に必要なソフトウェア、物体距離変化について説明する。
【０１２７】
図１９は、電気活性空説マトリックス１９００の例証的な実施形態の斜視図である。電気活性材料１９１０の両側には金属層１９２０が取り付けられている。各金属層１９２０の反対側には伝導層１９３０が取り付けられている。
【０１２８】
上述した電気活性屈折マトリックスは、電気活性材料としてのポリマーゲルまたは液晶のいずれかで構成された多層構造である。しかし、本発明の特定の場合では、ポリマーゲル電気活性屈折マトリックスと液晶電気活性屈折マトリックスの両方を１つのレンズ内に使用している。例えば液晶層を使用して、電子的な淡色またはサングラス効果を発生させ、ポリマーゲル層を使用して、度数の加減を行うことができる。ポリマーゲルと液晶の両方とも、付加した電気電圧によって、この屈折の光学指数が変化できる性質を備えている。電気活性材料は、両側に設けた２枚のほぼ透明な金属層によって被覆されており、また、各々の金属層上に伝導層を付着して、これらの層の電気接続性を向上させている。２枚の伝導層に電圧を印加すると、これらの層の間と、電気活性材料全体に電場が生じ、屈折指数が変化する。多くの場合において液晶、いくつかの場合においてゲルが、シリコン、ポリメタクリレート、スチレン、プロライン、セラミック、ガラス、ナイロン、マイラー等のうちから選択した材料から成る、密封されたエンベロープ内部に収容されている。
【０１２９】
図２０は、多重格子構造を具備した電気活性レンズ２０００の実施形態の斜視図である。レンズ２０００は、複数の画素を画定できる電気活性材料２０１０を備えており、いくつかの実施形態において、この複数の画素の各々を、電気絶縁性質を備えた材料によって分離することができる。このため、電気活性材料２０１０は、各々が１つ以上の画素を含んだ多数の調整範囲を画定することができる。
【０１３０】
電気活性材料２０１０の片面には金属層２０２０が取り付けられており、この金属層２０２０は、電気絶縁性質を有する材料（図示せず）によって分離された金属電極２０３０の格子アレイを備えている。電気活性材料２０１０の別の片面（図示せず）には、対称的同一な金属層２０２０が取り付けられている。したがって、各電気活性画素が、１対の電極２０３０と合致して、格子要素の対を画定する。
【０１３１】
金属層２０２０には、電気絶縁性質を有する材料（図示せず）によって各々分離された、複数の相互接続ビア２０５０を具備した伝導層２０４０が取り付けられている。各々の相互接続ビア２０５０は、１対の格子要素を、電源および／または制御装置と電気結合している。別の実施形態では、相互接続ビア２０５０のいくつか、および／またはこの全てが、２対以上の格子要素を、電源および／または制御装置と接続することができる。
【０１３２】
いくつかの実施形態では、金属層２０２０が省略されていることを特筆しなければならない。別の実施形態では、金属層２０２０の代わりに整列層を使用している。
【０１３３】
本発明の特定の実施形態では、前（末端）面、中間面、および／または後面を、従来のフォトクロマティックコンポーネントから成る材料で製造することができる。このフォトクロマティックコンポーネントは、電子活性レンズの一部分として関連して電子製造された淡色特徴と共に使用することができる、またはできない。これを使用した場合、補助的な方法で、追加的な淡色が得られる。しかし、本発明による多くの実施形態では、フォトクロマティック材料を、電子淡色コンポーネントと用いずに、電気活性レンズのみと共に使用している。フォトクロマティック材料は、層構造の方法により、電気活性レンズ層内に内設するか、または、後に、電気活性屈折材料に追加するか、あるいは、外層の一部分として、レンズの前面または後面いずれかに追加することができる。さらに、本発明の電気活性レンズをハードコーティングするか、所望であれば、前面、後面、または両方を耐反射コーティングすることができる。
【０１３４】
この構造はサブアセンブリと呼ばれ、また、これを電気制御することで、装用者のプリズム度数、球面度数、乱視度数矯正、非球面矯正、あるいは収差矯正のいずれかを発生させることができる。さらに、このサブアセンブリを制御することで、フレネルまたは回折面のサブアセンブリを模造することも可能である。一実施形態では、２種類以上の強制が必要な場合には、２つ以上のサブアセンブリを、間に電気絶縁層を設けて絶縁しながら、並置することができる。別の実施形態では、同じサブアセンブリを使用して複数の度数矯正を行う。今述べたばかりの２つのサブアセンブリ実施形態のいずれも、２つの異なる構造で構成することができる。このうち第１の構造の実施形態によれば、各々の層、電気活性層、伝導層、金属層が連続している、つまり、連続した材料層であることにより、単一の相互接続構造を形成している。第２の構造の実施形態（図２０に示す）は、格子またはアレイの形態の金属層を、この周囲から電気絶縁された各サブアレイ範囲と共に使用する。多重格子電気活性構造を示すこの実施形態では、伝導層にエッチング加工を施して、各々のサブアレイまたは格子要素に、別個の電気接触部または電極を提供する。この方法では、層内の各格子要素の対に対し別個の区別された電圧を印加して、電気活性材料層内に屈折指数の異なる範囲を生成することができる。層の厚み、屈折指数、電圧、候補電気活性材料、各層の湾曲、および／またはコンポーネントを含む設計詳細部分の選択は、光学設計者に任される。
【０１３５】
多重格子電気活性構造または単一相互接続電気活性構造のいずれかを、部分レンズ域または全レンズ域として使用できる点を特筆しなければならない。しかし、部分域専用電気活性屈折マトリックスを使用する場合には、多くの場合、部分域専用電気活性非活性層（フレーミング層）のものと同じ屈折指数とおおよそ一致する屈折指数を有する電気活性材料を、部分域専用電気活性範囲と側方近接し、絶縁体によって該範囲から分離して使用している。これは、電気活性屈折マトリックス全体の外観を１つの不活性状態として見えるよう維持する方法により、電気活性レンズの美観的性質を拡大するために行われる。さらに、特定の実施形態では、フレーミング層は非電気活性材料から成っている点を指摘しなければならない。
【０１３６】
ポリマー材料は、電気活性の成分の重量がフォーミュレーションの少なくとも３０％を占める幅広い様々なポリマーから選択したものであってよい。このような電気活性ポリマー材料はよく知られており、市販されている。この材料の例には、ポリエステル、ポリエーテル、ポリアミド、（ＰＣＢ）ペンタシアノビフェニール他のような液晶ポリマーが含まれる。さらに、ポリマーゲルは、ゲルの処理能力を拡張し、保護伝導層へのこの接着性を向上し、ゲルの光学明瞭性を向上するために、熱硬化マトリックス材料を含有している。例証の方法のみにより、このマトリックスは、交差結合したアクリル塩酸、メタクリル塩酸、ポリウレタン、また、二官能または多官能アクリル塩酸、メタクリル塩酸、ビニル誘導体と交差結合したビニルポリマーであってよい。
【０１３７】
ゲル層の厚みは、例えば、約３ミクロンから約１００ミクロンであってよいが、しかし、１ミリメートルの厚さであってもよく、また、別の例にあるように、約４ミクロンから約２０ミクロンであってもよい。このゲル層は、例えば、約１００ポンド／インチから約８００ポンド／インチの率を有することができ、また、別の例にあるように、約２００から６００ポンド／インチの率であってもよい。金属層の厚みは、例えば、約１０−４ミクロンから約１０−２ミクロンであってよく、また、別の例にあるように、約０．８×１０−３ミクロンから約１．２×１０−３ミクロンであってもよい。伝導層の厚みは、例えば、約０．０５ミクロンから約０．２ミクロンであってよく、また、別の例にあるように、約０．８ミクロンから約０．１２ミクロンであってよく、またさらに別の例にあるように、約０．１ミクロンであってもよい。
【０１３８】
金属層は、伝導層と電気活性材料の間の優れた接触を得るために使用されている。当業者は、使用する適切な金属材料を容易に認識するだろう。例えば、金または銀を使用することが可能である。
【０１３９】
屈折指数を少なくとも０．０２ユニット／ボルトに変更することで、一実施形態では、電気活性材料の屈折指数を、例えば約１．２ユニットから約１．９ユニットの間で変更することができ、別の実施形態では、約１．４５ユニットから約１．７５ユニットの間で変更することができる。電圧による指数の変更の値、電気活性材料の実屈折指数、および、マトリックス材料とのこの適合性により、マトリックス内への電気活性ポリマーの割合組成が決定されるが、しかし、最終的な組成の屈折指数の変更は、約２．５ボルトのベース電圧において、０．０２ユニット／ボルトを下回ってはならず、該ベース電圧は２５ボルトを超えてはならない。
【０１４０】
ハイブリッド設計を使用した本発明の実施形態にて先述したように、電気活性屈折マトリックスアセンブリの部分が、可視光下では透明に見える適切な接着または結合技術により、従来型レンズ光学要素に取り付けられている。この結合アセンブリは、事前に製造され、従来型レンズ光学要素への取り付け準備ができた状態の電気活性屈折マトリックスを具備したリリースペーパーまたはリリースフィルムの方法によるものであってよい。これを、事前に用意したレンズ光学要素表面に、原位置において付着することができる。さらに、これは、レンズウェーハの表面に事前に付加しておき、この後、事前に用意したレンズ光学要素に接着結合することもできる。また、半完成状態のレンズブランクに付着し、これを、適切なサイズ、形状、および適切な総度数の必要性に応じて、表面処理またはエッジング処理を施すことも可能である。最後に、表面モールド技術を用いて、これを、事前形成したレンズ光学要素上に鋳造することができる。これにより、本発明の電気的に変更可能な度数が生じる。電気活性屈折マトリックスは、レンズの全体範囲、またはこれの一部分のみを示すことができる。
【０１４１】
電気活性層の屈折指数は、集束が必要な範囲についてのみ矯正的に変更することが可能である。例えば、先述したハイブリッド部分域設計では、部分域範囲が、この範囲内のみにおいて活性され、変更される。したがって、この実施形態では、屈折指数は、レンズの特定の部分範囲内のみにおいて変更される。別の、ハイブリッド全域設計の実施形態では、表面全体にかけて屈折指数が変更される。同様に、非ハイブリッド設計においても、屈折指数は、この全範囲にかけて変更される。前述したように、許容可能な光学的美観を維持するためには、電気活性光学要素の近接した範囲どうしの間の屈折指数差分を、最大で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の屈折指数差分に限定しなければならないことがわかっている。
【０１４２】
いくつかの場合において、使用者が部分域を使用し、次に電気活性屈折マトリックスを全域に切り換えたいと希望するが、これは本発明の範囲内に包括されると考えられる。この場合、この実施形態は、構造的に全域実施形態用として設計されているが、しかし、制御装置が、度数の必要性を全域から部分域に切り換え、またこれを戻し、あるいはこの逆を実行するようにプログラムされている。
【０１４３】
電気活性レンズを刺激するために必要な電場を発生させるために、光学アセンブリに電圧を送る。これは、眼鏡のフレームの縁に収容されている小径配線の束によって供給される。この配線は、以降で説明する電源から、電気活性アイウェア制御装置、および／または１つ以上の制御装置コンポーネント内部へ、さらに、各眼鏡レンズを包囲しているフレーム縁へと延びており、ここで、半導体製造で使用される最新結合技術によって、配線が、光学アセンブリ内の各々の格子要素と結合される。１枚の伝導層につき１本の配線を備えた、単線相互接続構造の実施形態では、眼鏡レンズ１枚に必要な電圧は１つだけであり、また、各レンズに必要な配線は２本だけである。１枚の伝導層に電圧が印加され、この一方で、ゲル層内の反対側にあるこの他方が接地電位に維持される。別の実施形態では、対向した両方の伝導層にかけて交流電流（ＡＣ）電圧が印加される。これら２つの接続は、各眼鏡レンズのフレーム縁において、またはこの付近に、容易に作成することができる。
【０１４４】
電圧の格子アレイを使用する場合には、アレイ内の各格子の副範囲に異なる電圧が送られ、伝導体によって、フレーム内の各配線がレンズ上の格子要素と接続される。酸化インジウム、錫酸化物、または酸化インジウム錫（ＩＴＯ）のような光学的に透明な伝導性材料を用いることで、フレーム縁内の配線を電子活性レンズ内の各格子要素と接続するために使用される、電気活性アセンブリの伝導層を形成することができる。この方法は、電気活性範囲がレンズの全域を占めるか、またはこの一部分のみを占めるかに関係なく使用することができる。
【０１４５】
多重格子アレイ設計において画素化する技術のうちの１つは、独立した最少容量の電気活性材料を作成するものであり、この材料は、該最少容量にかけて電場を確立するための独自の駆動電極の対を具備している。画素化を達成するための別の技術は、伝導または金属層用の、パターン化した電極を使用するものである。この方法では、電気活性材料は、連続容量内に含めることができ、また、画素化を作り出す異なる電場の範囲は、パターン化した電極によって完全に画定することができる。
【０１４６】
光学アセンブリに電力を供給するためには、電池のような電源が設計に含まれる。電場を作り出す電圧が低いため、フレームのつるは、これに電力を提供する小型の大容量電池を挿入および取り出しできるように設計されている。この電池は、やはりフレームつる内に収容されている多重通信式接続を介して、配線束と接続されている。別の実施形態では、等角薄膜電池が、接着剤で、フレームつるの表面に取り付けられているため、充電が切れた電池を取り出して交換することが可能になる。この応用形は、未使用時に大容量または等角薄膜電池の原位置での充電を可能にするための、フレームに設けた電池へのアタッチメントを具備したＡＣアダプタを提供する。
【０１４７】
別のエネルギー源を使用することも可能であるため、小型燃料電池を眼鏡フレーム内部に設置して、電池よりも大容量のエネルギー貯蔵装置を提供することができる。燃料電池は、眼鏡フレーム内の貯蔵室に燃料を注入できる燃料キャニスタによって再充電することが可能である。
【０１４８】
全てではないが多くの場合に、部分域専用範囲を装備している本発明のハイブリッド多重格子構造アプローチを使用する方法によって、必要電力の最小化が可能であることがわかっている。ハイブリッド部分域多重格子構造を使用できる一方で、ハイブリッド全域多重格子構造を使用することもできる。
【０１４９】
収差のような非従来型屈折異常を矯正する本発明の別の方法では、アイウェア内に上述したような追跡システムが埋め込まれており、また、電気活性アイウェア制御装置の適切なイネーブリングソフトウェアとプログラミング、および／または１つ以上の制御装置コンポーネントが提供され、これらは全てアイウェア内部に埋め込まれている。本発明のこの実施形態は、装用者の眼を追跡する方法で装用者の視線を追跡し、また、装用している電気活性レンズの特定範囲に必要な電気エネルギーを付加する。換言すれば、眼が動くと、対象である電気付勢された範囲が、電気活性レンズを介して向かう装用者の視線に関連して、レンズ上を移動する。いくつかの異なるレンズ設計においては、コレを明瞭に見ることができる。例えば、従来の（球面、円筒形、プリズム）屈折異常を強制するために、使用者は、固定度数レンズ、電気活性レンズ、または両タイプのハイブリッドを所有できる。この例では、多重格子構造である電気活性屈折マトリックスの方法によって、非従来的屈折異常を矯正するため、眼が動くと、電気活性レンズの関連する活性範囲が眼と共に移動する。換言すれば、眼の動きに関連した眼の視線が、レンズと交差する際に、眼の移動に関連して、レンズにかけて移動する。
【０１５０】
上述した本発明の例証では、ハイブリッド電気活性レンズ内またはこの上に採用された多重格子電気活性構造は、部分域または全域設計であってよい点を指摘しなければならない。
【０１５１】
また、本発明のこの実施形態を使用することで、視線が直接通っている、限定された範囲のみを電気付勢する方法によって、必須電力を最小化できる点を指摘すべきである。このため、付勢される範囲がより小さくなり、また、任意の一回につき、所与の処方のために消費される電力がより低くなる。全てではないが多くの場合に、非直接的に見られる範囲は付勢も活性もされないため、したがって、従来型の屈折異常を矯正し、これにより、装用者は、近視、遠視、乱視、老眼を矯正する２０／２０の視力を得ることができる。本発明のこの実施形態では、対象とされ、追跡される範囲が、不正乱視、収差、眼球表面または層の不均等性といった非従来的な屈折異常を可能な限り矯正する。本発明の別の実施形態では、対象および追跡範囲は、いくつかの従来型の異常を矯正することも可能である。先述した実施形態のいくつかにおいては、制御装置、および／または１つ以上の制御装置コンポーネントの補助により、アイウェア内部に配置した眼追跡システムを装備した、眼の動きを追跡するアイウェア内部に配置されたレンジファインダの方法か、または、追跡システムとレンジファインダシステムの両方の方法によって、この対象および追跡範囲を自動的に探索する。
【０１５２】
特定の設計では部分的な電気活性範囲しか使用しないが、この範囲全面が電気活性材料で被覆することで、使用者に、非活性状態にあるレンズ内に円形線が見えてしまうことを防止している。本発明のいくつかの実施形態では、透明絶縁体を使用して、電気活性を、活性された中心範囲のみに限定し、また、この周辺の、活性されていない電気活性材料を利用して、活性範囲の縁を不可視状態に維持している。
【０１５３】
別の実施形態では、フレームの表面に薄膜太陽電池を取り付けることができ、また、太陽光もしくは周囲の室内照明を使用した光電効果によって、配線および光学格子に電圧を印加することができる。本発明の一実施形態では、主要電力に太陽電池板を用い、バックアップ電力として、先述した小型電池を設けている。この実施形態では、電力が不要な場合には、この時間を利用して、太陽電池から電池を充電しておくことができる。この応用形では、この設計に、ＡＣアダプタと、電池のアタッチメントを設けることが可能である。
【０１５４】
使用者に可変焦点長を提供するために、電気活性レンズはスイッチ切り換え可能になっている。少なくとも２つの切り換え位置が設けられているが、必要であればこれ以上の数の切り換え位置を設けることが可能である。最も単純な実施形態では、電気活性レンズはオンまたはオフのいずれかである。オフ位置では、配線に電流は流れず、格子アセンブリに電圧は印加されず、固定レンズ度数のみが使用される。これは、使用者が遠域距離矯正を要する場合のものであり、この場合、当然ながら、例えば、この構造の一部分として遠距離視力を矯正するハイブリッド電気活性レンズが、シングルビジョンまたは多重焦点レンズブランクあるいは光学要素のいずれかを使用すると仮定している。読み作業のために近距離視矯正を提供するためには、スイッチをオンにし、所定の電圧または電圧アレイをレンズに供給して、電気活性アセンブリ内に正の追加度数を作り出す。中域矯正が望ましい場合には、第３のスイッチ切り換え位置を設けることができる。このスイッチは、マイクロプロセッサで制御するか、または手動で制御することができる。実際、さらに数個のスイッチ切り換え位置を追加することが可能である。別の実施形態では、スイッチは、デジタルでなくアナログであり、また、ラジオの音量制御と同様にノブまたはレバーを調整することで、レンズの焦点長の連続した変則性が提供される。
【０１５５】
これは、固定レンズ度数が設計の一部でなく、全ての視力矯正が電気活性レンズを介して達成される場合である可能性がある。この実施形態では、使用者が遠距離視と近距離視の両方の矯正を必要とする場合には、常に、電圧または電圧アレイがレンズに供給される。使用者が遠距離視矯正のみ、または読み作業適応を必要とする場合には、矯正が必要な際に電気活性レンズをオンにし、矯正が不要な際にはオフにする。しかし、常にこれが当てはまるわけではない。レンズ設計に依存する特定の実施形態では、電圧を切るか低減することで、遠距離視または近距離視範囲の度数が自動的に増加する。
【０１５６】
ある例証的な実施形態では、スイッチ自体を眼鏡レンズフレーム上に設置し、これを、例えば眼鏡フレーム内部に収容した用途特定集積回路のような制御装置と接続する。この制御装置は、電源から供給された電圧を規制することにより、スイッチの異なる位置に応答する。このため、この制御装置は、様々な電圧を接続配線に分配する、上述したマルチプレクサの代わりとなる。さらに、制御装置を、薄膜の形態の進化した設計のものにし、これを電池または太陽電池のように、フレーム表面に沿って等角に取り付けることもできる。
【０１５７】
ある例証的な実施形態では、この制御装置、および／または、１つ以上の制御装置コンポーネントを、使用者の視力矯正の要求の知識に合わせて製造および／またはプログラムすることで、使用者が、自分の視力の要求に合わせた、異なる所定の電圧アレイ間で容易に切り換えを行うことが可能になる。この電気活性アイウェア制御装置、および／または１つ以上の制御装置コンポーネントは、視力ケアスペシャリストまたは技術者が、容易に取り外しおよび／またはプログラムすることができ、また、使用者の視力矯正の必要性が変更された場合には、新たな「処方の」制御装置に交換および／または再プログラムすることができる。
【０１５８】
ある態様の制御装置ベースのスイッチは、電気活性レンズに印加する電圧を１マイクロ秒未満で変更できるものである。電気活性屈折マトリックスを、高速切り換え材料で製造した場合には、レンズの焦点長における高速な遷移が装用者の視野を破壊する可能がある。ある焦点長から別の焦点長への遷移がより穏やかなものが望ましい。本発明の追加の特徴として、制御装置に「遅延時間」をプログラムでき、これによって遷移が低速化される。反対に、制御装置に「リード時間」をプログラムすることで、遷移を高速化することも可能である。同様に、予想アルゴリズムによって遷移を予想することができる。
【０１５９】
いずれの場合でも、遷移の時間定数を設定することにより、装用者の視力に適応するべく、屈折変更と比例および／またはこれに応答するようにすることができる。例えば、焦点度数の小規模な変更を高速に切り換える一方で、例えば装用者が遠隔地の物体から手元の印刷物へと凝視を迅速に移動するといった、焦点度数における大規模な遷移は、例えば１０から１００ミリ秒のより長い時間にかけて生じるように設定することができる。
【０１６０】
いずれの場合でも、スイッチを眼鏡自体の上に配置することが必要である。別の例証的実施形態では、スイッチは、別個のモジュールであり、使用者の衣類のポケットに入り、手動で起動することができるものである。このスイッチは、薄い配線または光ファイバによって眼鏡と接続している。別バージョンのスイッチは、スイッチ切り換え位置に関連した信号を、眼鏡フレーム上に等角に取り付けた受信機アンテナに送信するための、小型のマイクロ波または無線周波数近距離送信機を備えている。これらのスイッチ形態のいずれにおいても、使用者は、自分の眼鏡の焦点長の変化を、ダイレクトに、しかし慎重に制御する。
【０１６１】
様々な例証的な実施形態において、スイッチ切り換えはビュー検出器によって自動制御され、このビュー検出器は、例えば眼鏡のフレーム内、フレーム上、レンズ内、および／またはレンズ上に配置され、感知する物体の方向において正面に向けたレンジファインダ装置のようなものであってよい。
【０１６２】
図２１は、本発明の電気活性アイウェア２１００の別の実施形態の斜視図である。この例証的な例では、フレーム２１１０は、接続配線２１３０によって制御装置２１４０（集積回路）および電源２１５０と接続した電気活性レンズ２１２０を具備している。電気活性レンズ２１２０にはレンジファインダ送信機２１６０が取り付けられ、また、別の電気活性レンズ２１２０にはレンジファインダ受信機２１７０が取り付けられている。様々な応用的な実施形態では、送信機２１６０および／または受信機２１７０を、任意の電気活性レンズ２１２０に取り付ける、フレーム２１１０に取り付ける、レンズ２１２０に埋め込む、および／またはフレーム２１１０内に埋め込むことができる。さらに、レンジファインダ送信機２１６０および／または受信機２１７０を、制御装置２１４０および／または別個の制御装置（図示せず）によって制御することができる。同様に、受信機２１７０で受信した信号を、制御装置２１４０および／または別個の制御装置（図示せず）によって処理することが可能である。
【０１６３】
いずれの場合にも、このレンジファインダはアクティブシーカーであり、様々なソース、例えばレーザ、発光ダイオード、無線周波、マイクロ波、または超音波インパルスを使用して、物体の探索および距離の決定を行う。一実施形態では、垂直共振器面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）を光トランスミッタとして使用している。これら装置の小型サイズで平坦な形状により、この用途に合ったものとなる。別の実施形態では、有機発光ダイオードまたはＯＬＥＤを、レンジファインダ用の光源として使用している。この装置の利点は、多くの場合、ＯＬＥＤを、最も透明になる方法で製造できる点である。したがって、ＯＬＥＤは、レンズまたはフレーム内部に設置され、気付かれることがないため美観を考慮する場合に好ましいレンジファインダ設計であると言える。
【０１６４】
物体から反射された信号を受信する適切なセンサを、レンズフレームの前部上の１つ以上の位置に配置し、非常に小型の制御装置と接続して、範囲の計算を行う。別の実施形態では、単体装置を、エミッタおよび検出器の両方としてデュアルモードにて動作するように製造し、範囲計算装置と接続することができる。この範囲が、配線または光ファイバによって、レンズフレーム内に配置した切り換え制御装置へ、あるいは、自体に設置した無線リモコンへと送信され、分析されて、この物体距離についての正確なスイッチ設定が決定される。いくつかの場合では、レンジ制御装置と切り換え制御装置を一体形成することができる。
【０１６５】
特定の状況においては、レンジファインダ装置は、装用者がある焦点アイテムから別の焦点アイテムへ移動した場合に、電気活性レンズの焦点長の切り換えに問題が生じる場合がある。例えば、レンジファインダ送信機とレンジファインダ受信機では、レンズがある視力矯正から別の視力矯正に切り換える前に、レンズ装用者が頭を余分に大きく動かす必要がある場合がある。あるいは、レンズが、装用者が実際に必要としている視力矯正から不適切な視力矯正への切り換えを行う際に、「切り換え間違い」が生じる場合もある。これには例えば、レンズが、遠距離矯正から、装用者が実際に必要としている遠視矯正へではなく、遠中距離または近中距離、あるいは近距離矯正へ切り換えを行ってしまう場合が挙げられる。
【０１６６】
したがって、別の例証的実施形態では、レンジファインダ送信機とレンジファインダ受信機を、追加のレンズで選択的に被覆して、送信された、送信機によって生成されたビーム幅と、受信機が受信した受信円錐体を制御することができる。
【０１６７】
図４４ａは、本発明の別の代替実施形態に従った、一体型の電源、制御装置、レンジファインダを示す展開斜視図である。図４４ａに示すように、システム４４００は、制御装置４４４０と結合したレンジファインダ装置４４２０を備えており、この制御装置４４４０は電源４４６０と結合している。図４４ｂは、本発明の一実施形態に従った、図４４ａをＺ−Ｚ’に沿って切ったシステム４４００の側断面図である。図４４ｂに示すように、レンジファインダ装置４４２０は、レンジファインダ送信機４４２４、レンジファインダ受信機４４２８を具備している。この例証的な実施形態では、レンジファインダ送信機４４２４、レンジファインダ受信機４４２８は、それぞれ送信機ダイオードおよび受信機ダイオードであり、これらのダイオードは、例えばＩＲレーザダイオード、ＬＥＤ、または他の不可視放射線源といった形態のものであってよい。この例証的実施形態では、送信機４４２４は、送信された、送信機４４２４が生成したビーム幅を制御するために、送信機レンズ４４２６によって選択的に被覆されている。同様に、受信機４４２８は、受信機４４２８が受信した受信円錐体を制御するために、受光レンズ４４３０によって選択的に被覆されている。受信機４４２８の受信範囲または円錐体は、受光レンズ、開口、また、受信機４４２８を被覆するこれ以外の装置のいずれかを通過したレンジファインダ装置に接近中の光線が、受信機４４２８に到達できる立体角を有する。保護用窓は、レンジファインダ装置４４２０の内部コンポーネント、より詳細には、送信機および受信機を使用者が居る環境から遮断する一方で、内部コンポーネントの機能に影響が及ばないようにすることができる。
【０１６８】
図４５は、本発明の一実施形態に従った、図４４ｂのレンジファインダ送信機４４２４の側面図である。図４５は、透過レンズ４４２６は、送信機４４２４で生成された光線Ｂを、所与の作業距離Ｌにて所与のパターン幅Ｄへ発散するための、選択した発散力を有する。したがって、送信機４４２４で生成された光線の幅が、読み作業および中距離視のための所与の作業距離について最適化され、これにより、頭部の余分な動きが最小化される一方で、光線を過剰に大きくしないことにより、切り換え間違いが防止される。
【０１６９】
図４６は、本発明の一実施形態に従った、図４４ｂに示したレンジファインダ受信機４４２８の側面図である。図４６に示すように、受信機４４２８は、内部にスリット開口４４３２が形成されている受光レンズ４４３０によって選択的に被覆されている。受光レンズ４４３０をスリット開口４４３２と共に使用することで、受信したパターンが、受信機４４２８上に受光レンズ４４３０を取り付けている場合に検出される全域ではない、実質的に矩形の域に減少される。この実施形態では、受光レンズ４４３０は半透明材料のような材料で構成されており、これにより、受信機４４２８が、スリット開口４４３２を通って移動する光線を除く、任意の反射光線を受けることが防止される。
【０１７０】
送信機４４２４を被覆する透過レンズ４４２６、受信機４４２８を被覆する受光レンズ４４３０を具備した上述の実施形態は単なる例証であり、送信機４４２４の送信ビーム、または、受信機４４２８が受信した受信円錐体を操作する、これ以外の実施形態を採用して、切り換え間違いをさらに減少し、光学システム４４００の性能を向上させることができる旨を指摘しなければならない。例えば、受信機の、受信円錐体または受信したパターンを規制するための別方法には、別の幾何学的形状を有する、受信機４４２８への光線の通過を規制するためのアパーチャ、可変シャッター、レンズ、装置の採用が含まれる。さらに、送信機と受信機の上にレンズを配置することは任意であり、本発明に従って、上述したレンズの任意の組み合わせを提供できる旨が理解されるべきである。例えば、少なくとも１つのさらなる実施形態において、受信機４４２８を選択的に被覆するために使用される受光レンズ４４３０は任意である。同様に、少なくとも１つのさらなる実施形態において、送信機４４２４を選択的に被覆するために使用した透過レンズ４４２６は任意である。上述した例証的な実施形態では、レンジファインダ送信機が生成した、送信されたビームの幅を増加し、任意で、反射ビームをレンジファインダ受信機に表示する方法を操作することによって、さらなる頭部の動作の必要性、切り換え間違いの発生の両方を低減することができる。
【０１７１】
別の例証的な実施形態では、スイッチを、使用者の頭部の小さな、しかし迅速な動作によって制御することができる。これは、超小型のマイクロジャイロスコープまたはマイクロ加速度計のような別のビュー検出器を、レンズフレームのつる内部に設けることで達成される。頭部を小さく、迅速に振ったり、捻ることで、マイクロジャイロスコープまたはマイクロ加速度計が起動し、また、スイッチが許可された位置設定によって回転し、電気活性レンズの焦点を所望の強制に変更する。例えば、制御装置を、マイクロジャイロスコープまたはマイクロ加速度計が動きを検出すると、レンジファインダに電力供給を行い、レンジファインダ装置が、観察された域に問い合わせをして、視力矯正の変更が必要か否かを決定するようにプログラムすることができる。同様に、所定の時間間隔、または頭部の動きが検出された期間の後に、レンジファインダ装置のスイッチをオフにすることができる。さらに、少なくとも１つの実施形態において、動作の検出、レンジファインダ装置の使用の後に、レンジファインダ装置のスイッチをオンにすることができる。
【０１７２】
別の例証的な実施形態では、別のビュー検出器、例えばティルトスイッチを採用して、使用者の頭部が、離れた場所を直視している人物に見られる姿勢を超える、または下回る所与の角度で、下方または上方に傾斜しているか否かを決定することができる。例えば、ある例証的なティルトスイッチは、制御装置内に取り付けられた水銀スイッチを含んでおり、この水銀スイッチは、患者が水平から所定の角度で上または下を見た際のみに、レンジファインダ、および／または制御装置に電力を供給する回路を閉鎖する。レンズは、電力未供給状態において遠距離矯正を行うように設計されているため、少なくとも１つの実施形態では、使用者の頭部が水平から所定の角度で下方向または状方向に傾斜した際に、電気活性レンズを遠距離矯正から別の状態（近距離、中距離矯正）へと操作および切り換えを行うように、レンジファインダ装置を構造することができる。さらに、レンズは、近距離または中距離に、切り換えを行う前の所定の時間存在している物体を感知するという、さらなる必要性を採用することができる。さらに、後に、レンジファインダによって設定された、物体が近距離にあるか、中距離にあるかを示す論理レベルで（正論理において）ＡＮＤゲートされる論理レベル高さを、このティルトスイッチを使用して設定することができる。
【０１７３】
図４７ａから図４７ｃは、本発明の一実施形態による光学レンズシステムの装用者の側面図である。図４７ａに示すように、光学レンズシステムの装用者は、頭部を、水平から上方への頭部傾斜角度（θｕｐ）、水平から下方への頭部傾斜角度（θｄｏｗｎ）に調整できる。図４７ｂは、自分の頭部傾斜を下方頭部傾斜角度（θｄｏｗｎ）に傾斜した装用者を示している。図４７ｃは、頭部を上方頭部傾斜角度（θｕｐ）で上方に傾斜した装用者を示している。ある例証的な実施形態では、傾斜スイッチは、装用者の頭部が、水平位置から約５から１５°の角度で、また好ましくは、水平位置から約１０°の角度で、上方または下方へ移動した際に閉鎖する（および、レンジファインダ装置、または制御装置、あるいは両方に対して電力供給する）ことができる。さらに一実施形態では、ティルトスイッチは、装用者の頭部が、水平位置から約１５から３０°の角度、また好ましくは、水平位置から約２０°の角度で上方または下方へ移動した際に閉鎖する。
【０１７４】
上述した、ティルトスイッチを採用した実施形態は、装用者の必要性または要望に基づいて最適化できることが理解されるべきである。例えば、装用者は、スイッチを閉鎖するために必要な、水平位置からの上方向と下方向とに異なる偏向の角度を有するように選択できる。このため、スイッチを閉鎖する上方傾斜の角度は、下方傾斜の角度と等しい、または、両角度どうしが数度だけ異なっていてよい。さらに、装用者が頭部を下方に傾斜した際、あるいは、装用者が頭部を上方に傾斜した際のみに、レンジファインダのみを起動する（または、レンジファインダ、制御装置、あるいは両方に電力供給を行う）と仮定することによっても、ティルトスイッチを最適化することができる。一般に、人間は読み作業をする際には頭部を若干下方に傾斜させる、この後者の場合は発生し難い。
【０１７５】
別の例証的実施形態では、このシステムは、ティルトスイッチを使用して、装用者の頭部の傾斜角度を決定する。下方または上方への傾斜角度が制御装置へと送信され、制御装置が、この傾斜が所定角度よりも大きいか否かを決定する。したがって、制御装置は、傾斜が、ティルトスイッチに関連した傾斜閾値を超えると、レンジファインダ装置を選択的に電力供給することができる。例えば、マイクロジャイロスコープまたはマイクロ加速度計は、制御装置が装用者の頭部の位置を決定し、これに従って、レンジファインダ装置への電力供給を調整するために使用される出力を生成できる。
【０１７６】
さらに別の例証的実施形態は、マイクロジャイロスコープとマニュアルスイッチ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を、主に、装用者の頭部傾斜に反応できるよう、１８０未満の読み作業および観視機能について使用される。このため、装用者の頭部が傾斜すると、マイクロジャイロスコープが制御装置に対して、頭部傾斜度数を表す信号を送信し、次にこれが、傾斜の程度に従って、増加した集束力に変換される。例えばコンピュータでの作業のように、１８０における、またはこれを超える特定の観視機能については、リモコンであってよいマニュアルスイッチを、マイクロジャイロスコープの上に重ねて使用する。
【０１７７】
さらに別の例証的実施形態では、レンジファインダとマイクロジャイロスコープの組み合わせを使用している。マイクロジャイロスコープを、近距離視およびこれ以外の１８０未満の観視機能に使用し、また、レンジファインダを、１８０を超える視距離、および、例えば４フィートまたはこれ未満の視距離に使用する。別の実施形態では、電気活性レンズの切り換えを行う否かを決定するために、レンジファインダ装置をティルトスイッチ、マイクロジャイロスコープ、またはマイクロ加速度計と組み合わせて使用している。これらの実施形態では、制御装置は、例えば切り換えが生じる前に、レンジファインダ装置が新たな視距離を取得する必要があるという追加の要求を満たせば、ティルトスイッチ、ジャイロスコープ、加速度計といった集積回路の各々に論理レベルを使用することができる。
【０１７８】
電気活性アセンブリの集束力を調整するための、マニュアルスイッチまたはレンジファインダ設計の応用形として、別の例証的実施形態は、眼追跡装置を使用して、瞳孔内距離を測定し、視距離を検出する。眼は、離れた、または近くの物体に集束するため、瞳孔が収束または分岐するとこの距離が変化する。少なくとも２個の発光ダイオードと、この発光ダイオードからの反射光を検知するための、少なくとも２個の近接したフォトセンサとが、鼻梁部付近のフレーム内部に配置されている。このシステムは、各々の眼の瞳孔の縁の位置を検知し、これを、使用者の眼の平面から物体までの距離を計算するための、瞳孔内距離の位置に変換することができる。特定の実施形態では、３個、さらには４個の発光ダイオードとフォトセンサを使用して、眼の動きを追跡する。
【０１７９】
さらに別の実施形態では、ここに記載した、切り換え間違いと、切り換えを開始するための装用者の過剰な動作とを最小化するための様々な機構の任意の組み合わせを、当業者、光学レンズシステムの装用者の必要性を満たす要望に応じて、任意の形に組み合わられることが理解されるべきである。したがって、いずれの論理レベルまたは切り換え機構も、所与の使用者の特定の要求に見合うようにカスタマイズすることが可能である。
【０１８０】
電気活性屈折マトリックスは、視力矯正に加えて、眼鏡レンズにエレクトロクロミックな淡色を与えるために使用できる。適切なゲルポリマーまたは液晶層に適切な電圧を印加することで、淡色またはサングラス効果をレンズに付与することができ、これにより、レンズを通過する光透過が幾分変化する。この低減した光強度により、明るい外部環境において、使用者に快適な「サングラス」効果がレンズに与えられる。付加した電場に対する反応において高い偏向性を有する液晶組成物およびゲルポリマーが、この用途には最も適している。
【０１８１】
本発明のいくつかの実施形態では、温度変化が、電気活性層の屈折指数に影響を及ぼすのに十分に大きい場所に本発明を使用することができる。次に、格子アセンブリに印加した全ての電圧への矯正要素を適用して、この効果を補正する必要がある。レンズ内、レンズ上、および／またはフレーム内、フレーム上に取り付けられ、電源と接続されている小型サーミスタ、熱電対、またはこれ以外の温度センサが、温度変化を感知する。制御装置がこれらの表示度数を、電気活性材料の屈折指数の変更の補正に必要な電圧変化に変換する。
【０１８２】
しかしながら、特定の実施形態では、実際には、電気回路要素は、電気活性屈折マトリックスまたは層の温度を上昇させる目的から、レンズ表面内、またはレンズ表面上に埋め込まれている。これは、電気活性層の屈折指数をさらに低減して、レンズ度数の変化を最大化する目的で実施される。上昇した温度は、電圧が上昇しても、または上昇しなくても使用することが可能であるため、屈折指数変更の方法によってレンズ度数を制御および変更する上でのさらなる柔軟性が得られる。温度を使用する際には、故意に付加した温度を測定し、フィードバックを入手し、温度を制御することが望ましい。
【０１８３】
それぞれ別個に指定した電気活性範囲の部分域または全域格子アレイのいずれかの場合には、制御装置から各格子要素への特定の電圧を多重化するために、多数の伝導体が必要である。これらの相互接続の設計を容易化するために、本発明は、眼鏡フレームの前部、例えば鼻梁範囲に制御装置を配置している。これにより、つる内部に配置された電源が、２個の伝導体のみによって、つる前部のフレーム蝶番を介して、制御装置と接続される。制御装置をレンズと繋ぐ伝導体は、フレームの前部内に全て収容することができる。
【０１８４】
本発明のいくつかの実施形態では、眼鏡は、この一部が容易に取り外し可能な、一方または両方の眼鏡フレームつるを設けることができる。各々のつるは、蝶番および前フレーム部分と接続した状態に残る短い部品、これに差し込まれる長い部品の、２個の部品で構成されている。つるの差し込み不能部分は、電源（電池、燃料電池等）を具備しており、つるの固定部分から簡単に取り外し、またはこれに再度接続することができる。これらの取り外し可能なつるは、例えば、磁気誘導により、またはこれ以外の任意の一般的な充電方法により、直流電流を充電する携帯式ＡＣ充電ユニット内に配置することで再充電が可能である。この方法では、完全に充電された交換用つるを眼鏡に接続することにより、レンズおよびレンジングシステムの、連続した長時間の起動が可能となる。実際、使用者は、この目的で、数本の交換用つるをポケットまたはバッグの中に携帯しておくことができる。
【０１８５】
装用者は、遠距離視、近距離視、および／または遠中距離視について球面矯正を必要とする場合が多い。これにより、必要な矯正光学の球面対称を利用した、完全に相互接続された格子アレイレンズが可能になる。この場合、電気活性範囲の同心リングで構成された特別な幾何学形状格子は、部分域レンズまたは全域レンズのいずれかを備えていてよい。リングは、円形、または例えば楕円形のような非円形であってよい。この形状は、異なる電圧を有する伝導体接続によって個別に指定されなければならない必須の電気活性範囲の個数を大幅に減じるべく機能し、これにより、相互接続回路要素が大幅に単純化される。この設計により、ハイブリッドレンズ設計を採用することで、乱視の矯正が可能になる。この場合、従来の光学要素が円筒形および／または乱視の矯正を提供し、同心リング電気活性屈折マトリックスが球面遠距離視および／または近距離視矯正を提供する。
【０１８６】
この同心リング、または環状範囲の実施形態によって、電気活性収束を装用者の要求に適合させる上での柔軟性が大幅に増加する。円形範囲が対称であるため、配線または相互接続の複雑性を増加せずに、多くのより薄い範囲を製造することが可能になる。例えば、４０００平方画素の電気活性レンズには、４０００個の範囲全てに配線する必要があり、また、直径３５ミリメートルの円形部分域範囲は、約０．５ミリメートルピッチの画素を生じる。この一方で、同じ０．５ミリメートルピッチ（またはリング厚み）の同心リングのパターンから成る適応光学要素に必要なのは３５個のみの環状範囲であるため、配線の複雑性が大幅に削減される。反対に、画素ピッチ（および解像度）をたった０．１ミリメートルに減じても、範囲（および相互接続部）の個数を１７５個にしか増加できない。範囲毎の屈折指数の放射状に生じる変更がよりスムーズ且つ穏やかであるため、範囲の解像度が高いほど装用者の快適性がより優れていることを意味する。当然ながら、この設計によって、球体の性質を有する視力矯正のみに限定される。
【０１８７】
さらに、同心リング設計は、必要な弧の部分の解像度を最大にするべく、環状リングの厚みを適応できることがわかっている。例えば、この設計に位相ラッピングが必要である場合、つまり、屈折指数の変化が限定された材料でより高い集束力を達成するべく光波の周期性を利用する必要がある場合には、電気活性範囲の円形部分範囲の円周部分にあたるリングを狭くし、中心にあたるリングを幅広くしたアレイを設計することができる。この各々の環状画素の賢明な使用により、使用の範囲の個数について得ることができる可能な限り最大の集束力が生じる一方で、位相ラッピングを採用した低解像システムに発生するエイリアシング効果を最小化することができる。
【０１８８】
本発明の別の実施形態では、部分電気活性範囲を採用したハイブリッドレンズにおいて、遠隔集束範囲から近距離視集束範囲への明瞭な遷移をスムーズに行うことが望ましい。当然ながら、これは、電気活性範囲の円形の境界部分にて発生する。これを達成するためには、本発明を、電気活性範囲の周囲部分に、近距離視のためのレンズ度数の範囲を設けるようにプログラムする。例えば、直径３５ｍｍの電気活性範囲を備えたハイブリッド同心リング設計を考慮するが、この場合、固定の焦点長が距離矯正を提供し、電気活性範囲が＋２．５０の追加度数の遠距離矯正を提供する。電気活性範囲の周囲にまでこの度数を維持するためには、各々がいくつかの指定可能な電気活性同心リング範囲を具備している、いくつかの環状範囲または「帯域」を、直径が大きくなるに従って度数が減少してゆくようにプログラムする。例えば、一実施形態は、活性中に、追加度数が＋２．５０の、直径２６ｍｍの円形をした中心部分と、追加度数＋２．００の、直径２６ｍｍから２９ｍｍにまで延びた環状帯と、追加度数＋１．５の、直径２９ｍｍから３２ｍｍにまで延びた別の環状帯とを備え、追加度数＋１．０の、直径３２ｍｍから３５ｍｍにまで延びた環状帯に囲まれている。この設計は、一部の使用者に、より快適な装用経験を提供することができる。
【０１８９】
眼科眼鏡レンズを使用する場合、一般に、使用者は、レンズの約半分にあたる頂部を遠距離視に使用する。中間線の上約２から３ｍｍの範囲、および中間線の下約６から７ｍｍの範囲を中距離視に使用し、さらに、中間線の下約７から１０ｍｍの範囲を近距離視に使用する。
【０１９０】
眼に作られた収差は、眼からの距離毎に異なって表れ、また、異なった矯正が必要である。対象物の距離は、必要な特定の収差矯正に関連して真直ぐに見た際のものである。したがって、眼の光学システムから作成された収差は、全ての遠距離についてほぼ同一の矯正、全ての遠中距離についてほぼ同一の矯正、全ての近中距離についてほぼ同一の矯正、全ての近点距離についてほぼ同一の矯正を必要とする。したがって、本発明は、眼および眼の視線がレンズにかけて移動する際に、電気活性レンズの格子毎の調整を試みるのとは反対に、レンズの３つまたは４つの区分（遠距離区分、中距離区分、近距離区分）において、眼の特定の収差を矯正するべく、レンズの電気活性調整を行うことを可能にする。
【０１９１】
図２２は、電気活性レンズ２２００の実施形態の正面図である。レンズ２２００内には、異なる屈折矯正を提供するための様々なレンズが画定されている。中間線Ｂ−Ｂよりも下には、異なる矯正度数を有するいくつかの近距離矯正範囲２２１０、２２２０が、単一の中距離矯正範囲２２３０によって包囲されている。２つの近距離矯正範囲２２１０、２２２０しか図示していないが、任意数の近距離矯正範囲を設けることができる。これと同様に、任意数の中距離矯正範囲を設けることも可能である。中間線Ｂ−Ｂよりも上には、遠距離矯正範囲２２４０が設けられている。範囲２２１０、２２２０、２２３０を、例えば電力を節約するために、プログラムした順序方法で活性するか、または、従来のトライフォーカルと類似した静的なオン／オフ方法で活性することができる。遠距離から近距離、近距離から遠距離を見ている場合、レンズ２２００は、様々な範囲の多様な焦点長間の遷移をスムーズにすることで、装用者の眼の焦点を補助することができる。これにより、「画像飛び」の現象が除去されるか、大幅に減少される。
【０１９２】
あるいは、画像飛びと、視力矯正範囲間の断続性を、電気活性均衡範囲を使用することで減少させることができる。１つの例証的な実施形態を図５４に示す。ここで示している例証的な実施形態は、固定距離光学要素５３４０内部に配置された電気活性範囲を例証している。近距離視範囲５３２０が範囲５３３０内に均衡され、これにより、均衡範囲５４２０上に、近中距離視、遠中距離視、またはこの両方を提供する。混合範囲５４２０は、任意の幅の電気活性範囲であってよいが、しかし、６ｍｍ幅またはこれ未満であることが好ましい。混合範囲５４２０は、範囲間の断続性を隠す、またはこれをマスキングし、さらに、患者の視線が、ある視力矯正範囲を超えて別の視力矯正範囲へと通過する際にスムーズな遷移を提供する。範囲５３３０と遠距離視範囲５３４０の間に、別の混合範囲５４３０を設けてもよい。混合範囲５４３０の幅は任意であってよいが、１０ｍｍまたはこれ未満の幅であることが好ましい。任意の混合範囲において、この混合範囲は、光学度数低減の直線混合であるか、または、多項式または指数関数で表される混合であってよい。近距離、および近中距離、または遠中距離度数が同時に表れる実施形態では、混合範囲５４２０は、近距離度数から、近中間または遠中間度数へ遷移することができる。近−中距離または遠−中距離範囲を用いずに近距離視範囲を活性する実施形態では、混合範囲５４２０が、近距離視度数から遠距離視度数への遷移を提供する。多くの実施形態では、混合範囲５４３０は、近−中距離または遠−中距離度数から遠距離度数への遷移を提供することができる。
【０１９３】
図５４に示す瞳孔５３１０は、電気活性範囲に関連して中心決めされているが、本願明細書中の何処かに記載したように、瞳孔が、レンズの電気活性範囲に関連して、これ以外の様々な方法で位置決めされるようにレンズの位置決めを行うことが可能である。
【０１９４】
図２３は、別の電気活性レンズ２３００の実施形態を示す正面図である。レンズ２３００内部には、異なる屈折矯正を提供するための様々な範囲が画定されている。中間線Ｃ−Ｃの下には、単一の近距離矯正範囲２３１０が、単一の中距離矯正範囲２３２０によって包囲されている。中間線Ｃ−Ｃの上には、単一の遠距離矯正範囲２３３０が設けられている。
【０１９５】
図２４は、別の電気活性レンズ２４００の一実施形態を示す。正面図レンズ２４００内部には、異なる屈折矯正を提供する様々な範囲が画定されている。単一の距離矯正範囲２４１０が、単一の中距離矯正範囲２４２０によって包囲されており、この中距離矯正範囲２４２０が単一の遠距離矯正範囲２４３０によって包囲されている。
【０１９６】
図２５は、別の電気活性レンズ２５００の実施形態を示す側面図である。レンズ２５００は従来型レンズ光学要素２５１０を具備しており、このレンズ光学要素２５１０には、いくつかの全域電気活性範囲２５２０、２５３０、２５４０、２５５０が取り付けられ、これら範囲の各々は、絶縁層２５２５、２５３５、２５４５によって、近接した範囲から分離されている。
【０１９７】
図２６は、別の電気活性レンズ２６００の実施形態を示す側面図である。レンズ２６００は従来型レンズ光学要素２６１０を具備し、このレンズ光学要素２６１０には、いくつかの部分域電気活性範囲２６２０、２６３０、２６４０、２６５０が取り付けられており、これら範囲の各々は、絶縁層２６２５、２６３５、２６４５によって、近接した範囲から分離されている。枠付け範囲２６６０が、電気活性範囲２６２０、２６３０、２６４０、２６５０を包囲している。
【０１９８】
屈折電気活性レンズの説明に戻ると、印刷した、または回折パターンでエッチング加工したガラス、ポリマー、またはプラスチック基板レンズ付近に電気活性回折マトリックスを使用して、屈性異常を矯正するための電気活性レンズを製造することができる。回折印刷が施した基板レンズの表面が、電気活性材料と直接接触している。このため、電気活性屈折マトリックスの１つの表面が、レンズ基板表面上におけるこの鏡像である回折パターンでもある。
【０１９９】
アセンブリはハイブリッドレンズとして機能するため、基板レンズは、一般に、距離矯正に対して固定の強制度数を提供することができる。電気活性屈折マトリックスの屈折指数は非活性状態にあり、基板レンズのものとほぼ同一であり、回折は０．０５指数ユニットまたはこれ未満である。したがって、電気活性レンズが不活性状態にある場合、基板レンズと電気活性屈折マトリックスは同一の指数を有し、屈折パターンは無効力であり、矯正は行わない（０．００ジオプトル）。この状態において、基板レンズの度数は矯正度数のみである。
【０２００】
電気活性屈折マトリックスが活性されると、指数が変更し、回折パターンの屈折度数が基板レンズに付加される。例えば、基板レンズは−３．５０ジオプトルの度数を有し、また、電気活性回折層は、活性時に＋２．００ジオプトルの度数を有し、電気活性レンズアセンブリの合計度数は−１．５０ジオプトルとなる。これにより、電気活性レンズで近距離視または読み作業を行うことが可能になる。別の実施形態では、活性された状態の電気活性屈折マトリックスの指数は、レンズ光学要素の指数と一致する。
【０２０１】
積層した電気活性範囲を使用することで、複数の視能矯正範囲を同時に矯正することが可能になる。図５５は、固定距離光学要素によって提供される、２つの電気活性視力矯正範囲５５２０、５５３０と、遠距離矯正範囲５５４０とを具備した電気活性レンズの例証的な実施形態を示す。これらの範囲は、１つ以上の積層された電気活性範囲を表しており、どの電気活性範囲が活性されるかによって、範囲５５２０、５５３０において異なる視能矯正が行われるが、これについては、以降でさらに詳細に述べる。
【０２０２】
いくつかの実施形態では、遠中間視矯正範囲を作成することができる。この遠中間矯正範囲は、快適な近中間視矯正には遠く離れすぎているが、しかし、特に効率的な遠距離視矯正には接近しすぎている物体について、向上した視力矯正を提供することができる。一般に、これらの距離は５フィートから１５フィートであってよい。
【０２０３】
図５５ａに、積層された電気活性範囲を具備した電気活性レンズのある例証的な実施形態を示す。レンズ５５００は、２つの電気活性範囲を備えている。各範囲は、近距離視矯正の光学度数の半分の度数を提供することができる。図５５ａに示すように、一方の範囲は他方の範囲よりも面積が小さいが、これらの範囲を同一面積にすることもできる。両範囲が活性状態にあり、これら範囲の両方を介して観視している場合には、近距離視矯正が生じ、この一方で、一方のみの範囲を介して観視している場合には、近中間矯正が生じる可能性がある。あるいは、２つの範囲のうち一方、例えば５５６５が活性しているが、５５６０は不活性である場合には、電気活性範囲全体にかけて近中間視が生じる。
【０２０４】
図５５ｂに、遠中距離視矯正範囲を備えた電気活性レンズの例証的実施形態を示す。レンズ５５００は、単一の近距離矯正範囲５５６０と、２つの中間矯正範囲５５６５、５５７０とを具備しており、これら全ては電気活性型のものであり、次々に積層することができる。近距離矯正５５６０は、近距離視矯正に必要な追加度数の５０％を提供できる。バランスは、２つの中間矯正範囲５５６５、５５７０の間で均等に２等分される。遠中間矯正は、範囲５５６５または５５７０の一方のみが活性され、近距離範囲５５６０が不活性である場合に生じる。近中間矯正は、近距離範囲５５６０が不活性であり、範囲５５６５または５５７０の両方が活性される場合に生じる。近距離視矯正は、近距離範囲５５６０及び中距離範囲５５６０、５５７０の両方が活性される場合に生じる。
【０２０５】
遠距離矯正範囲５５４０は、例えば老眼状態にある患者のための＋４．０ジオプトルの度数を具備した、固定された距離光学要素によって提供される。本明細書中で説明したとおり、これは、「失敗のない」モードを提供するため、電気活性範囲のうち任意のどれか、または全てに度数損失または他の問題が生じた場合にも、患者は依然として遠くをみることが可能である。さらなる例証として、患者が、さらに、近距離視矯正に＋２．５ジオプトル、近中間視矯正に＋１．２５ジオプトル、遠中距離視矯正に＋０．６２５ジオプトルの度数をそれぞれ要する老眼のような視力問題を抱えている場合もある。
【０２０６】
この例証では、レンズの電気活性部分の合計最大度数は、近距離視問題の矯正用として＋２．５ジオプトルであってよい。近距離視矯正を提供するために、全ての電気活性範囲を活性でき、近距離矯正範囲を通して物体を見る際に、つまり、３つ全ての活性された電気活性範囲を通して見る際に、合計で＋６．５の度数を提供することができる（この詳細は、遠距離視矯正用に＋４．０ジオプトル、近距離視矯正用に＋２．５ジオプトル）。電気活性範囲の合計度数は付加的であってもよいため、患者が、近距離ではなく近中間範囲内にある何かを見ている場合に、範囲５５６０を活性しなくとも、範囲５５６５、５５７０を独立して活性し、＋１．２５ジオプトルの合計度数増加、または＋５．２５ジオプトルの全体視力矯正を提供することができる。同様に、患者が、遠中間範囲にある物体を見ている場合には、範囲５５６５または５５７０を活性して、＋４．６２５ジオプトルの合計矯正を提供することが可能である。電気活性範囲外にある物体を見ている場合には、固定距離光学要素によって、この場合では＋４．０ジオプトルの矯正が提供される。
【０２０７】
この例は例証のみを目的としており、他の視力処方にも均等に適応される。上述した例証的な実施形態からの例を、下の表３においてさらに例証する。この表は、さらに、これ以外の様々な距離視力問題についての電気活性範囲の光学度数を実証する。
【表３】
2005523483.tif 000005
【０２０８】
ここでも、該例および表に記載した度数は例証のみを目的とするが、これは、これらの度数が、電気活性範囲のサイズおよび形状であり、また、図５５ｂでは直径１２ｍｍ、２８ｍｍの円形としても示されているが、患者の観視の要求に従って変化できるためである。
【０２０９】
遠中間範囲の追加的光学度数は、約０．２５から約２．０ジオプトルの範囲内であってよく、また、従来、処方された近距離視度数の約半分である、近中間度数の約５０％を示す、０．２５から０．７５の範囲内であることが好ましい。遠中距離度数のためにさらに積層された電気活性範囲のさらなる利点は、近距離または近中距離矯正度数に追加した場合、遠中距離度数は、「高い」近距離、および／または「高い」近中距離度数を作り出すための追加的要素であってよい。
【０２１０】
範囲５５６０、５５６５、５５７０のサイズは、全て同一または異なっていてよい。これら全てが同サイズである場合の積層された電気活性範囲の場合、近距離−近中距離−遠中距離の観視の間に混合範囲は望ましくない。固定された光学要素を介して遠距離視矯正が提供される実施形態では、唯一望ましい混合は、遠距離範囲−電気活性範囲、つまり、近距離、近中距離、または遠中距離から遠距離への直接の遷移である。
【０２１１】
範囲５５６０、５５６５、５５７０の順序は重要ではなく、また、本発明は全ての場合において均等に機能する。例えば、図５５ｂは、範囲５５６０を、眼から最も離れた末端部にある電気活性範囲として示しているが、範囲５５６５と５５７０の間に配置してもよい。同様に、範囲５５６０は、眼に最も接近している電気活性範囲であってもよい。視能矯正範囲を作成するためにどのように範囲を積層しているかに関係なく、範囲の性能が影響を受けることはない。
【０２１２】
さらに別の実施形態では、単一の電気活性範囲によって、近距離および近中距離視矯正を提供することができる。この実施形態の一例を図５６に示しているが、この場合、範囲５５５０、５５７０を相互に積層できる。範囲５５５０は、近距離および近中距離視矯正範囲を手供する。この実施形態では、一般に、一度に、範囲５５５０または５５７０のうち一方のみが活性される。全度数を提供するレンズ部分を見通すための近距離視矯正範囲が生成されるが、この場合、円形範囲の半径は６ｍｍである。より低い近中間度数のみを提供するレンズ部分を見通すのための近中距離矯正範囲が生成されるが、この例では、円形範囲の半径は１４ｍｍであり、近距離視矯正の範囲よりも小さい。あるいは、層５５５０が不活性状態の場合、層５５７０は活性されており、レンズは、遠中間視矯正範囲を提供することができる。別の実施形態では、電気活性範囲の外側を見ることで、固定された距離光学要素により、光学度数を有する遠距離視矯正範囲が提供される。
【０２１３】
ここで記述した例証的な実施形態の視力矯正範囲は円形として示されているが、これらの範囲は任意の形状であってよく、例えば図５７に示すように実質的に矩形であってもよい。この例証的実施形態に示すように上述したものと同サイズの複数の積層範囲を介して近距離および／または遠中距離視を提供できる近距離視範囲５７２０と視範囲５７３０の両方は、実質的に矩形であってよい。矩形の角を丸くすることもできる。この例証的実施形態では、近視範囲５７２０は高さ約８ｍｍ、幅約１８ｍｍ、したがって、面積約１４４ｍｍ２であってよい。範囲５７３０は幅約２８ｍｍ×高さ約２８ｍｍ、したがって面積約７８４ｍｍ２であってよい。範囲５７３０は、記述した寸法の近距離視範囲と共に使用した場合、有利な高さ約１０ｍｍを有する。しかし、記述した寸法は単なる例証であり、これ以外のサイズおよび形状を使用することが可能である。電気活性範囲は、同心積層する必要はなく、いくつかの実施形態では、１つ以上の電気活性範囲を偏心することが望ましい。
【０２１４】
液晶を使用した電気活性層は複屈折である。つまり、無偏光の光に晒された際の不活性時に、２つの異なる焦点長を呈する。この複屈折により、網膜上にダブルイメージまたは不鮮明な画像が生じる。これを解決するための２つのアプローチがある。第１のは、少なくとも２枚の電気活性層を使用する必要がある。一方は、この層内に縦方向に整列された電気活性分子で製造され、他方は、この層内に縦方向に配置した分子で製造されるため、したがって、２枚の層における分子整列は相互に対して直交する。この方法では、両方の光の偏光が、両方の層によって均等に集束され、全ての光が同一の焦点長に集束される。
【０２１５】
これは、２枚の直交的に整列された電気活性層を単純に積層することで、または、レンズの中心層が両面板である、つまり、両面に同一の回折パターンをエッチングした別の設計によって達成できる。次に、中心板の両面上の層内に、電気活性材料を、直交に整列するように注意しながら配置する。この後、これを含んでいる電気活性屈折マトリックスの上に、カバースーパーストレートを配置する。これにより、２枚の異なる電気活性／回折層を相互に積層するよりも単純な設計が得られる。
【０２１６】
別の応用形では、電気活性材料にコレステリック液晶を追加して、多量の対掌成分を提供することができる。特定レベルの対掌濃度によって、インプレーン偏光感度が除去され、また、電気活性材料内の構成要素としての、純粋にネマチックな液晶から成る２枚の電気活性層が不要になる。
【０２１７】
次に、電気活性層に使用される材料の説明に移り、以下に、本発明の電気活性屈折マトリックスおよびレンズに使用できる材料階級、特定の電気活性材料の例を列挙している。以下のＩ階級に挙げている液晶材料以外にも、概して、ポリマーゲルのような材料の階級の各々も参照している。
【０２１８】
（液晶）
この階級には、電場によって制御できる長期間の配置順序ネマチック、スメチック、またはコレステリック位相を形成する任意の液晶膜が含まれる。ネマチック液晶の例には、ペンチルシアノビフェニル（５ＣＢ）、（ｎ−オクチロキシ）−４−シアノビフェニル（８ＯＣＢ）が挙げられる。これ以外の液晶の例には、混合物４−シアノ−４−ｎ−アルキルビフェニルのｎ＝３、４、５、６、７、８、９、４−ｎ−ペンチロキシービフェニル、４−シアノ−４”−ｎ−アルキル−ｐ−テルフェニル、および、Ｅ７、Ｅ３６、Ｅ４６のような市販物混合、ＢＤＨメルック社（ＢＤＨ（Ｂｒｉｔｉｓｈ  Ｄｒｕｇ  Ｈｏｕｓｅ）−Ｍｅｒｃｋ）製のＺＬＩシリーズがある。
【０２１９】
（電気光学ポリマー）
この階級には、Ｊ．Ｅ．Ｍａｒｋ著、「Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ  ｏｆ  ＰｏｌｙｍｅｒｓＨａｎｄｂｏｏｋ」（Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｐｈｙｓｉｃｓ、Ｗｏｏｄｂｕｒｒｙ、Ｎ．Ｙ．、１９９６年）に開示されているもののような任意の透明な光学ポリマー材料が含まれ、光学ポリマー材料は、供与体と受容体グループ（発色団と呼ばれる）の間に非対称な、偏光された共役ｐ電子を有する分子を含んでおり、受容体グループは、例えば、Ｃｈ．Ｂｏｓｓｈａｒｄ他、「Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｎｏｎｌｉｎｅａｒ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ」（Ｇｏｒｄｏｎ  ａｎｄ  Ｂｒｅａｃｈ  Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ、アムステルダム、１９９５年）に開示されているようなものである。ポリマーの例は次のとおりである：ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリビニルカルバゾール、ポリイミド、ポリシラン。発色団の例は次の通りである：パラニトロアニリン（ＰＮＡ）、赤色拡散１（ＤＲ１）、３−メチル−４−メトキシ基−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）、ヂアチル−チオ−バルビツル酸。
【０２２０】
電気光学ポリマーは、ａ）ゲスト／ホストアプローチに従い、ｂ）発色体をポリマー（ペンダントおよびメインチェイン）に共有合体し、および／または、ｃ）交差結合のような格子硬化アプローチによって製造することができる。
【０２２１】
（ポリマー液晶）
この等級にはポリマー液晶（ＰＬＣ）が含まれ、ポリマー液晶は、場合によっては液晶ポリマー、低モル質量液晶、自己補強ポリマー、ｉｎ−ｓｉｔｕ合成物、および／または分子混合物とも呼ばれる。ＰＬＣは、Ｗ．Ｂｒｏｓｔｏｗ著、「Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ：Ｆｒｏｍ  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ  ｔｏ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ」（Ａ．Ａ．Ｃｏｌｌｙｅｒ、Ｅｌｓｅｖｉｅｒ編集、Ｎｅｗ−Ｙｏｒｋ−Ｌｏｎｄｏｎ、１９９２年）の第１の章に開示されているような、同時反応的に硬質および柔軟なシーケンスを含有したコポリマーである。ＰＬＳの例には、４−シアノフェニルベンゾエイト系グループを含有したポリメタクリレート、これ以外の類似の混合物が挙げられる。
【０２２２】
（ポリマー分散液晶）
この等級には、ポリマーマトリックス内の液晶液滴の分散で構成されたポリマー分散液晶（ＰＤＬＣ）が含まれる。これらの材料は、次に示すいくつかの方法で製造できる：（ｉ）ネマチック湾曲整列位相（ＮＣＡＰ）、熱誘導位相分離（ＴＩＰＳ）、溶液誘導位相分離（ＳＩＰＳ）、重合誘導位相分離（ＰＩＰＳ）。ＰＤＬＣの例には以下が挙げられる、液晶Ｅ７（ＢＤＨ−Ｍｅｒｃｋ）とＮＯＡ６５（Ｎｏｒｌａｎｄ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ，Ｉｎｃ、ニュージャージー州）の混合物；Ｅ４４（ＢＤＨ−Ｍｅｒｃｋ）とポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）の混合物；Ｅ４９（ＢＤＨ−Ｍｅｒｃｋ）とＰＭＭＡの混合物；モノマージペンタエリスリトールハイドロキシペンタアクリレート、液晶Ｅ７、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−フェニルグリシン、ローズベンガル色素。
【０２２３】
（高分子安定液晶）
この等級には、液晶重量の１０％未満のポリマー組成物を含有したポリマーネットワーク内の液晶から成る材料である高分子安定液晶（ＰＳＬＣ）が含まれる。光重合可能なモノマーを、液晶および紫外線重合開始剤と混合する。液晶の整列後に、モノマーの重合が、一般に紫外線露光によって開始され、これにより製造されたポリマーが、液晶を安定化するネットワークを作成する。ＰＳＬＣの例として、例えば、Ｃ．Ｍ．Ｈｕｄｓｏｎらによる、「Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｓｔｕｄｉｅｓ  ｏｆ  Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ  ｉｎ  Ｐｏｌｙｍｅｒ−Ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌｓ」（Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｆｏｒ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｄｉｓｐｌａｙ誌、ｖｏｌ．５／３、１−５頁、１９９７年）、Ｇ．Ｐ．Ｗｉｅｄｅｒｒｅｃｈｔらによる、「Ｐｈｏｔｏｒｅｆｒａｃｔｉｖｉｔｙ  ｉｎ  Ｐｏｌｙｍｅｒ−Ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌｓ」（Ｊ．ｏｆ  Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１２０，３２３１−３２３６頁、１９９８年）が挙げられる。
【０２２４】
（自己組み立て型非直線超分子構造）
この等級には、電気光学非対称有機膜が含まれ、この有機膜は以下に示すアプローチを用いて製造できる。ラングミュア−ブロジェット膜、共有結合反応（例えば、有機トリクロロシランベースの自己組み立て型多層付着）によって、水性溶液、分子ビームエピタキシ方法、により逐次合成から、高分子電解質付着（ポリアニオン／ポリケーション）を交替させる。通常、これらの技術は、厚みが約１ｍｍ未満の薄膜に用いられる。
【０２２５】
図２９は、本発明の別の代替実施形態に従った光学レンズシステムの斜視図である。図２９中の光学レンズシステムは光学レンズ２９００を示しており、この光学レンズ２９００は、外周部２９１０、レンズ表面２９２０、電源２９３０、電池バス２９４０、透明な伝導バス２９５０、制御装置２９６０、発光ダイオード２９７０、放射または光検出器２９８０、電気活性屈折マトリックスまたは範囲２９９０を具備している。この実施形態では、電気活性屈折マトリックス２９９０は、光学レンズ２９００の空洞または凹部２９９９内に含まれている。
【０２２６】
同図中に見られるように、この光学レンズシステムは自給式であり、眼鏡フレームおよびホロプターを含む多様な支持部内に配置することができる。使用時に、レンズ２９００の電気活性屈折マトリックス２９９０を集束し、制御装置２９６０によって制御することで、使用者の視力を向上させることができる。この制御装置２９６０は、透明な伝導バス２９５０を介して、電源２９３０から受電を行い、また、透明な伝導バス２９５０を介して、放射検出器２９８０からデータ信号を受信することができる。制御装置２９５０は、これらのバスを介して、これらのコンポーネントおよびこの他を制御する。
【０２２７】
適切に集束した場合、電気活性屈折マトリックス２９９０は、通過する光を屈折させることができるため、レンズ２９００の装用者は、電気活性屈折マトリックス２９９０を介して集束した画像を見ることができる。図２９の光学レンズシステムは自給式であるので、様々なフレームおよび他の支持部内に、たとえこれらがレンズシステム用の特定の支持コンポーネントを具備してないものであっても、光学レンズ２９００を配置することが可能である。
【０２２８】
記述したように、発光ダイオード２９７０、放射検出器２９８０、制御装置２９６０、電源２９３０の各々は、様々な伝導バスを介して、相互に、さらに電気活性屈折マトリックス２９９０に結合している。図に見られるように、電源２９３０は、透明な伝導バス２９５０を介して、制御装置２９６０に直流結合している。この透明な伝導バスは、主に、制御装置へ送電するために使用され、この後、この供給された電気が、必要に応じて、発光ダイオード２９７０、放射検出器２９８０、遡及屈折マトリックス２９９０に選択的に供給される。この実施形態では、透明な伝導バス２９５０は透明であることが好ましいが、別の実施形態では、半透明または不透明であってもよい。
【０２２９】
電気活性屈折マトリックス２９９０の集束を補助するために、発光ダイオード２９７０と放射検出器２９８０が協働して、レンジファインダとして機能し、電気活性屈折マトリックス２９９０の集束を補助することができる。例えば、発光ダイオード２９７０から可視光および不可視光を放射することができる。次に、放射検出器２９８０が、この放射された光の反射を検出し、反射光線を感知した旨を確認する信号を生成できる。これらの動作を制御している制御装置２９６０がこの信号を受信し、特定物体の距離を決定することができる。この距離がわかると、使用者の適切な光学補正を事前にプログラムされた制御装置２９６０が、次に、使用者が光学レンズ２９００を介して、物体または画像をより鮮明に見ることができるようにするべく電気活性屈折マトリックス２９９０を活性するための信号を生成する。
【０２３０】
この実施形態では、電気活性屈折マトリックス２９９０を、直径３５ｍｍの円形として示しているが、光学レンズ２９００も円形として示すことができ、この場合には、直径７０ｍｍ、中心レンズ厚み約２ｍｍの寸法を有する。しかし、別の実施形態では、光学レンズ２９００と電気活性屈折マトリックス２９９０も、別の標準的な、また非標準的な形状およびサイズに構造することが可能である。これらの代替的なサイズおよび配置のいずれにおいても、電気活性屈折マトリックス２９９０の位置およびサイズを、システムの使用者が、レンズの電気活性屈折マトリックス２９９０部分を介して、画像および物体を容易に見ることができる位置およびサイズにすることが好ましい。
【０２３１】
光学レンズ２９００内の別のコンポーネントは、光学レンズ２９００の別の場所に配置することができる。しかし、これらのコンポーネントの各々に選択した場所のいずれも、使用者に可能な限り見られないものであることが好ましい。換言すれば、これらの別のコンポーネントを、使用者の主要な視線経路から離れた場所に配置することが好ましい。さらに、これらのコンポーネントを可能な限り小型かつ透明にして、使用者の視線に入る危険をより低減することが好ましい。
【０２３２】
好ましい一実施形態では、電気活性屈折マトリックス２９９０の表面は、光学レンズ２９２０の表面と同じ高さ、または実質的に同じ高さである。さらに、バスを、レンズ内の、中心点から突出しているレンズの半径方向に添って配置することができ、また、レンズをこの支持部内で回転してバスと整列させることで、最も目立たない位置に配置することもできる。しかし、図２９に見られるように、常にこの好ましいバス設計に従う必要はない。図２９では、レンズ２９００の半径方向に添って位置決めされた１個のバスに添って全てのコンポーネントを配置するのではなく、放射検出器２９８０と発光ダイオード２９７０を非ラジアルバス２９５０上に配置している。にもかかわらず、様々なコンポーネントの全てでなければ可能な限り多くを、レンズの半径方向に添って配置することで、できるだけ目立たないようにすることが好ましい。さらに、レンズの円周からバスまたは他の伝導体材料にアクセスできるようにすることで、たとえレンズに、特定のフレームに取り付けるためのエッチングまたはエッジング加工が施されている場合でも、必要に応じて、レンズの縁から、レンズの個々のコンポーネントに対して、アクセス、制御プログラムできるようにすることが好ましい。このアクセス機能では、レンズを外部に直接露出し、外辺部表面の付近に配置して、レンズへの貫通を解して到達可能にする。
【０２３３】
図３０は、本発明の別の代替実施形態に従ったレンズシステムの斜視図を示す。図２９の実施形態と同様に、この実施形態も、使用者の屈折異常を矯正または向上するために使用可能なレンズシステムを示している。図３０のレンズシステムは、フレーム３０１０、透明な伝導バス３０５０、発光ダイオード／レンジファインダ３０７０、ノーズパッド３０８０、電源３０３０、半透明の制御装置３０６０、電気活性屈折マトリックス３０９０、光学レンズ３０００を具備している。図３０中に見られるように、制御装置３０６０は、電気活性屈折マトリックス３０９０と電源３０３０の間に、透明な伝導バス３０５０に添って配置されている。さらに同図に見られるように、レンジファインダ３０７０は、異なる伝導バスに添って制御装置３０６０と結合している。
【０２３４】
この実施形態では、光学レンズ３０００は、フレーム３０１０に取り付けられ、支持されている。さらに、電源３０３０を光学レンズ３０００上またはこの内部に取り付けるのではなく、ノーズパッド３０８０上に取り付け、このノーズパッドを、ノーズパッドコネクタ３０２０を介して制御装置３０６０と接続している。この構造の利点は、電源３０３０を必要に応じて容易に交換または充電できるところである。
【０２３５】
図３１は、本発明の別の実施形態に従った別のレンズシステムの斜視図である。図３１では、制御装置３１６０、ストラップ３１７０、フレーム３１１０、伝導バス３１５０、電気活性屈折マトリックス３１９０、光学レンズ３１００、フレームつるまたは中空ルーメン３１３０、信号伝導体３１８０が明示されている。制御装置３１６０を、光学レンズ３１００上またはこの内部に取り付けるのではなく、先行の実施形態に示したように、ストラップ３１７０上に取り付けている。この制御装置３１６０は、１個の伝導体３１０によって、電気活性屈折マトリックス３１９０と結合しており、この伝導体３１０は、フレーム３１１０の中空ルーメンフレームつる３１３０内に配置され、ストラップ３１７０を介して制御装置３１６０へと移動する。制御装置３１６０をストラップ３１７０上に配置することにより、単純に、ストラップ３１７０を取り外し、使用者が装用する別のフレーム上に配置するだけで、レンズシステムからレンズシステムへ使用者の処方箋を携帯することができる。
【０２３６】
図３２は、本発明の別の実施形態に従ったレンズシステムの斜視図である。フレーム３２１０、電気活性屈折マトリックス３２９０、光学レンズ３２００、フレーム内信号伝導体３２８０の全てを図３２中に見ることができる。この実施形態では、フレーム３２１０はフレーム内信号伝導体３２８０を備えており、この伝導体３２８０は、この長さに沿った任意の地点からのアクセスが可能であるため、フレーム３２１０内におけるこの場所に関係なく、情報および電力を、光学レンズ３２００のコンポーネントに、半径方向に向かって供給することができる。換言すれば、光学レンズ３２００のラジアルバスは、この場所に関係なく、電気活性屈折マトリックス３２９０を制御するために、フレーム内信号伝導体３２８０と接触し、電力と情報の両方を供給することが可能である。図３２中の区分Ａ−Ａは、これらのフレーム内信号伝導体３２８０を明瞭に示している。別の代替的な実施形態では、２個のフレーム内信号伝導体３２８０を設けるのではなく、１個のみをフレーム内に配置して、フレーム自体を伝導体として使用することで、コンポーネントへの電力および他の情報の伝達を促進している。またさらに、本発明の別の実施形態では、２個以上のフレーム内伝導体を使用している。
【０２３７】
さらに、別の応用的な実施形態では、屈折マトリックスをフレーム信号伝導体と接続するラジアルバスを１個のみ設けるのではなく、代わりに伝導層を使用することができる。この代替実施形態では、この伝導層がレンズ全体、または一部分のみを被覆していてよい。好ましい一実施形態では、この伝導層は透明であり、レンズ全体を被覆しているため、層の境界に関連した歪みを最小化することができる。この層を使用している場合、２箇所以上の箇所において、層を外周部へと延ばすことで、レンズの外辺部アクセスポイントの数を増加することができる。さらに、この層を個々の小範囲に区画化して、レンズの縁とこの内部の小室との間に複数の経路を設けてもよい。
【０２３８】
図３３は、本発明の別の代替実施形態に従った光学レンズシステムの斜視展開図である。図３３中には、電気活性屈折マトリックス３３９０と光学円錐体３３２０を具備した光学レンズ３３３０を見ることができる。この実施形態では、屈折マトリックス３３９０が光学円錐体３３２０内に位置決めされ、この後、光学レンズ３３３０の後面に固定されている。こうすることで、光学円錐体３３２０が、光学レンズ３３３０の後面に空洞の凹部を形成し、この凹部内に電気屈折マトリックス３３９０が支持および収容される。この光学レンズシステムを一旦組み立てた後に、光学レンズ３３３０の前部にモデリング、表面モールド、ラミネート、または処理加工を施して、光学レンズシステムをさらに使用者の特定の屈折および光学要素の必要性に合わせるべく構造することができる。上述の実施形態と同様に、この後、電気活性屈折マトリックス３３９０を活性化および制御することで、使用者の視力を向上することができる。
【０２３９】
図３４は、本発明の応用的実施形態を示す別の展開図である。図３４中では、光学レンズ３４００、電気活性屈折マトリックス３４０、キャリア３４８０を全て見ることができる。先行の実施形態のように、光学レンズ上での電気活性屈折の方位付けを補助するために円錐体を使用するのではなく、この実施形態では、電気活性屈折マトリックス３４９０は、キャリア３４８０を介して光学レンズ３４００と結合している。同様に、電気活性屈折マトリックス３４９０を支持するために必要な別のコンポーネント３４７０もキャリア３４８０と結合することができる。こうすることで、これらのコンポーネント３４７０と電気活性屈折マトリックス３４９０を、様々な光学レンズに容易に固定することが可能になる。さらに、このキャリア３４８０と、このコンポーネント３４７０と、電気活性屈折マトリックス３４９０の各々を別の材料または物質で被覆して、レンズとの結合の前または後に、これらを損傷から保護することができる。
【０２４０】
キャリア３４８０は、ポリマーメッシュの膜、柔軟なプラスチック、セラミック、ガラス、およびこれらの材料の任意の複合物質を含む、多くの使用可能な材料で製造することができる。これにより、このキャリア３４８０は、この材料複合物質に従って、柔軟および硬質にすることができる。いずれの場合にも、キャリア３４８０を透明にすることが好ましいが、しかし、別の実施形態では薄く色付けするか、半透明であり、レンズ３４００に別の望ましい特定を設けてもよい。キャリア３４８０を構成する材料のタイプによって、レンズのマイクロ機械工作、乾湿エッチングを含む様々な製造工程を採用することが可能であり、これらの工程により、キャリアを取り付けるための凹部または空洞がレンズに形成される。これらの技術は、さらに、キャリアによって作成された任意の光学収差を矯正する回折パターンを作成するための、キャリアの片面または両面のエッチングを含む、キャリア自体の製造にも用いることができる。
【０２４１】
図３５ａから図３５ｅは、本発明の代替実施形態と同様に採用できる組み立て順序を示している。図３５ａ中では、フレーム３５００、装用者の眼３５７０を明瞭に見ることができる。図３５ｂでは、さらに、光学レンズ３５０５の電気活性屈折マトリックス３５８０、ラジアルバス３５４０、種々の回転および位置決めを示す矢印３５１０、３５２０、３５３０を見ることができる。図３５ｃは、ラジアルバス３５４０が９時の位置にある光学レンズシステムを示す。図３５ｄは、図３５ｃのものと同一の光学レンズシステムが、エッジング処理され、フレーム３５００内に取り付けるべく外周または範囲の一部分が除去された後の状態を示している。図３５ｅは、完成したレンズシステムを示しており、この完成したレンズシステムでは、第１の範囲において、電気活性屈折マトリックスが使用者の眼の上に中心決めされ、また、レンズの円周範囲において、使用者の眼とフレームのつる３５００の間に円錐体バス３５４０と電源３５９０が配置されている。この実施形態では、円周範囲と第１の範囲の組み合わせがレンズブランク全体を占める。しかし、別の実施形態では、レンズブランク全体の一部分のみを占める。
【０２４２】
本発明の一実施形態に従ったこのレンズシステムを組み立てる技術者は、以下に示す工程へ進むことができる。図３５ａに示した第１のステップにおいて、電気活性レンズと共に組み立てるフレーム３５００を、使用者の前に配置して、使用者の眼３５７０の中心をフレームに関連して位置決めすることができる。使用者の眼の中心をフレームに関連して中心決めした後に、電気活性レンズを回転、位置決め、エッジング処理、切断して、使用者がフレームを装用した際に、電気活性屈折マトリックス３５８０の中心が、使用者の眼３５７０の上に中心決めされるようにする。この回転および切断を図３５ｂ、図３５ｃ、図３５ｄに示している。電気活性マトリックス３５８０を使用者の眼の上に正しく位置決めするべくレンズをエッジングおよび切断した後に、電源または他のコンポーネントをレンズのバス３５４０上にスナップ固定して、図３５ｅに示すように、レンズをフレーム内に固定することができる。このスナップ固定工程では、各コンポーネントのリード部を、レンズの表面からバス内へと押し込むことで、コンポーネントをレンズに固定し、さらに、コンポーネントどうしを相互に対して、また別のコンポーネントと接続する。
【０２４３】
電気活性レンズシステムと電気活性マトリックスを、使用者の眼の前または上に中心決めするように説明したが、レンズと電気活性マトリックスの両方を、使用者の視野の別の位置に配置することもでき、例えば、使用者の眼の中心から逸脱した位置に配置できる。さらに、使用可能なアイウェアフレームの無数の形状およびサイズにより、また、レンズをエッジングすることでこの寸法を変更できるために、技術者は、多様なフレームと個々の使用者に合わせてレンズを組み立てることができる。
【０２４４】
使用者の視力を矯正するために、単純に電気活性屈折マトリックスを使用することに加え、レンズの片面または両面に表面モールドまたは研磨を施して、使用者の屈折異常をさらに補正することができる。同様に、レンズ表面にラミネート処理を施して、使用者の光学収差を補正することもできる。
【０２４５】
この実施形態では、他の実施形態と同様に、技術者は、標準レンズブランクを使用してシステムを組み立てることができる。これらのレンズブランクは３０ｍｍから８０ｍｍの範囲のものであってよく、最も一般的なサイズは６０ｍｍ、６５ｍｍ、７０ｍｍ、７２ｍｍ、７５ｍｍである。これらのレンズブランクは、組み立て工程以前、または工程中のどこかの時点で、キャリア上に取り付けた電気活性屈折マトリックスに結合できる。
【０２４６】
図３６ａから図３６ｅは、別の組み立て順序を示す本発明の代替実施形態を図示しており、この場合、配置したレンジファインダと電源をレンズ上に配置するのではなく、これらのコンポーネントをフレーム自体と結合している。図３６ａから３６ｅには、フレーム３６００、使用者の眼３６７０、位置および回転を示す矢印３６１０、３６２０、３６３０、光学レンズ３６０５の電気活性屈折マトリックス３６８０、透明なコンポーネントバス３６４０が示されている。上述した実施形態と同様に、まず、使用者の眼をフレーム内に位置決めする。次に、レンズを使用者の眼に関して回転して、電気活性屈折マトリックス３６８０を使用者の眼の前に正しく配置する。この後、必要に応じてレンズを成形および研磨し、フレーム内に挿入する。この挿入と同時に、レンジファインダ、電池、他のコンポーネント３６９０をレンズと結合する。
【０２４７】
図３７ａから図３７ｆの全てをとおして、本発明のさらに別の実施形態を提供する。透明なバス３７４０、電気活性屈折マトリックス３７８０、使用者の眼３７７０、回転を示す矢印３７１０、レンジファインダまたは制御装置および電源３７３０、多重伝導配線３７２０を示している。この代替実施形態では、別の２つの組み立て実施形態に記述したステップを完了することに加えて、図３７ｅに図示した別のステップを完了することができる。図３７ｅに図示したこのステップは、レンズの外周を多重伝導ワッシャまたは配線システム３７２０で包囲する。この配線システム３７２０は、電気活性屈折マトリックス３７８０、および他のコンポーネントに対して信号と電力を伝送するために使用できる。多重伝導ワッシャ３７２０内の実際の信号配線には、ＩＴＯ（酸化インジウム）材料、さらに、金、銀、銅、またはこれ以外の適切な伝導体が含まれる。
【０２４８】
図３８は、本発明に採用することができる一体型の制御装置とレンジファインダの展開等角図である。この実施形態では、他の実施形態に示すように、バスによって制御装置とレンジファインダを相互に接続するのではなく、放射検出器３８１０と赤外線発光ダイオード３８２０で構成されたレンジファインダを制御装置３８３０に直接結合している。次に、上述の実施形態に記述したように、このユニット全体をフレームまたはレンズに結合することができる。図３８では１．５ｍｍ、５ｍｍの寸法を記述したが、別の寸法および形状を採用することも可能である。
【０２４９】
図３９は、本発明のさらに別の代替実施形態による、一体型の制御装置と電源の展開斜視図を示している。この実施形態では、制御装置３９３０が電源３９４０に直接結合している。
【０２５０】
図４０は、本発明の別の代替実施形態による一体型の電源４０４０、制御装置４０３０、レンジファインダの展開斜視図である。図４０中に見られるように、放射検出器４０１０と発光ダイオード４０２０（レンジファインダ）は制御装置４０３０と結合し、次に、これが電源４０４０と結合している。上述の実施形態と同様に、この場合において示した寸法（３．５ｍｍ、６．５ｍｍ）は例証であり、別の寸法を採用することが可能である。
【０２５１】
図４１から図４３の各々は、本発明の様々な代替実施形態によるレンズシステムの斜視図である。図４１は、伝導バス４１２０を介して電気活性屈折マトリックス４１４０および電源４１１０と結合した制御装置およびレンジファインダの組み合わせ４１３０を採用したレンズシステムである。これと比較して、図４２は、透明な伝導バス４２５０を介して、発光ダイオード４２２０、放射検出器４２１０（レンジファインダ）、電気活性屈折マトリックス４２３０と結合した制御装置と電源４２４０の組み立て品を示す。図４３は、ラジアル透明伝導バス４３３０に添って位置決めされ、この後、電気活性屈折範囲４３１０と結合された、電源、制御装置、レンジファインダ４３２０の組み立て品を示している。これら３枚の図面には、異なる様々な寸法および直径が示されている。これらの寸法および直径は、単なる例証であるため、これ以外の様々な寸法および直径を採用することが可能である。
【０２５２】
本発明の様々な実施形態は、フォトニクスおよび電気通信の分野において幅広く使用されることが理解されるはずである。例えば、ここで記述した電気活性システムは、光線、および、光スイッチングやデータ記憶装置のような光通信および光学計算において使用されるレーザ光を誘導および／または集束するために使用できる。さらに、光学画像を３次元空間に配置するために、ここに記述した電気活性システムを複合画像システムによって使用することも可能である。
【０２５３】
図４８は、本発明の一実施形態による電気活性光学システムの斜視図である。図４８に示すように、電気活性光学システム４８００は、第１の電気活性要素４８２０、第２の電気化成要素４８３０、第３電気活性要素４８４０、レンジファインダ装置４８５０を備えている。図４８ではさらに、３次元空間内の第１の地点において、矢印によって画像４８１０を示している。
【０２５４】
この画像は、例えば、光線、レーザビーム、または実際または仮想の光学画像であってよい。したがって、電気活性光学システム４８００は、画像４８１０を、３次元空間内の所定の地点に集束するために使用できる。第１の電気活性要素４８２０は、画像４８１０をｘ軸に沿って移動、シフトするために使用できる。これは、適切な信号アレイを第１の電気活性要素４８２０に付加し、第１の電気活性要素４８２０内に水平プリズムを生成することで達成できる。第１の電気活性要素４８２０と同様の方法で、第２の電気活性要素４８３０を使用することで、垂直プリズムを生成し、画像４８１０をｙ軸に沿ってシフトすることができる。さらに、第３の電気活性要素４８４０を使用して、システム４８００の光パワーを、画像を配置したい場所に従って、より正またはより負の光パワーに調整することにより、画像４８１０をｚ軸に沿って集束することができる。さらに、レンジファインダ装置４８５０を使用して、使用者が最終的な画像を集束したい画像範囲内における、対象、例えば検出器の場所を検出することができる。この後、レンジファインダ装置４８５０が、使用者が最終的な画像４８６０を３次元空間内の所定の地点に配置するために、第３電気活性要素４８４０内に必要な集束度数を決定することができる。レンジファインダ装置４８５０を、電源、制御装置、レンジファインダの一体型装置を具備した、上述のレンジファインダ実施形態の形態にすることができる。
【０２５５】
図４９は、本発明の一実施形態による電気活性光学システムの斜視図である。図４９に示すように、電気活性光学システム４９００は、第１の電気活性要素４９２０、第２の電気活性要素４９３０、レンジファインダ装置４９５０を具備している。図４９は、さらに、３次元空間内の第１の地点にて矢印で表した画像４９１０を含んでいる。この画像は、例えば、光線、レーザビーム、または実際または仮想の光学画像であってよい。したがって、電気活性光学システム４９００を、画像４９１０を３次元空間内の所定の地点に集束するために使用できる。第１の電気活性要素４９２０は、画像４９１０を、ｘ軸とｙ軸の両方に沿って移動およびシフトするべく使用することができる。これは、適切な信号アレイを第１の電気活性要素４９２０に付加して、第１の活性活性要素４９２０内に水平および垂直プリズムを生成することで達成できる。この実施形態では、プリズムを、水平のみ、または垂直のみではなく、水平、垂直両方のコンポーネントによって生成することができる。第２の電気活性要素４９３０はを使用して、システム４９００の光パワーを、所望の最終的な画像の位置に従って、より正またはより負の光パワーに調整することで、画像４９１０をｚ軸に沿って集束することができる。これに加え、レンジファインダ装置４９５０を、使用者が最終的な画像を集束したいと望む画像範囲内における対象、例えば検出器の位置を検出および探索するために使用することができる。次に、レンジファインダ装置４９５０は、３次元空間内の所定地点に使用者が望む最終的な画像４９６０を得るために第２の電気活性要素４９３０内に必要な集束度数を決定できる。レンジファインダ装置４９５０は、一体型の電源、制御装置、レンジファインダシステムを具備した、上述のレンジファインダ実施形態の形態であってもよい。
【０２５６】
図５０は、本発明の一実施形態による電気活性光学システムの斜視図である。図５０に示すように、電気活性光学システム５０００は、第１の電気活性要素５０２０、レンジファインダ装置５０５０を備えている。図５０にさらに示すように、画像５０１０は、３次元空間内の第１の地点において、矢印によって示されている。画像は、例えば、光線、レーザビーム、実際のまたは仮想の光学画像であってよい。したがって、電気活性光学システム５０００は、画像５０１０を３次元空間内の所定の地点に集束するために使用できる。第１の電気活性要素５０２０は、画像５０１０を、ｘ軸とｙ軸の両方に沿って移動およびシフトするために使用することができる。これは、適切な信号アレイを、第１の電気活性要素５０２０に付加して、第１の電気活性要素５０２０内に水平および垂直プリズムを生成することで達成できる。この実施形態では、プリズムを、水平のみ、または垂直のみではなく、水平、垂直の両方のコンポーネントで製造することが可能である。さらに、第１の電気活性要素５０２０は、システム５０００の光パワーを、最終的な画像の所望の位置に従って、より正またはより負の光パワーに調整することで、画像５０１０をｚ軸に沿って集束するために使用できる。また、レンジファインダ装置５０５０は、ユーザが最終的な画像を集束したいと望む画像範囲内において、対象、例えば検出器の位置を検出するべく使用できる。この後、レンジファインダ装置５０５０は、第１の電気活性要素５０２０において、使用者が最終的に望む画像５０６０を、３次元空間内の所定の位置に得るために必要な集束度数を決定することができる。したがって、光学システム５０００は、固定角度に設置したプリズムを備えた光学レンズと同一の光学特性を有し、所望の球面パワーを処理するアレイを生成する。レンジファインダ装置５０５０は、一体化した電源、制御装置、レンジファインダシステムを備える、上述したレンジファインダ実施形態の形態であってよいことが理解されるはずである。
【０２５７】
図５１は、本発明の一実施形態による電気活性光学システムの斜視図である。図５１に示すように、電気活性光学システム５１００は、第１の要素５１２０、第２の電気活性要素５１３０、レンジファインダ装置５１５０を備えている。さらに図５１に示すように、画像５１１０は、３次元空間内の第１の地点にて、矢印によって示されている。画像は、例えば光線、レーザビーム、実際または仮想の光学画像であってよい。したがって、電気活性光学システム５１００は、画像５１１０を、３次元空間内の所定の地点に集束するために使用できる。第１の要素５１２０は、画像またはビーム５１１０からの光の特定の波長を選択するために使用できる。これは、静止単色フィルタ、または機械的と電気的の切り換えを行う着色フィルタを使用して達成できる。第２の電気活性要素５１３０を使用して、画像５１１０を、ｘ軸とｙ軸の両方に沿って移動またはシフトできる。これは、適切な信号のアレイを第２の電気活性要素５１３０に付加して、第２の活性電気要素５１３０内に水平および垂直プリズムを生成することで達成できる。この実施形態では、プリズムは、水平のみ、または垂直のみではなく、水平および垂直の両方のコンポーネントから製造できる。さらに、第２の電気活性要素５１３０は、最終的な画像の所望の位置に従って、システム５１００の光パワーをより正またはより負の光パワーに調整することにより、画像５１１０をｚ軸に沿って集束するために使用することができる。したがって、レンジファインダ装置５１５０を使用して、使用者が最終的な画像を集束したい画像範囲内における、対象、例えば検出器の位置を検出する。次に、レンジファインダ装置５１５０は、３次元空間内の所定の地点に、使用者が望む最終的な画像５１６０を達成するために第２の電気活性要素５１３０内に必要となる集束度数を決定することができる。したがって、光学システム５１００は、固定の角度に設置したプリズムを備え、所望の球面力を処理する光学レンズと同一の光学特性を有するアレイを生成する。レンジファインダ装置５１５０は、一体型の電源、制御装置、レンジファインダシステムを備える、上述したレンジファインダ実施形態に示した形態であってよい旨が理解されるはずである。
【０２５８】
図５２は、本発明の一実施形態による電気活性光学システムの斜視図である。図５２に示すように、電気活性光学システム５２００は、第１の要素５２２０、第２の電気活性要素５２３０、レンジファインダ装置５２５０を具備している。さらに図５２では、画像５２１０を、３次元空間内の第１の地点に、矢印によって示している。画像は、例えば、光線、レーザビーム、実際または仮想の光学画像であってよい。したがって、電気活性光学システム５２００を使用して、画像５２１０を、３次元空間内の所定の地点に集束することができる。第１の要素５２２０は、最終的な画像の位置を、ｚ軸に沿って、大規模または全体的に調整するために使用される、固定されたレンズであってよい。第２の電気活性要素５２３０は、画像５２１０を、ｘ軸とｙ軸の両方に沿って移動またはシフトするために使用できる。これは、適切な信号のアレイを第２の電気活性要素５２３０に付加して、第２の電気活性要素５２３０内に水平および垂直プリズムを生成することで達成できる。この実施形態では、このプリズムは、水平のみ、または垂直のみではなく、水平および垂直の両方のコンポーネントで製造することができる。第２の電気活性要素５２３０を第１の要素５２２０と共に使用すれば、所望の最終的な画像の位置に従い、システム５２００の光パワーをより正またはより負の光パワーに調整することで、画像５２１０を、ｚ軸に沿って調整することができる。したがって、レンジファインダ装置５２５０を使用して、使用者が最終的な画像を集束したい画像範囲内における、対象、例えば検出器の位置を検出することが可能である。次に、レンジファインダ装置５２５０は、第１の要素５２２０と組み合わせて、使用者が望む最終的な画像５２６０を３次元空間内の所定の地点に得るために、第２の電機活性要素５２３０内に必要な度数を決定することができる。したがって、光学システム５２００は、固定の角度に設定したプリズムを備え、所望の球面力を処理する光学レンズと同一の光学特性を具備したアレイを生成する。レンジファインダ装置５２５０は、一体型の電源、制御装置、レンジファインダシステムを備えた、上述のレンジファインダ実施形態に示した形態であってよいことが理解されるはずである。さらに、上述において、固定したレンズを、最終的な画像の焦点長を調整するために使用される図５２のみを参照して説明したが、固定したレンズは、上述した全ての電気活性光学システムと共に採用して、３次元空間内で光学画像を誘導および／または集束することができる。例えば、上述した様々な実施形態を、光学画像を記憶するよう設計されたあらゆる画像化システム、例えばデジタルまたは従来型のカメラ、ビデオレコーダ、光学画像を記憶するためのこれ以外の装置において使用することが可能である。
【０２５９】
上述において本発明の様々な実施形態を説明してきたが、本発明の精神および範囲内に含まれるこれ以外の実施形態も可能である。例えば、上述した各コンポーネントに加え、レンズに眼追跡装置をさらに追加することで、電気活性屈折マトリックスを集束するため、これ以外の様々な機能およびサービスを使用者に対して実施するための両方において、使用者の眼の動きを追跡することができる。さらに、レンジファインダとして、ＬＥＤと放射検出器の組み合わせを説明したが、これ以外のコンポーネントを使用してこの機能を完成することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【０２６０】
【図１】電気活性ホロプター／屈折レンズシステム１００の一実施形態の斜視図である。
【図２】別の電気活性ホロプター／屈折レンズシステム２００の実施形態の線図である。
【図３】従来のディスペンシング実施順序３００のフロー線図である。
【図４】ディスペンシング方法４００の実施形態のフロー線図である。
【図５】電気活性アイウェア５００の実施形態の斜視図である。
【図６】処方方法６００の実施形態のフロー線図である。
【図７】ハイブリッド電気活性眼鏡レンズ７００の実施形態の正面図である。
【図８】図７の断面線Ａ−Ａに沿った、ハイブリッド電気活性眼鏡レンズ７００の実施形態の断面図である。
【図９】図５の断面線Ｚ−Ｚに沿った、電気活性レンズ９００の実施形態の断面図である。
【図１０】電気活性レンズシステム１０００の実施形態の斜視図である。
【図１１】図５の断面線Ｚ−Ｚに沿った屈折電気活性レンズ１１００の実施形態の断面図である。
【図１２】電気活性レンズ１２００の実施形態の正面図である。
【図１３】断面線Ｑ−Ｑに沿った図１２の電気活性レンズ１２００の実施形態を示す断面図である。
【図１４】追跡システム１４００の実施形態の斜視図である。
【図１５】電気活性レンズシステム１５００の実施形態の斜視図である。
【図１６】電気活性レンズシステム１６００の実施形態の斜視図である。
【図１７】電気活性レンズ１７００の実施形態の斜視図である。
【図１８】電気活性レンズ１８００の実施形態の斜視図である。
【図１９】電気活性屈折マトリックス１９００の実施形態の斜視図である。
【図２０】電気活性レンズ２０００の実施形態の斜視図である。
【図２１】電気活性アイウェア２１００の実施形態の斜視図である。
【図２２】電気活性レンズ２２００の実施形態の正面図である。
【図２３】電気活性レンズ２３００の実施形態の正面図である。
【図２４】電気活性レンズ２４００の実施形態の正面図である。
【図２５】図５の断面線Ｚ−Ｚに沿った電気活性レンズ２５００の実施形態の断面図である。
【図２６】図５の断面線Ｚ−Ｚに沿った電気活性レンズ２６００の実施形態の断面図である。
【図２７】ディスペンシング方法２７００の実施形態のフロー線図である。
【図２８】電気活性レンズ２８００の実施形態の斜視図である。
【図２９】本発明の別の代替実施形態による光学レンズシステムの斜視図である。
【図３０】本発明の別の代替実施形態による光学レンズシステムの斜視図である。
【図３１】本発明の別の代替実施形態による光学レンズシステムの斜視図である。
【図３２】本発明の別の代替実施形態による光学レンズシステムの斜視図である。
【図３３】本発明の別の代替実施形態による光学レンズシステムの展開斜視図である。
【図３４】本発明の別の代替実施形態による光学レンズシステムの展開斜視図である。
【図３５ａ】本発明のさらに別の実施形態に従って完了できる組み立て工程を示す。
【図３５ｂ】本発明のさらに別の実施形態に従って完了できる組み立て工程を示す。
【図３５ｃ】本発明のさらに別の実施形態に従って完了できる組み立て工程を示す。
【図３５ｄ】本発明のさらに別の実施形態に従って完了できる組み立て工程を示す。
【図３５ｅ】本発明のさらに別の実施形態に従って完了できる組み立て工程を示す。
【図３６ａ】本発明のさらに別の実施形態に従って完了できる組み立て工程を示す。
【図３６ｂ】本発明のさらに別の実施形態に従って完了できる組み立て工程を示す。
【図３６ｃ】本発明のさらに別の実施形態に従って完了できる組み立て工程を示す。
【図３６ｄ】本発明のさらに別の実施形態に従って完了できる組み立て工程を示す。
【図３６ｅ】本発明のさらに別の実施形態に従って完了できる組み立て工程を示す。
【図３７ａ】本発明のさらに別の実施形態に従って完了できる組み立て工程を示す。
【図３７ｂ】本発明のさらに別の実施形態に従って完了できる組み立て工程を示す。
【図３７ｃ】本発明のさらに別の実施形態に従って完了できる組み立て工程を示す。
【図３７ｄ】本発明のさらに別の実施形態に従って完了できる組み立て工程を示す。
【図３７ｅ】本発明のさらに別の実施形態に従って完了できる組み立て工程を示す。
【図３７ｆ】本発明のさらに別の実施形態に従って完了できる組み立て工程を示す。
【図３７ｇ】本発明のさらに別の実施形態に従って完了できる組み立て工程を示す。
【図３８】本発明の別の代替実施形態による集積チップレンジファインダと一体型制御装置の斜視展開図である。
【図３９】本発明の別の代替実施形態による一体型制御装置電池と一体型制御装置の展開斜視図である。
【図４０】本発明の別の代替実施形態による一体型制御装置レンジファインダの展開斜視図である。
【図４１】本発明のさらに別の代替実施形態による光学レンズシステムの斜視図である。
【図４２】本発明のさらに別の代替実施形態による光学レンズシステムの斜視図である。
【図４３】本発明のさらに別の代替実施形態による光学レンズシステムの斜視図である。
【図４４ａ】本発明の別の代替実施形態による一体型電源、制御装置、レンジファインダの展開斜視図である。
【図４４ｂ】本発明の一実施形態によるＺ−Ｚ’に添った図４４ａの一体型電源、制御装置、レンジファインダの側断面図である。
【図４５】本発明の一実施形態による図４４ｂのレンジファインダ送信機の側面図である。
【図４６】本発明の一実施形態による図４４ｂのレンジファインダ受信機の側面図である。
【図４７ａ】本発明の一実施形態による光学レンズシステムの装用者の側面図である。
【図４７ｂ】本発明の一実施形態による光学レンズシステムの装用者の側面図である。
【図４７ｃ】本発明の一実施形態による光学レンズシステムの装用者の側面図である。
【図４８】本発明の一実施形態による電気活性光学システムの斜視図である。
【図４９】本発明の一実施形態による電気活性光学システムの斜視図である。
【図５０】本発明の一実施形態による電気活性光学システムの斜視図である。
【図５１】本発明の一実施形態による電気活性光学システムの斜視図である。
【図５２】本発明の一実施形態による電気活性光学システムの斜視図である。
【図５３ａ】本発明の一実施形態による電気活性眼鏡の前面図である。
【図５３ｂ】本発明の一実施形態による電気活性眼鏡の側面図である。
【図５３ｃ】本発明の一実施形態による電気活性眼鏡の側面図である。
【図５３ｄ】本発明の一実施形態による電気活性眼鏡の側面図である。
【図５４】本発明の一実施形態による電気活性眼鏡の前面図である。
【図５５】本発明の一実施形態による電気活性眼鏡の前面図である。
【図５５ａ】本発明の一実施形態による電気活性眼鏡の側面図である。
【図５５ｂ】本発明の一実施形態による電気活性眼鏡の側面図である。
【図５５ｃ】本発明の一実施形態による電気活性眼鏡の側面図である。
【図５６】本発明の一実施形態による電気活性眼鏡の側面図である。
【図５７】本発明の一実施形態による電気活性眼鏡の前面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2005523483.tif 000012
【図８】
2005523483.tif 000013
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５ａ】
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【図３５ｂ】
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【図３５ｃ】
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【図３５ｄ】
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【図３５ｅ】
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【図３６ａ】
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【図３６ｂ】
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【図３６ｃ】
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【図３６ｄ】
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【図３６ｅ】
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【図３７ａ】
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【図３７ｂ】
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【図３７ｃ】
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【図３７ｄ】
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【図３７ｅ】
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【図３７ｆ】
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【図３７ｇ】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４ａ】
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【図４４ｂ】
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【図４５】
2005523483.tif 000065
【図４６】
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【図４７ａ】
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【図４７ｂ】
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【図４７ｃ】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３ａ】
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【図５３ｂ】
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【図５３ｃ】
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【図５３ｄ】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５５ａ】
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【図５５ｂ】
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【図５５ｃ】
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【図５６】
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【図５７】
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【国際調査報告】
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