(57)【要約】【課題】  可変光学力を有する眼用レンズを提供する方法及び装置を提供する。【解決手段】  可変光学挿入物は、異なる曲率半径を有する表面を有し得る。可変光学挿入物は、偏光素子を含んでもよい。いくつかの例では、中間光学部品をＵＶ吸収色素を含むように形成して、中間光学部品の両側で領域の異なる処理を可能にしてもよい。いくつかの実施形態において、眼科用レンズは、シリコーンハイドロゲルから注型成形される。様々な眼用レンズ実在物には、屈折特性を電気的に制御するために電気活性液晶層が含まれ得る。【選択図】  図１
2018022139.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
眼用レンズデバイス用の可変光学挿入物を形成する方法であって、
前方光学部品を形成することと、
中間光学部品を形成することであって、前記中間光学部品はＵＶ吸収色素を含む、形成することと、
後方光学部品を形成することと、
前記前方光学部品、前記中間光学部品、及び前記後方光学部品の表面に感光性アライメント層を付加することと、
前記後方光学部品上に前記中間光学部品を配置することと、
前記中間光学部品上に前記前方光学部品を配置することであって、前記前方光学部品、前記中間光学部品、及び前記後方光学部品の組み合わせによって積層物が形成される、配置することと、
前記中間光学部品の真下の前記感光性アライメント層を第１の偏光パターンの第１の偏光照射源で露光することであって、前記照射の波長は少なくとも部分的に前記ＵＶ吸収色素によって吸収される、露光することと、
前記中間光学部品の上方の前記感光性アライメント層を第２の偏光パターンの第２の偏光照射源で露光することであって、前記照射の波長は少なくとも部分的に前記ＵＶ吸収色素によって吸収される、露光することと、を含む、方法。
【請求項２】
前記前方光学部品と前記中間光学部品との間の第１の空洞に、第１の液晶層を形成する液晶分子を含む溶液を充填することと、
前記中間光学部品との間の第２の空洞に、第２の液晶層を形成する液晶分子を含む前記溶液を充填することと、
前記充填された空洞内の前記溶液を前記感光性アライメント層の前記パターンと整列するように調整することを可能にすることと、を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記前方光学と前記中間光学との間の前記第１の液晶層の焦点特性を測定することを更に含み、前記測定することには、前記第２の偏光パターンの偏光パターンで整列している偏光を用いることが伴う、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記前方光学と前記中間光学との間の前記第１の液晶層の焦点特性を測定することを更に含み、前記測定することは、前記第２の偏光パターンの偏光パターンで整列している偏光を用いることが伴い、電位が、前記前方光学と前記中間光学との間の前記第１の液晶層を囲む第１の電極と第２の電極とに渡って印加される、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記中間光学と前記後方光学との間の前記液晶層の偏光特性を測定することを更に含み、前記前方光学と前記中間光学との間の前記第１の液晶層を囲む前記第１の電極と前記第２の電極とに渡って印加された前記電位によって一時的に、前記前方光学と前記中間光学との間の前記第１の液晶層の少なくとも一部の偏光パターニングを取り除く、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記前方光学と前記中間光学との間の前記第１の液晶層によって形成される光学器具の焦点中心を計算することを更に含む、請求項４に記載の方法。
【請求項７】
前記前方光学、前記中間光学部品、及び前記後方光学部品のうちの１つ以上の位置を、前記光学の平面内の一方又は両方の垂直軸に沿って前記光学を平行移動させることによって調整することを更に含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記位置を調整することは前記焦点中心の前記計算することに基づいて行なわれる、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記第１の空洞内の液晶分子を含む前記溶液を重合することと、
前記第２の空洞内の液晶分子を含む前記溶液を重合することと、を更に含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記前方光学、前記中間光学部品、及び前記後方光学部品のうちの１つ以上の位置を、前記光学を前記光学の物理的中心の周りに回転させることによって調整することを更に含む、請求項５に記載の方法。
【請求項１１】
前記第１の空洞内の液晶分子を含む前記溶液を重合することと、
前記第２の空洞内の液晶分子を含む前記溶液を重合することと、を更に含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記ＵＶ吸収色素はベンゾトリアゾール型ＵＶブロッカーを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
眼用レンズデバイス用の可変光学挿入物を形成する方法であって、
前方光学部品を形成することと、
中間光学部品を形成することであって、前記中間光学部品はＵＶ吸収色素を含む、形成することと、
後方光学部品を形成することと、
前記前方光学部品、前記中間光学部品、及び前記後方光学部品の表面に感光性アライメント層を付加することと、
前記後方光学部品上に前記中間光学部品を配置することと、
前記中間光学部品上に前記前方光学部品を配置することであって、前記前方光学部品、前記中間光学部品、及び前記後方光学部品の組み合わせによって積層物が形成される、配置することと、
前記中間光学部品の真下の前記感光性アライメント層を第１の偏光パターンで露光することと、
前記中間光学部品の上方の前記感光性アライメント層を第２の偏光パターンで露光することと、
前記前方光学部品との間の第１のチャンバに液晶含有モノマー混合物を充填することと、
前記中間光学部品と前記後方光学部品との間の第２のチャンバに液晶含有モノマー混合物を充填することと、
前記積層物の光学特性を第１の偏光入射光源を用いて測定することと、
前記積層物の光学特性を第２の偏光入射光源を用いて測定することと、
前記前方光学部品及び前記後方光学部品のうちの一方又は両方の配向を調整することと、
前記第１のチャンバ内の前記液晶含有モノマー混合物を重合することと、
前記第２のチャンバ内の前記液晶含有モノマー混合物を重合することと、を含む、方法。
【請求項１４】
眼用器具用の多空洞挿入物を形成するための方法であって、
前方光学部品を形成することと、
後方光学部品を形成することと、
中間光学部品を形成することであって、前記中間光学部品の組成物によって第１のＵＶ光帯におけるＵＶ光の９０％超が遮られる、形成することと、
前記後方光学部品上の前記中間光学部品上に前記前方光学部品を積層することであって、前記前方光学部品と前記中間光学部品との間に第１の空洞が形成され、前記中間光学部品と前記後方光学部品との間に第２の空洞が形成される、積層することと、
前記第１の空洞の範囲を、前記前方光学部品を横断する第１の方向からＵＶ光源を用いて照射することであって、前記ＵＶ光源は前記第１のＵＶ光帯内の光を放出し、前記照射は前記第１の空洞内の材料上に入射する、照射することと、
前記第２の空洞の範囲を、前記後方光学部品を横断する第２の方向からＵＶ光源を用いて照射することであって、前記ＵＶ光源は前記第１のＵＶ光帯内の光を放出し、前記照射は前記第２の空洞内の材料上に入射する、照射することと、を含む、方法。
【請求項１５】
コンタクトレンズであって、
挿入物であって、前記挿入物は、
第１の光学部品と、
第２の光学部品と、
中間光学部品であって、ＵＶブロッカーを含む中間光学部品と、
エネルギー源と、
液晶分子を含む少なくとも第１及び第２の重合材料層と、
電子回路と、を含む、挿入物と、
前記挿入物を封入するヒドロゲルスカートと、を含む、コンタクトレンズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可変光学部品能力を伴う眼用レンズデバイスに関し、より具体的には、いくつかの実施形態において、液晶素子を用いる可変光学挿入物を伴う眼用レンズの製造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、コンタクトレンズ又は眼内レンズのような眼用レンズは、所定の光学品質を提供してきた。コンタクトレンズによって、例えば、視力矯正機能、美容増進、及び治療効果のうちの１つ以上が得られる可能性があるが、視力矯正機能の組のみである。それぞれの機能は、レンズの物理的特性によってもたらされる。基本的に、レンズ内に屈折品質を組み込むデザインであれば視力矯正機能が得られ、これは近視、遠視、乱視、近視及び乱視、乱視を伴う遠視、老視、更に高次収差を有する個人に対して用いる場合がある。レンズに顔料を組み込むことによって、美容効果を提供することができる。レンズに活性薬剤を組み込むことによって、治療効果をもたらすことができる。
【０００３】
これまでのところ、眼用レンズにおける光学品質はレンズの物理的特性によっていた。一般的に、光学設計は決定された後、レンズの製造中、例えば、注型成形又は旋盤加工などを通してレンズに付与されていた。レンズの光学品質は、一度レンズが形成されると変化しないままであった。しかしながら、着用者らは時折、視力の調節を提供するために、着用者らが利用できる１つを超える焦点屈折力を有することが有益であるとみなすことがある。光学補正を変更するために、眼鏡を変えることができる眼鏡着用者と違い、コンタクト着用者又は眼内レンズを有する者は、明確な努力、又はコンタクトレンズ又は眼内レンズを眼鏡で補完することなしに、それらの視覚補正の光学特性を変更することはできなかった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電気活性液晶レンズと整合するレンズ挿入物及びレンズを製造する方法は、市販製品を実現するために重要な場合がある。望ましい光学結果（例えば偏光角度に対する制御及び光学ゾーン内でのレンズ素子の芯出し）を統合するために制御しなければならない重大なパラメータが存在する場合がある。したがって、液晶ベースの素子を生成する方法が改善されれば望ましいであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
したがって、本発明は、レンズの光学品質を変えることができる眼用器具内に印加及び組み込んでもよい液晶素子を伴う可変光学部品挿入物を製造する方法に関する技術革新を含んでいる。かかる眼用器具の例としては、コンタクトレンズ又は眼内レンズが挙げられる。更に、液晶素子を有する可変光学挿入物を有する眼用レンズを形成するための方法及び装置が提示される。いくつかの実施形態にはまた、可変光学部分を更に含む、堅く、又は形成可能な印加された挿入物を有する、注型成形シリコーンハイドロゲルコンタクトレンズも含まれてよく、ここで挿入物は、生物適合性様式にて、眼用レンズ内に含まれる。
【０００６】
したがって、本発明には、可変光学挿入物を伴う眼用レンズ、可変光学挿入物を伴う眼用レンズを形成するための装置、及び可変光学挿入物を伴う眼用レンズを製造するための方法の開示が含まれている。エネルギー源が、可変光学挿入物上に沈着されるか、又はアセンブルされてよく、挿入物は、第１鋳型部分と第２鋳型部分のうちの１つ、又は両方の近くに配置され得る。反応性モノマー混合物を含む組成物（以下、反応性モノマー混合物と呼ぶ）が、第１鋳型部分と第２鋳型部分の間に配置される。第１の鋳型部分を第２の鋳型部分に隣接して位置させることによって、レンズ空洞が形成され、印加された媒体挿入物と少なくとも一部の反応性モノマーとがレンズ空洞内に存在する。反応性モノマーを次に化学線に露出して眼用レンズを形成する。レンズは、反応性モノマー混合物が曝露する化学線の制御を介して形成される。いくつかの実施形態において、眼用レンズスカート又は挿入物封入層は、標準ハイドロゲル眼用レンズ処方物から構成され得る。多くの挿入物材料に対して許容可能な適合を提供し得る特性を有する例示的な材料としては、例えば、Ｎａｒａｆｉｌｃｏｎファミリー（Ｎａｒａｆｉｌｃｏｎ  Ａ及びＮａｒａｆｉｌｃｏｎ  Ｂなど）、Ｅｔａｆｉｌｃｏｎファミリー（Ｅｔａｆｉｌｃｏｎ  Ａなど）、Ｇａｌｙｆｉｌｃｏｎ  Ａ及びＳｅｎｏｆｉｌｃｏｎ  Ａが挙げられる。
【０００７】
液晶素子を有する可変光学挿入物を形成する方法と、得られる挿入物は、様々な実施形態の重要な様態である。いくつかの実施形態において、液晶は、液晶に静止配向を設定し得る２つのアライメント層の間に配置され得る。これら２つのアライメント層は、可変光学部分を含む基質層上に沈着される電極を通して、エネルギー源と電気的に導通され得る。電極は、エネルギー源への中間相互連結を通して、又は挿入物中に埋め込まれた成分を通して直接、印加され得る。
【０００８】
アライメント層の印加によって、液晶中で静止配向から印加された配向にシフトが生じ得る。２つの印加レベル、オン又はオフによって作動する実施形態において、液晶は、１つの印加された配向のみを有し得る。印加が、エネルギーレベルのスケールに沿って起こる、他の代替の実施形態において、液晶は、複数の印加された配向を有し得る。また更なる実施形態は、印加プロセスが、印加パルスを通して異なる状態間のスイッチを引き起こし得ることを誘導し得る。
【０００９】
得られた分子のアライメント及び配向は、液晶層を通過する光に影響を与え、それによって、可変光学挿入物中の変化が引き起こされ得る。例えば、アライメント及び配向は、入射光において、屈折特性を伴って作動し得る。更には、この効果には、光の偏光の変更が含まれ得る。いくつかの実施形態には、印加がレンズの焦点特性を変更する、可変光学挿入物が含まれ得る。
【００１０】
いくつかの実施形態では、液晶層を、液晶分子を含む重合性混合物を重合させる方法で形成してもよい。種々の様式にて重合化を制御することによって、液晶分子の液滴が、形成するように、重合化層から分離し得る。いくつかの実施形態において、工程が、液滴が、液滴の集団の平均又は中央値直径が、長さにしておおよそ１ミクロン未満であることを意味する、ナノスケール化されるように、制御されてよい。いくつかの更なる見解では、平均直径又は中位径は長さ約０．１マイクロメートル未満であり得る。
【００１１】
いくつかの実施形態において、眼用器具の挿入物は、限定はされないが、ＩＴＯのような透明材料などの様々な材料から作成される電極を含み得る。第１電極は、前方湾曲部品の後方表面近くに配置されてよく、第２電極は、後方湾曲部品の前方表面近くに配置されてよい。第１電極及び第２電極に渡って電位を適用すると、電極間に配置される液晶層に渡って電界が確立され得る。液晶層に渡って電界を適用することで、層内の液晶分子が電界と物理的に整列する可能性がある。
【００１２】
いくつかの実施形態において、記載したような眼用器具は、プロセッサを含み得る。
【００１３】
いくつかの実施形態において、記載したような眼用器具は、電気回路を含み得る。電気回路は、眼用器具内で電気回路が流れるように制御するか、又は命令し得る。電気回路は、エネルギー源から第１及び第２電極素子まで流れる電流を制御し得る。
【００１４】
１つの全般的態様には、眼用レンズデバイス用の可変光学挿入物を形成する方法であって、前方光学部品を形成することと、中間光学部品を形成することであって、中間光学部品はＵＶ吸収色素を含む、形成することと、後方光学部品を形成することと、前方光学部品、中間光学部品、及び後方光学部品の表面に感光性アライメント層を付加することと、後方光学部品上に中間光学部品を配置することと、中間光学部品上に前方光学部品を配置すること、前方光学部品、中間光学部品、及び後方光学部品の組み合わせによって積層物が形成される、配置することと、中間光学部品の真下の感光性アライメント層を第１の偏光パターンの第１の偏光照射源で露光することであって、照射の波長は少なくとも部分的にＵＶ吸収色素によって吸収される、露光することと、中間光学部品の上方の感光性アライメント層を第２の偏光パターンの第２の偏光照射源で露光することであって、照射の波長は少なくとも部分的にＵＶ吸収色素によって吸収される、露光することと、を含む方法が含まれる。
【００１５】
実現形態は、以下の特徴のうちの１つ又は２つ以上を含み得る。本方法は、前述したように、液晶分子を含む溶液を第１の空洞内で重合することと、液晶分子を含む溶液を第２の空洞内で重合することと、を更に含んでいてもよい。本方法は、ＵＶ吸収色素がベンゾトリアゾール型ＵＶブロッカーを含む例を含んでいてもよい。
【００１６】
１つの全般的態様は、眼用レンズデバイス用の可変光学挿入物を形成する方法であって、前方光学部品を形成することと、中間光学部品を形成することであって、中間光学部品はＵＶ吸収色素を含む、形成することと、後方光学部品を形成することと、前方光学部品、中間光学部品、及び後方光学部品の表面に感光性アライメント層を付加することと、後方光学部品上に中間光学部品を配置することと、中間光学部品上に前方光学部品を配置することであって、前方光学部品、中間光学部品、及び後方光学部品の組み合わせによって積層物が形成される、配置することと、中間光学部品の真下の感光性アライメント層を第１の偏光パターンで露光することと、中間光学部品上方の感光性アライメント層を第２の偏光パターンで露光することと、前方光学部品との間の第１のチャンバに液晶含有モノマー混合物を充填することと、中間光学部品と後方光学部品との間の第２のチャンバに液晶含有モノマー混合物を充填することと、積層物の光学特性を第１の偏光入射光源を用いて測定することと、積層物の光学特性を第２の偏光入射光源を用いて測定することと、前方光学部品及び後方光学部品の一方又は両方の配向を調整することと、液晶含有モノマー混合物を第１のチャンバ内で重合することと、液晶含有モノマー混合物を第２のチャンバ内で重合することと、を含む方法を含んでいる。これらのステップのサブセットを伴う方法も可能であってもよい。
【００１７】
１つの全般的態様は、眼用器具用の多空洞挿入物を形成するための方法であって、前方光学部品を形成することと、後方光学部品を形成することと、中間光学部品を形成することであって、中間光学部品の組成物によって第１のＵＶ光帯におけるＵＶ光の９０％超が遮られる、形成することと、後方光学部品上の中間光学部品上に前方光学部品を積層することであって、前方光学部品と中間光学部品との間に第１の空洞が形成され、中間光学部品と後方光学部品との間に第２の空洞が形成される、積層することと、第１の空洞の範囲を、前方光学部品を横断する第１の方向からＵＶ光源を用いて照射することであって、ＵＶ光源は第１のＵＶ光帯内の光を放出し、照射は第１の空洞内の材料上に入射する、照射することと、第２の空洞の範囲を、後方光学部品を横断する第２の方向からＵＶ光源を用いて照射することであって、ＵＶ光源は第１のＵＶ光帯内の光を放出し、照射は第２の空洞内の材料上に入射する、照射することと、を含む方法を含んでいる。
【００１８】
１つの全般的態様は、コンタクトレンズであって、挿入物を含み、前記挿入物は、第１の光学部品と、第２の光学部品と、中間光学部品であって、ＵＶブロッカーを含む中間光学部品と、エネルギー源と、液晶分子を含む少なくとも第１及び第２の重合材料層と、電子回路と、を含むコンタクトレンズを含んでいる。コンタクトレンズはまた、挿入物を封入するヒドロゲルスカートを含んでいる。
【００１９】
いくつかの実施形態において、前方挿入部品、後方挿入部品及び少なくとも１つの第１中間挿入部品を有する眼用器具の挿入物は、非限定的な例として、ＩＴＯのような透明材料などの様々な材料から作成される電極を含み得る。第１の電極を前方湾曲部品の後方表面に隣接して配置してもよく、第２の電極を中間光学部品の前方表面に隣接して配置してもよい。第１電極及び第２電極に渡って電位を適用すると、電極間に配置される液晶層に渡って電界が確立され得る。液晶層に渡って電界を適用することで、層内の液晶分子が電界と物理的に整列する可能性がある。いくつかの実施形態では、液晶分子は、液晶層内の小滴の中に配置されてもよく、また、いくつかの実施形態では、小滴の寸法は、平均直径１マイクロメートル未満であり得る。液晶分子が電界と整列すると、そのアライメントによって、光線が液晶分子を含む層を横断すると考えられる光学特性に変化が生じる可能性がある。非限定的な例は、アライメントの変化によって屈折率が変更する可能性があるということであり得る。いくつかの実施形態において、光学特性における変化は、結果として、液晶分子を含む層を含むレンズの焦点特性における変化をもたらし得る。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
本発明の上述及び他の特徴と利点は、添付図面に例証されるような、本発明の好ましい実施形態の以下のより詳しい記載から明白となるであろう。
【図１】本発明のいくつかの実施形態を実施する上で有用な場合がある典型的な鋳型組み立て装置コンポーネントを例示する図である。
【図２Ａ】可変光学挿入物を伴う典型的な印加された眼用レンズ実施形態を例示する図である。
【図２Ｂ】可変光学挿入物を伴う典型的な印加された眼用レンズ実施形態を例示する図である。
【図３】可変光学挿入物の断面図であり、可変光学挿入物の前方及び後方湾曲部品は異なる曲率を有していてもよく、可変光学部分は液晶から構成されていてもよい図である。
【図４】可変光学挿入物を伴う眼用レンズデバイス実施形態の断面図であり、可変光学部分は液晶から構成されていてもよい図である。
【図５】典型的な実施形態又は可変光学挿入物を例示する図であり、可変光学部分は液晶から構成されていてもよい図である。
【図６Ａ】可変光学挿入物の代替的な実施形態を例示する図であり、可変光学部分は液晶から構成されていてもよい図である。
【図６Ｂ】可変光学挿入物の代替的な実施形態を例示する図であり、可変光学部分は液晶から構成されていてもよく、挿入物は偏光素子を含んでいてもよい図である。
【図６Ｃ】可変光学挿入物の代替的な典型的な実施形態を例示する図であり、可変光学部分は液晶から構成されていてもよく、また実施形態を横断する間に偏光成分が影響を受け得る仕方を例示する図である。
【図７】液晶から構成されていてもよい可変光学挿入物を伴う眼用レンズを形成するための方法ステップを例示する図である。
【図８】液晶から構成された可変光学挿入物を眼用レンズ鋳型部分内に配置するための装置コンポーネントの例を例示する図である。
【図９】本発明のいくつかの実施形態を実施するために使用され得るプロセッサを図示する。
【図１０Ａ】典型的な電気活性液晶の２チャンバベースの焦点調節性レンズに含まれる層を例示する図である。
【図１０Ｂ】典型的な２つのチャンバベースの焦点調節性レンズの製造中に生じ得る非最適な状態の様相を例示する図である。
【図１０Ｃ】液晶分子及び典型的な方法でのパターン形成に対するアライメント層の影響の典型的な表現を例示する図である。
【図１０Ｄ】液晶分子及び典型的な方法でのパターン形成に対するアライメント層の影響の典型的な表現を例示する図である。
【図１０Ｅ】液晶分子及び典型的な方法でのパターン形成に対するアライメント層の影響の典型的な表現を例示する図である。
【図１１Ａ】電気活性液晶ベースのレンズ素子を製造する際の典型的な方法ステップを例示する図である。
【図１１Ｂ】電気活性液晶ベースのレンズ素子を製造する際の典型的な方法ステップを例示する図である。
【図１１Ｃ】電気活性液晶ベースのレンズ素子を製造する際の典型的な方法ステップを例示する図である。
【図１１Ｄ】電気活性液晶ベースのレンズ素子を製造する際の典型的な方法ステップを例示する図である。
【図１１Ｅ】電気活性液晶ベースのレンズ素子を製造する際の典型的な方法ステップを例示する図である。
【図１１Ｆ】電気活性液晶ベースのレンズ素子を製造する際の典型的な方法ステップを例示する図である。
【図１１Ｇ】電気活性液晶ベースのレンズ素子を製造する際の典型的な方法ステップを例示する図である。
【図１１Ｈ】電気活性液晶ベースのレンズ素子を製造する際の典型的な方法ステップを例示する図である。
【図１１Ｉ】電気活性液晶ベースのレンズ素子を製造する際の典型的な方法ステップを例示する図である。
【図１２】電気活性液晶ベースのレンズ素子の製造における典型的な方法ステップを表形式で例示する図である。
【図１３Ａ】電気活性液晶ベースのレンズ素子の製造に含まれる層のアライメントを調整する様相を例示する図である。
【図１３Ｂ】電気活性液晶ベースのレンズ素子の製造に含まれる層のアライメントを調整する様相を例示する図である。
【図１３Ｃ】電気活性液晶ベースのレンズ素子の製造に含まれる層のアライメントを調整する様相を例示する図である。
【図１３Ｄ】電気活性液晶ベースのレンズ素子の製造に含まれる層のアライメントを調整する様相を例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
用語集
本発明を対象としたこの説明及び特許請求の範囲においては、以下の定義が適用される様々な用語が使用され得る。
アライメント層：本明細書で使用するとき、液晶層内の分子の配向に影響を与え、整列させる液晶層に隣接する層を指す。生じた分子のアライメント及び配向は、液晶層を通過する光に影響を与え得る。例えば、アライメント及び配向は、入射光において、屈折特性を伴って作動し得る。更に、効果には、光の偏光の変化が含まれ得る。
【００２２】
電気的連通：本明細書で使用するとき、電界によって影響を受けていることを指す。導電材料の場合、影響は電流の流れによってもたらされることもあり、又はその影響によって電流の流れが生じることもある。他の材料では、例えば、永久双極子及び誘導された分子双極子を磁力線に沿って配向する傾向などの影響をもたらす、電位場であってもよい。
【００２３】
エネルギー印加された：本明細書で使用する場合、電流を供給することが可能である、又は電気エネルギーを内部に蓄積させることが可能である状態を意味する。
【００２４】
印加された配向：本明細書で使用するとき、エネルギー源によって駆動された電位場の効果によって影響を受ける際の液晶の分子の配向を指す。例えば、液晶を含む器具は、エネルギー源がオン又はオフの何れかで動作する場合に、１つの印加された配向を有し得る。他の実施形態において、印加された配向は、適用されたエネルギーの量による影響が及んだ規模に合わせて変化し得る。
【００２５】
エネルギー：本明細書で用いる場合、物理システムの仕事をする能力を指す。本発明における多くの用途は、動作する際に電気的作用を行なうことが可能な容量に関連し得る。
【００２６】
エネルギー源：本明細書で使用するとき、生物医学用器具を印加された状態にエネルギーを供給するか、又は配置することができる器具を指す。
【００２７】
環境発電機：本明細書で用いる場合、環境からエネルギーを取り出して、電気エネルギーに変換することができるデバイスを指す。
【００２８】
眼内レンズ：本明細書で使用するとき、眼内に埋め込まれる眼用レンズを指す。
【００２９】
レンズ形成混合物又は反応性混合物又は反応性モノマー混合物（ＲＭＭ）：本明細書で用いる場合、眼用レンズを形成するために硬化及び架橋するか又は架橋することができるモノマー又はプレポリマ材料を指す。種々の実施形態は、レンズ形成混合物に１つ以上の添加剤（例えば、ＵＶブロッカー、ティント、光開始剤、又は触媒）及び他の添加剤であって、眼用レンズ（例えば、コンタクト又は眼内レンズ）内で希望する場合があるものを伴うものを含んでいてもよい。
【００３０】
レンズ形成表面：本明細書で使用するとき、レンズを成型するのに使用される表面を指す。いくつかの実施形態において、任意のかかる表面は、光学品質表面仕上げを有してよく、これは、十分に滑らかであり、鋳造表面との接触において、レンズ形成混合物の重合化によって製造されるレンズ表面が、光学的に許容可能であるように形成されることを示唆している。更に、いくつかの実施形態において、レンズ形成表面は、レンズ表面に、例えば、球面状、非球面状及び円柱状電力、波面収差補正、及び角膜トポグラフィー補正などの所望の光学特性を付与するために必要である形状を有し得る。
【００３１】
液晶：本明細書で使用するとき、従来の液体と固体結晶との間の性質を有する物質の状態を指す。液晶は、固体として特徴付けられ得ないが、その分子が、若干のアライメントを示す。本明細書で使用するとき、液晶は、特定の相又は構造に限定されないが、液晶は特定の静止配向を有し得る。液晶の配向及び相は、液晶の部類に応じて、外部力（例えば、温度、磁気、又は電気）によって操作され得る。
【００３２】
リチウムイオンセル：本明細書で使用する場合、セル内を移動するリチウムイオンが電気エネルギーを生成する、電気化学セルを指す。通常電池と呼ばれるこの電気化学セルは、その通常の形態で再エネルギー印加又は再充電され得る。
【００３３】
媒体挿入物又は挿入物：本明細書で使用するとき、眼用レンズ内で、エネルギー源を支持することが可能な成形可能又は剛性の基質を指す。いくつかの実施形態において、媒体挿入物はまた、１つ以上の可変光学部分を含む。
【００３４】
鋳型：本明細書で使用される場合、未硬化配合物からレンズを形成するために使用され得る、剛性又は半剛性の物体を指す。いくつかの好ましい鋳型は、前方湾曲鋳型部分及び後方湾曲鋳型部分を形成する２つの鋳型部分を含む。
【００３５】
眼用レンズ又はレンズ：本明細書で使用されるとき、眼内又は眼上に存在する任意の眼用器具を指す。これらのデバイスは光学補正を得ることができるか又は美容用であってもよい。例えば、レンズという用語は、それを介して視力が補正若しくは修正される、又は、それを介して視力を妨げることなく眼の生理機能（例えば、虹彩色）が美容的に向上される、コンタクトレンズ、眼内レンズ、オーバーレイレンズ、眼用挿入物、光学挿入物、又は他の類似のデバイスを指し得る。いくつかの実施形態において、本発明の好ましいレンズは、例えばシリコーンハイドロゲル及びフルオロヒドロゲルを含む、シリコーンエラストマー又はハイドロゲルから作成されるソフトコンタクトレンズである。
【００３６】
光学ゾーン：本明細書で使用するとき、眼科用レンズの着用者がそこを通して見ることになる、眼科用レンズの領域を指す。
【００３７】
電力：本明細書で使用する場合、単位時間当たりに行なわれる作業又は伝達するエネルギーを意味する。
【００３８】
再充電可能又はエネルギーの再印可可能：本明細書で使用するとき、仕事を行なうためのより高い能力を有する状態へと回復するための能力を指す。本発明内での多くの用途は、電流をあるレートである時間流す能力を伴って回復する能力に関する場合がある。
【００３９】
再印加、又は再充電：本明細書で使用するとき、仕事をするためのより高い能力を有する状態までエネルギー源を回復することを指す。本発明内での多くの用途は、電流をあるレートである時間流す能力にデバイスを回復することに関する場合がある。
【００４０】
鋳型から離型された：本明細書で使用するとき、鋳型から完全に分離されているか、又は軽く揺動することによって取り外すか若しくはスワブによって押し出すことができるようにごく緩く結合しているレンズを指す。
【００４１】
静止配向：本明細書で使用するとき、その静止した、非印加状態における、液晶器具の分子の配向を指す。
【００４２】
可変光学（Variable Optic）：本明細書で使用するとき、光学品質（例えば、レンズの光学能又は偏光角）が変化するためのキャパシティを指す。
【００４３】
ＬＣレンズの製造
本発明は、可変光学挿入物を伴う眼用レンズを製造するための方法及び装置であって、可変光学部分は液晶又は複合材料を含み、液晶又は複合材料自体は液晶構成要素を含む方法及び装置を含む。加えて、本発明は、可変光学挿入物を伴う眼用レンズであって、眼用レンズ内に組み込まれた液晶を含む眼用レンズを含む。
【００４４】
本発明によると、眼用レンズは、埋め込まれた挿入物、及びエネルギーの保存手段としての電気化学セル又は電池のようなエネルギー源で形成される。いくつかの例示的な実施形態において、エネルギー源を含む材料は封入され、眼用レンズがその中に配置される環境から単離され得る。いくつかの例示的な実施形態において、エネルギー源は、一次構成又は充電式構成中で使用し得るアルカリ電気化学セル化学を含み得る。
【００４５】
装着している者によって制御される調節器具を用いて、光学部分を変えることも可能である。調節デバイスとしては例えば、電圧出力を増加させる又は減少させる、又はエネルギー源を印加する又は脱印するための、電子デバイス又は受動デバイスが挙げられる。いくつかの例示的な実施形態はまた、測定したパラメータ又は着用者入力に従って、自動化装置を介して、可変光学部位を変更するための自動化調節器具を含み得る。着用者入力としては、例えば、ワイヤレス装置によって制御されるスイッチが挙げられる。ワイヤレスとしては、例えば、無線周波数制御、磁気スイッチング、光のパターン化した放射、及びインダクタンススイッチングが挙げられる。他の例示的な実施形態において、活性化が、生物学機能に対する応答にて、又は眼用レンズ内の検出素子の測定に対する応答にて、発生し得る。他の例示的な実施形態は、非限定的な例として、周囲照明条件中の変化によって誘引される活性化からの結果であり得る。
【００４６】
焦点屈折力の変化は、電極の通電によって形成された電場が液晶層内で再アライメントを引き起こすときに生じ、それによって分子が静止配向から電圧印加配向へとシフトする可能性がある。他の例示的な実施形態において、例えば偏光状態の変化、特に偏光回転によって、電極の印加による液晶層の変更によって引き起こされる異なる効果が引き出され得る。
【００４７】
液晶層を有するいくつかの例示的な実施形態において、印加され得る眼用レンズの非光学ゾーン部分中に素子が存在し得る一方、他の例示的な実施形態では、印加を必要しないであろう。印加のない例示的な実施形態において、液晶は、いくつかの外部因子、例えば周囲温度、又は周辺光などに基づいて受動的に変化し得る。
【００４８】
液晶レンズは、その本体上に偏光入射に対する電気的に可変の屈折率を提供し得る。光学軸配向が第１レンズに対して第２レンズ中で回転する２つのレンズの組み合わせによって、レンズ要素は周辺の非偏光に対する屈折率を変化させることができる。
【００４９】
電気的に活性な液晶層を電極と組み合わせることによって、物理的実態が、電極に渡って電界を適用することによって制御され得るように誘導され得る。液晶層の周辺上に存在する誘電体層が存在する場合、誘電体層にわたる場と、液晶層にわたる場が、電極間にわたる場内に組み込まれ得る。三次元形状において、層にわたる場の組み合わせの特性は、電気力学原理及び誘電体層と液晶層の形状に基づいて推定され得る。誘電体層の効果的な電気厚は、不均一様式で作製され、電極にわたる場の効果は、誘電体の効果的な形状によって「成形」されてよく、液晶層内の屈折率における立体的に生成された変化を作り出し得る。いくつかの例示的な実施形態において、そのような成形は結果として、可変焦点特性を選定する能力を有するレンズとなり得る。
【００５０】
他の例示的な実施形態は、液晶層を含む物理的レンズ素子が、異なる焦点特性を有するようにそれら自身が成形されるときに、誘導され得る。液晶層の電気的に可変の屈折率を次いで、電極の利用を通して、液晶層にわたる電界の適用に基づいて、レンズの焦点特性に変化を導入するために使用し得る。液晶層の屈折率は、実効屈折率とて呼ばれ、屈折率に関連する各処理が、実効屈折率と同様の意味として考慮することが可能であり得る。実効屈折率は、例えば、異なる屈折率を有する複数の領域の重ね合わせから発生し得る。いくつかの例示的な実施形態において、効果的な様態は、様々な領域的な寄与の平均であり得るが、他の例示的な実施形態において、効果的な様態は、入射光における領域的又は分子的効果の重ね合わせであり得る。前方収容表面が液晶層と作製する形状と、後方収容表面が液晶層と作製する形状は、最初の順番に対して、システムの焦点特性を決定し得る。
【００５１】
以下のセクションにおいて、本発明の実施形態の詳細な説明が提供される。好ましい実施形態及び代替的な実施形態の説明はともに、例示的な実施形態に過ぎず、当業者には、変化例、修正例、及び変更例が明らかであると理解される。したがって、前記例示的な実施形態は、基礎をなす発明の範囲を限定しないことを理解されたい。
【００５２】
眼科用レンズ
図１を参照すると、密封及び封入された挿入物を含む眼用器具を形成するための装置１００が描写されている。装置１００は、典型的な前方湾曲鋳型例えば鋳型部分１０２及び適合する後方湾曲鋳型１０１を含んでいる。眼用器具の可変光学挿入物１０４及び本体１０３を、前方湾曲鋳型、鋳型部分１０２、及び後方湾曲鋳型１０１の内部に配置してもよい。いくつかの例示的な実施形態において、本体１０３の材料は、ハイドロゲル材料であってよく、可変光学挿入物１０４が、本材料によって全表面が囲まれてよい。
【００５３】
可変光学挿入物１０４は、複数の液晶層１０９及び１１０を含み得る。他の例示的な実施形態には、単一の液晶層が含まれてよく、そのいくつかは、後の項にて議論される。装置１００の使用は、多くの封止された領域を備える成分の組み合わせを含む新規の眼科用器具を作り出すことができる。
【００５４】
いくつかの典型的な実施形態では、可変光学挿入物１０４を伴うレンズは剛性中心ソフトスカートデザインを含んでいてもよい。液晶層１０９及び１１０を含む中心の剛性光学素子は、大気及び角膜表面と、対応する前方及び後方表面上で直接接触する。レンズ材料（典型的にはヒドロゲル材料）のソフトスカートが、剛性光学素子の周辺に結合し、剛性光学素子がまた、得られる眼用レンズにエネルギーと機能性を追加し得る。
【００５５】
図２Ａを参照すると、可変光学挿入物の例示的な実施形態の２００にて上下、図２Ｂ、２５０にて断面描写が示されている。この描写では、エネルギー源２１０は、可変光学挿入物２００の周辺部分２１１内に図示されている。エネルギー源２１０としては、例えば薄膜、再充電可能リチウムイオン電池、又はアルカリセル系電池が挙げられる。エネルギー源２１０は、相互連結形体２１４に連結して、相互連結を許容し得る。更なる相互接続（２２５及び２３０、例えば）によって、エネルギー源２１０が電子回路２０５に接続されてもよい。他の例示的な実施形態において、挿入物は、その表面上に沈着した相互連結形体を有し得る。
【００５６】
いくつかの例示的な実施形態において、可変光学挿入物２００は、可撓性基質を含み得る。この可撓性基質は、すでに議論されたのと同様の様式で、又は他の手段によって、典型的なレンズ形状に近似する形状に形成され得る。しかしながら、更に可撓性を追加するために、可変光学挿入物２００は、放射状の切断部などの追加的な形状形体をその長さに沿って含み得る。集積回路、分離要素、受動部品などの２０５によって示唆されるような複数の電子要素が存在してよく、またそのような器具を含み得る。
【００５７】
可変光学部分２２０もまた図示される。可変光学部分２２０は、同様に、液晶層に渡って確立された電界を典型的に変化させ得る、可変光学挿入物を通した電流の適用を通して、コマンド上で変化され得る。いくつかの例示的な実施形態において、可変光学部分２２０は、透明基質の２つの層間に液晶の薄層を含む。典型的には、電子回路２０５の作動を通して、可変光学要素を電子的に活性化及び制御する多くの様式が存在し得る。電子回路２０５は、種々の様式でシグナルを受信してよく、アイテム２１５のような挿入物中であってもよい検出要素に連結してもよい。いくつかの典型的な実施形態では、可変光学挿入物をレンズスカート２５５内に封入してもよい。レンズスカート２５５は、眼用レンズを形成するためにヒドロゲル材料又は他の好適な材料を含んでいてもよい。これらの典型的な実施形態において、眼用レンズはレンズスカート２５５及び封入された可変光学挿入物２００を含んでいてもよく、それ自体は、液晶材料の層又は領域を含んでいてもよいし又は液晶材料を含んでいてもよい。
【００５８】
液晶素子を含む可変光学挿入物
図３を参照すると、アイテム３００である、２つの異なる成形されたレンズ部品のレンズ効果の図示が見られ得る。すでに言及したように、本発明分野の可変光学挿入物は、２つの異なって成形されたレンズ部品内に、電極及び液晶層システムを封入することによって形成され得る。電極及び液晶層システムは、３５０にて図示するように、レンズ部品間の空間を占有し得る。３２０にて前方湾曲部品が見られ、３１０にて後方湾曲部品が見られ得る。
【００５９】
非限定的な例において、前方湾曲部品３２０は、空間３５０と相互作用する湾曲成形表面を有し得る。この形状は、いくつかの実施形態において、３３０として描写される曲率半径及び焦点３３５を有するものとして更に特徴付けられ得る。種々のパラメータ特性を伴う他のより複雑な形状を本発明の技術の範囲内で形成してもよい。しかし説明上、単純な球状を示す場合がある。
【００６０】
同様の非限定的な様式にて、後方湾曲部品３１０は、空間３５０と相互作用する凹凸成形された表面を有し得る。この形状は、いくつかの実施形態において、３４０として描写される曲率半径及び焦点３４５を有するものとして更に特徴付けられ得る。種々のパラメータ特性を伴う他のより複雑な形状を本発明の技術の範囲内で形成してもよい。しかし説明上、単純な球状を示す場合がある。
【００６１】
３００のタイプのレンズがどのように動作するかを例示するために、レンズ部品（後方湾曲部品３１０及び前方湾曲部品３２０）を含む材料は値ｎの屈折率を有していてもよい。スペース３５０内で、液晶複合材料層を、非限定的な例において、屈折率に対するその値に適合するように選択してもよい。したがって、光線がレンズ部品（後方湾曲部品３１０及び前方湾曲部品３２０及びスペース３５０）を横断するときに、種々の界面に、焦点特性を調整するように反応することはないであろう。その機能において、示していないレンズの部分が、入射光線に対する異なる屈折率が推定される、空間３５０内の液晶層となり得る様々な要素の印加を活性化し得る。非限定的な例では、結果として得られる屈折率を下げてもよいし又は上げてもよい。ここで、各材料境界にて、光の経路が、表面の焦点特性と、屈折率の変化に基づいて変更されるように、モデル化され得る。
【００６２】
モデルは、スネルの法則：ｓｉｎ（θ１）／ｓｉｎ（θ２）＝ｎ２／ｎ１に基づいてもよい。例えば、界面は前方湾曲部品３２０及びスペース３５０によって形成されてもよく、θ１は入射光線が界面において垂直な表面と形成する角度であってもよい。θ２は、光線が界面を離れるときに垂直な表面と形成するモデル化された角度であってもよい。ｎ２はスペース３５０の屈折率を表してもよく、ｎ１前方湾曲部品３２０の屈折率を表してもよい。ｎ１がｎ２と等しくないとき、角度θ１及びθ２もまた異なる。したがって、空間３５０中の液晶層の電子的に可変の屈折率が変化する場合、光線が境界にてとる経路も変化するであろう。
【００６３】
図４を参照して、可変光学挿入物、挿入物４１０が埋め込まれた眼用レンズ４００を示す。眼用レンズ４００は、前方湾曲表面４０１と後方湾曲表面４０２とを有し得る。挿入物４１０は、液晶層４０４を有する可変光学部分４０３を有し得る。いくつかの例示的な実施形態において、挿入物４１０は、複数の液晶層４０４及び４０５を有し得る。インサート４１０の部分は、眼科用レンズ４００の光学ゾーンと重なり合ってよい。
【００６４】
図５を参照すると、眼用レンズ内に挿入され得る可変光学部分５００が、液晶層５３０を有して図示される。可変光学部分５００は、本明細書の他の項にて議論されたように、材料及び構造関連の同様の多様性を有し得る。いくつかの例示的な実施形態において、透明電極５４５が、第１透明基質５５０上に配置され得る。第１のレンズ表面又はアライメント層５４０は、誘電体フィルムを含んでいてもよく、いくつかの典型的な実施形態では、第１の透明電極５４５上に配置してもよいアライメント層を含んでいてもよい。いくつかの例示的実施形態では、第１レンズ表面の誘電体層の形状は、図示されたような誘電体の厚さにおいて局所的に変化した形状を成していてもよい。そのような局所的に多様な形状は、図３を参照して議論した幾何学的効果上、レンズ要素の焦点合わせ電力を導入し得る。他の更なる典型的な実施形態では、成形された層は、射出成形によって、第１の透明電極５４５と第１の透明な基質５５０との組み合わせ上に形成してもよい。
【００６５】
いくつかの例示的な実施形態においては、第１透明電極５４５及び第２透明電極５２０は、様々な方法で成形され得る。いくつかの実施例においては、この成形により、印加を別々に適用することができる別個の領域がそれぞれ形成され得る。他の実施例では、電極は、レンズの中央部から周辺部へ向かってらせん状などのパターンで形成されていてよく、液晶層５３０に渡って可変電界を適用することができる。いずれの場合において、そのような電極成形は、電極上の誘電体層の成形に加えて、又はそのような成形の代わりに実施されてよい。これらの様式における電極の成形はまた、動作のもと、レンズ要素の更なる焦点合わせ電力を導入してもよい。
【００６６】
液晶層５３０を第１の透明電極５４５と第２の透明電極５２０との間に配置してもよい。第２の透明電極５２０を第２の透明な基質５１０上に堆積してもよい。第２の透明な基質５１０から第１の透明な基質５５０まで形成されたデバイスは、眼用レンズの可変光学部分５００を含んでいてもよい。２つのアライメント層が更に、誘電体層上の５４０及び５２５に配置されてもよく、そして液晶層５３０を包囲していてもよい。５４０及び５２５でのアライメント層は、眼科用レンズの静止配向を規定するために機能してよい。いくつかの例示的実施形態においては、電極層５２０及び５４５は、液晶層５３０と電気的に導通されてよく、静止配向から少なくとも１つの電圧印加配向へと配向を変化することができる。
【００６７】
図６Ａを参照すると、眼用レンズに挿入され得る、２つの液晶層６２０及び６４０を有する別の可変光学挿入物６００が示されている。液晶領域の周りの種々の層の各様相は、図５に例示する可変光学部分５００に関連して説明したものと同様の多様性を有していてもよい。いくつかの例示的な実施形態において、アライメント層は、単一の液晶要素の機能へ、偏光感度を導入してよい。その６２０周辺の空間中の介在している層と第二基質６３０が第一偏光優先傾向を有してよい、第一基質６１０によって形成された第一液晶に基づく要素を、第二基質６３０上第二表面、６４０周辺空間中の介在している層、及び第二偏光優先傾向を有する第三基質６５０によって形成された第二液晶に基づく要素と組み合わせることによって、組み合わせが、その上の入射光の偏光様態に対して感受性ではないレンズの電子可変焦点特性を許容してよいように形成されてよい。
【００６８】
典型的な可変光学挿入物６００において、５００における例に関係付けられる様々な種類及び多様性の２つの電気的に活性な液晶層の組み合わせを、３つの基質層を用いて形成してもよい。他の実施例において、器具は、４つの異なる基質の組み合わせによって形成され得る。このような例において、中間基質又は第２の基質６３０を２つの層に分割してもよい。基質が後で組み合わされる場合、可変光学挿入物６００に対して同様に機能する器具がもたらされ得る。４つの層の組み合わせが、加工差違が、液晶素子に対するアライメント形体を定義するステップの部分に関連し得る、６２０及び６４０液晶層両方周辺に同様の器具が構築され得る、要素の製造に関する従来の実施例を提示し得る。他の更なる例では、５００に示す単一の液晶層の周りのレンズ素子が球対称であるか又は９０度の回転に対して対称である場合、２つの部品を組み立てて、６００に示すタイプの構造にしてもよい。これは、２つの部品を組み立て前に互いに対して９０度回転させることによって行なってもよい。
【００６９】
入射光の偏光態様に感受性でない代替の例示的な実施形態は、図６Ｂのアイテム６６０に関して見られ得る。実施形態６６０では、図５に関する説明で言及したタイプの単一の光学素子を、第１及び第２の基質６１０及び６３０とともに見られる場合がある。第１及び第２の基質６１０及び６３０はそれぞれ、液晶素子６２０を含むアクティブな液晶を後で囲む。上述したように、整列した液晶素子は、入射光の異なる偏光成分において異なる働きをし得る。しかし、２つの直交して配置される整列した液晶層を組み合わせる代わりに、偏光フィルタ６６５を図６Ｂに例示するように配置してもよい。いくつかの典型的な実施形態では、偏光フィルタ６６５によって、液晶層６２０のアライメントと整合する偏光を液晶層６２０を通過させることができる一方で、直交偏光成分を遮ることが可能であってもよい。したがって、液晶層６２０の電気的に活性な焦点の様相によって、レンズへの入射光に対する単一の効果が形成されてもよい（入射光の１つの偏光成分ではあるが）。
【００７０】
図６Ｂの６６０の実施形態では、６６５にて偏光フィルタを描写しており、いくつかの実施形態では静的であってよく、他の実施形態では電気的に活性であってよい。この層は、例示的な様式において、収容のために２つの挿入部品の間に配置され得る。このような典型的な実施形態は、偏光フィルタ６６５を第２の基質６３０と第３の基質６５０との間に配置してもよいため、図６Ｂに見られる場合がある。非限定的な意味で、整列した液晶含有光学器具において偏光素子を使用することに関する多くの実施形態が存在し得、ここで、偏光素子は、２つの挿入部品の間に存在せずに第１又は第２挿入部品のいずれかの上で作製される。代替的に、例えば、液晶層６２０及び関連する偏光フィルタ６６５の両方を、第１及び第２の挿入部品の間に一緒に配置してもよい。
【００７１】
活性態様及び受動態様を有する単一偏光感受性液晶層を含む２焦点眼用器具
図６Ｃを参照すると、液晶層を有する眼用器具から異なる種類の器具が生じ得る。図６Ａ及び６Ｂに例示したデバイスに関連する実施形態において、整列した液晶層からなる単層が入射光の異なる偏光成分に対して異なる反応を示すという特性を異なる方法で利用して、単一の光学又は焦点の様相の光をユーザの網膜に送出するデバイスを形成した。図６Ｃに関する異なる種類の器具において、液晶材料の単一整列層が異なる様式で異なる入射光の偏光成分に作用するという事実によって、眼用器具部品の機能が定義される。かかる器具は、単一偏光感受性液晶層を含む２焦点眼用器具の種類として特徴付けられ得る。図４に説明したタイプの眼用レンズ４００に、液晶層を含む可変光学部分５００を有する挿入物を設けてもよい。記載される様々な種類の層はアライメント層によって整列され得るため、特定の偏光状態に対して感受性を有する。器具が焦点調節機能を有し、単一整列液晶層を有するか、あるいは２層器具であって液晶層の１つはもう１つの液晶層に対して直交方向で整列されており、眼用レンズ４００液晶層の１つはもう１つとは異なるレベルで電気的に印可される場合、眼用レンズ４００上の入射光６７０は、各偏光方向において２つの異なる焦点特性に分かれ得る。描写されるように、１つの偏光成分６８１は光路６８０を焦点６８２まで集束し、他の偏光成分６９１は光路６９０を焦点６９２まで集束し得る。
【００７２】
眼内器具の現況技術においては、使用者の目に対して複数の焦点画像が同時に存在する種類の２焦点器具がある。ヒトの脳は、２つの画像を仕分けし、異なる画像と認識する能力を有し得る。図６Ｃにおける器具は、そのような２焦点能力を優れた様式で搬送し得る。全体像の領域を遮断し、異なる領域に焦点を合わせるのではなく、図６Ｃにて描写される種類の液晶層は、光６７０を可視窓全体にわたる２つの偏光成分６８１及び６９１に分割し得る。入射光６７０が偏光依存性を有さない限り、画像は、焦点特性のみを有する場合であるのと同様に見える。他の例示的な実施形態においては、かかる眼用レンズデバイスは、拡大した画像をもたらすように選択された偏光で情報を表示する異なる効果において定義された偏光で投影される光源と組み合され得る。液晶ディスプレイは、光は、定義された偏光特性を有するかかるディスプレイから現れ得るため、このような固有の周囲条件をもたらし得る。複数の焦点特性を有する器具を利用する能力から生じる多くの実施形態が存在し得る。
【００７３】
他の例示的な実施形態では、器具の焦点を能動制御する能力によって、器具が２焦点条件の範囲を有することが可能となり得る。静止状態又は非印加状態は、二焦点（中間距離上で、一方は焦点が合っていない偏光及び他方は焦点が合っている偏光）を含んでいてもよい。レンズが双安定している場合、更に、活性化中距離要素は近接の画像、又は他の実施形態においては焦点距離の範囲に集束し得る。２焦点特性によって、使用者は、様々な種類の利点を有し得る様々な距離で集束された画像を有する距離環境を同時に認識できるようになり得る。
【００７４】
材料
マイクロ射出成形実施形態は例えば以下を含んでいてもよい。ポリ（４−メチルペント−１−エン）コポリマー樹脂を用いて、レンズとして、直径が約６ｍｍ〜１０ｍｍ、前方表面半径が約６ｍｍ〜１０ｍｍ、後方表面半径が約６ｍｍ〜１０ｍｍ、及び中心厚さが約０．０５０ｍｍ〜１．０ｍｍのものを形成してもよい。いくつかの典型的な実施形態には、挿入物として、直径が約８．９ｍｍ、前方表面半径が約７．９ｍｍ、後方表面半径が約７．８ｍｍ、中心厚さが約０．２００ｍｍ、及び端部断面が約０．０５０ｍｍ半径のものが含まれる。
【００７５】
図１の可変光学挿入物１０４は、図１の眼用レンズを形成するために使用される鋳型部分１０１及び１０２内に配置され得る。鋳型部分１０１及び１０２材料としては、例えば、１つ以上のポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリメチルメタクリレート及び改変ポリオレフィンのポリオレフィンが挙げられる。他の鋳型としては、セラミック又は金属性材料が挙げられ得る。
【００７６】
好ましい脂環式コポリマーは、２つの異なる脂環式ポリマーを含む。種々のグレード脂環式コポリマーはガラス転移温度が１０５℃〜１６０℃の範囲であってもよい。
【００７７】
いくつかの例示的な実施形態において、本発明の鋳型は、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、主鎖中に脂環式部位を含む改変ポリオレフィン及び環状ポリオレフィンのようなポリマーを含み得る。このブレンドを、鋳型半片の一方又は両方の上で使用することができる。このブレンドを後方湾曲部で使用して、前方湾曲部は脂環式コポリマーからなることが好ましい。
【００７８】
本発明により鋳型を作るいくつかの好ましい方法では、周知の技術により射出成形を用いる。しかし実施形態はまた、他の技術（例えば、旋盤法、ダイヤモンド切削、又はレーザ切断など）によって作られた鋳型を含んでいてもよい。
【００７９】
典型的には、レンズは、両方の鋳型部分１０１及び１０２の少なくとも１つの表面上に形成される。しかしながら、いくつかの実施形態において、レンズの１つの表面が、鋳型部分１０１又は１０２から形成されてよく、レンズのもう一方の表面が、旋盤方法又は他の方法を用いて形成されてよい。
【００８０】
いくつかの例示的な実施形態において、好ましいレンズ材料には、シリコーン含有成分が含まれる。「シリコーン含有成分」とは、モノマー、マクロマー又はプレポリマ中に少なくとも１つの［−Ｓｉ−Ｏ−］単位を含有するものである。好ましくは、総Ｓｉ及び結合Ｏは、シリコーン含有成分中に、そのシリコーン含有成分の総分子量の約２０重量％よりも多い、より好ましくは３０重量％よりも多い量で存在する。有用なシリコーン含有成分は、好ましくは、アクリレート、メタクリレート、アクリルアミド、メタクリルアミド、ビニル、Ｎ−ビニルラクタム、Ｎ−ビニルアミド、及びスチリル官能基等の重合性官能基が含まれる。
【００８１】
いくつかの例示的な実施形態において、挿入物を取り囲む、また挿入物封入層とも呼ばれる、眼用レンズスカートが、標準ハイドロゲル眼用レンズ処方物から構成され得る。多くの挿入物材料に対して許容可能な適合が得られる場合がある特性を有する典型的な材料として以下を挙げてもよい。ナラフィルコンファミリー（例えば、ナラフィルコンＡ及びナラフィルコンＢ）、及びエタフィルコンファミリー（例えば、エタフィルコンＡ）。本明細書の技術と一致する材料の性質に関して、より技術的に包括的な説明が以下に続く。当業者は、記述された材料以外の他の材料もまた、封止及び封入されるインサートの許容可能なエンクロージャ又は部分的なエンクロージャを形成することができ、本請求項の範囲と一致しかつ本請求項の範囲内に含まれるとみなされるべきであることを認識する場合がある。
【００８２】
好適なシリコーン含有成分は、式Ｉの化合物を含み、
【化１】
2018022139.tif 000003
式中、
Ｒ１は、ヒドロキシ、アミノ、オキサ、カルボキシ、アルキルカルボキシ、アルコキシ、アミド、カルバメート、カーボネート、ハロゲン、又はそれらの組み合わせから選択された官能基を更に含んでもよい、一価の反応性基、一価のアルキル基、又は一価のアリール基、並びに、アルキル、ヒドロキシ、アミノ、オキサ、カルボキシ、アルキルカルボキシ、アルコキシ、アミド、カルバメート、ハロゲン、又はそれらの組み合わせから選択された官能基を更に含んでもよい、１〜１００のＳｉ−Ｏ繰り返し単位を含む一価のシロキサン鎖から独立して選択され、
式中、ｂ＝０〜５００であり、ｂが０以外のとき、ｂは表示値と同等のモードを有する分布であると理解され、
式中、少なくとも１個のＲ１が一価の反応性基を含み、いくつかの実施形態では、１〜３個のＲ１が一価の反応性基を含む。
【００８３】
本明細書で使用する場合、「一価の反応性基」とは、フリーラジカル重合及び／又はカチオン重合を行なうことができる基である。フリーラジカル反応性基の非限定的な例としては、（メタ）アクリレート、スチリル、ビニル、ビニルエーテル、Ｃ１〜６アルキル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリルアミド、Ｃ１〜６アルキル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ビニルラクタム、Ｎ−ビニルアミド、Ｃ２〜１２アルケニル、Ｃ２〜１２アルケニルフェニル、Ｃ２〜１２アルケニルナフチル、Ｃ２〜６アルケニルフェニル、Ｃ１〜６アルキル、Ｏ−ビニルカルバメート、及びＯ−ビニルカルボネートが挙げられる。カチオン反応性基の非限定的な例としては、ビニルエーテル又はエポキシド基、及びこれらの混合物が挙げられる。一実施形態では、フリーラジカル反応性基は、（メタ）アクリレート、アクリルオキシ、（メタ）アクリルアミド、及びそれらの混合物を含む。
【００８４】
好適な一価のアルキル及びアリール基としては、未置換の一価のＣ１〜Ｃ１６アルキル基、Ｃ６〜Ｃ１４アリール基、例えば、置換及び未置換のメチル、エチル、プロピル、ブチル、２−ヒドロキシプロピル、プロポキシプロピル、ポリエチレンオキシプロピル、これらの組み合わせなどが挙げられる。
【００８５】
１つの典型的な実施形態では、ｂはゼロであり、１つのＲ１は一価の反応性基であり、少なくとも３つのＲ１は、１〜１６の炭素原子を有する一価のアルキル基から、別の典型的な実施形態では１〜６の炭素原子を有する一価のアルキル基から選択される。この典型的な実施形態のシリコーン成分の非限定的な例としては、２−メチル−、２−ヒドロキシ−３−［３−［１，３，３，３−テトラメチル−１−［（トリメチルシリル）オキシ］ジシロキサニル］プロポキシ］プロピルエステル（「シグマ」）、
２−ヒドロキシ−３−メタクリロキシプロピルオキシプロピル−トリス（トリメチルシロキシ）シラン、
３−メタクリルオキシプロピルトリス（トリメチルシロキシ）シラン（「ＴＲＩＳ」）、
３−メタクリルオキシプロピルビス（トリメチルシロキシ）メチルシラン、及び
３−メタクリルオキシプロピルペンタメチルジシロキサンが挙げられる。
【００８６】
別の典型的な実施形態では、ｂは２〜２０、３〜１５、又はいくつかの実施形態では３〜１０である。少なくとも１つの末端Ｒ１が一価の反応性基を含み、残りのＲ１は、１〜１６個の炭素原子を有する一価のアルキル基から選択され、又は別の実施形態では１〜６個の炭素原子を有する一価のアルキル基から選択されている。更に別の典型的な実施形態では、ｂは３〜１５であり、一方の末端Ｒ１は一価の反応性基を含み、他方の末端Ｒ１は、１〜６の炭素原子を有する一価のアルキル基を含み、残りのＲ１は、１〜３の炭素原子を有する一価のアルキル基を含んでいる。本実施形態のシリコーン成分の非限定例としては、（モノ−（２−ヒドロキシ−３−メタクリルオキシプロピル）−プロピルエーテル末端のポリジメチルシロキサン（４００〜１０００ＭＷ））（「ＯＨ−ｍＰＤＭＳ」）、モノメタクリルオキシプロピル末端のモノ−ｎ−ブチル末端のポリジメチルシロキサン（８００〜１０００ＭＷ）、（「ｍＰＤＭＳ」）が挙げられる。
【００８７】
別の典型的な実施形態では、ｂは５〜４００又は１０〜３００であり、両末端Ｒ１は一価の反応性基を含み、残りのＲ１は、１〜１８の炭素原子を有する一価のアルキル基から独立に選択され、これは、炭素原子間にエーテル結合を有していてもよく、更にハロゲンを含んでいてもよい。
【００８８】
シリコーンハイドロゲルレンズが望ましい、１つの例示的な実施形態において、本発明のレンズは、ポリマーが作成される、反応性モノマー成分の総重量に対して、少なくとも約２０、好ましくは約２０〜７０重量％のシリコーン含有成分を含む反応性混合物から作成されるであろう。
【００８９】
別の典型的な実施形態では、１〜４のＲ１には、次式のビニルカーボネート又はカルバメートが含まれる。
【００９０】
【化２】
2018022139.tif 000004
式中、Ｙは、Ｏ−、Ｓ−、又はＮＨ−を示し、
Ｒは、水素又はメチルを示し、ｄは、１、２、３又は４であり、ｑは、０又は１である。
【００９１】
シリコーン含有ビニルカーボネート又はビニルカルバメートモノマーとしては、特に、１，３−ビス［４−（ビニルオキシカルボニルオキシ）ブタ−１−イル］テトラメチル−ジシロキサン；３−（ビニルオキシカルボニルチオ）プロピル−［トリス（トリメチルシロキシ）シラン］；３−［トリス（トリメチルシロキシ）シリル］プロピルアリルカルバメート；３−［トリス（トリメチルシロキシ）シリル］プロピルビニルカルバメート；トリメチルシリルエチルビニルカーボネート；トリメチルシリルメチルビニルカーボネート、及び以下が挙げられる。
【００９２】
【化３】
2018022139.tif 000005
【００９３】
約２００未満の弾性率を有する生物医学的デバイスが望ましい場合、１個のＲ１のみが一価の反応性基を含むべきであり、残りのＲ１基のうちの２個以下が一価のシロキサン基を含む。
【００９４】
別の種類のシリコーン含有成分としては、次式のポリウレタンマクロマーが挙げられる。
式ＩＶ〜ＶＩ
（＊Ｄ＊Ａ＊Ｄ＊Ｇ）ａ＊Ｄ＊Ｄ＊Ｅ１、
Ｅ（＊Ｄ＊Ｇ＊Ｄ＊Ａ）ａ＊Ｄ＊Ｇ＊Ｄ＊Ｅ１、又は、
Ｅ（＊Ｄ＊Ａ＊Ｄ＊Ｇ）ａ＊Ｄ＊Ａ＊Ｄ＊Ｅ１
式中、
Ｄは６〜３０個の炭素原子を有するアルキルジラジカル、アルキルシクロアルキルジラジカル、シクロアルキルジラジカル、アリールジラジカル、又はアルキルアリールジラジカルを示し、
Ｇは、１〜４０個の炭素原子を有するアルキルジラジカル、シクロアルキルジラジカル、アルキルシクロアルキルジラジカル、アリールジラジカル又はアルキルアリールジラジカルを示し、これは、主鎖中にエーテル、チオ又はアミン結合を含有し得、
＊はウレタン又はウレイド結合を示し、
ａは少なくとも１であり、
Ａは次式の二価の重合ラジカルを示す。
【００９５】
【化４】
2018022139.tif 000006
Ｒ１１は独立に、１〜１０の炭素原子を有するアルキル又はフルオロ置換アルキル基を示す。これは、炭素原子間にエーテル結合を含んでいてもよい。ｙは、少なくとも１であり、ｐは、４００〜１０，０００の部分重量を提供し、Ｅ及びＥ１のそれぞれは独立して、下式によって表される重合性不飽和有機基を意味する。
【００９６】
【化５】
2018022139.tif 000007
式中、Ｒ１２は水素又はメチルであり、Ｒ１３は水素、炭素原子１〜６個を有するアルキルラジカル、又は−ＣＯ−Ｙ−Ｒ１５ラジカルであり、Ｙは−Ｏ−、Ｙ−Ｓ−又は−ＮＨ−であり、Ｒ１４は炭素原子１〜１２個を有する二価のラジカルであり、Ｘは−ＣＯ−又は−ＯＣＯ−を示し、Ｚは−Ｏ−又は−ＮＨ−を示し、Ａｒは炭素原子６〜３０個を有する芳香族ラジカルを示し、ｗは０〜６であり、ｘは０又は１であり、ｙは０又は１であり、ｚは０又は１である。
【００９７】
１つの好ましいシリコーン含有成分は、次式で表されるポリウレタンマクロマーである。
【００９８】
【化６】
2018022139.tif 000008
式中、Ｒ１６は、イソホロンジイソシアネートのジラジカルなどイソシアネート基の除去後のジイソシアネートのジラジカルである。別の好適なシリコーン含有マクロマーは、フルオロエーテル、ヒドロキシ末端ポリジメチルシロキサン、イソホロンジイソシアネート、及びイソシアネートエチルメタクリレートの反応によって形成される、式Ｘ（式中、ｘ＋ｙは１０〜３０の範囲の数である）の化合物である。
【００９９】
【化７】
2018022139.tif 000009
【０１００】
本発明で使用するのに好適な他のシリコーン含有成分には、ポリシロキサン、ポリアルキレンエーテル、ジイソシアネート、ポリフッ化炭化水素、ポリフッ化エーテル及びポリサッカライド基を含有するマクロマー；末端ジフルオロ置換炭素原子に結合した水素原子を有する、極性フッ素化グラフト又は側基を有するポリシロキサン；エーテル及びシロキサニル結合を含む親水性シロキサニルメタクリレート；並びに、ポリエーテル及びポリシロキサニル基を含む架橋性モノマーが挙げられる。任意の上記ポリシロキサンは、本発明において、シリコーン含有成分としても使用され得る。
【０１０１】
液晶材料
本明細書で議論した液晶層型に一致する特徴を有し得る多くの材料が存在し得る。有益な毒性を有する液晶が好ましく、天然に由来したコレステリル系液晶材料が有用であり得ることが想定され得る。他の実施例において、眼用挿入物の封入技術と材料が、典型的に、ネマチック又はコレステリックＮ又はスメチック液晶又は液晶混合物に関する広いカテゴリーのものであり得る、ＬＣＤディスプレイ関連材料を含み得る材料の幅広い選択が許容され得る。ＴＮ、ＶＡ、ＰＳＶＡ、ＩＰＳ及びＦＦＳ適用のためのＭｅｒｃｋ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  ｃｈｅｍｉｃａｌｓ  Ｌｉｃｒｉｓｔａｌ混合物のような市販されている混合物、及び他の市販されている混合物が、液晶層を形成するために、材料選択を形成し得る。
【０１０２】
非限定的な意味で、混合物又は処方には、以下の液晶材料が含まれてよい。１−（トランス−４−ヘキシルシクロヘキシル）−４−イソチオシアネートベンゼン液晶、（４−オクチル安息香酸及び４−ヘキシル安息香酸）を含む安息香酸化合物、（４’−ペンチル−４−ビフェニルカルボニトリル、４’−オクチル−４−ビフェニルカルボニトリル、４’−（オクチル）−４−ビフェニルカルボニトリル、４’−（ヘキシルオキシ）−４−ビフェニルカルボニトリル、４−（トランス−４−ペンチルシクロヘキシル）ベンゾニトリル、４’−（ペンチルオキシ）−４−ビフェニルカルボニトリル、４’−ヘキシル−４−ビフェニルカルボニトリル）及び４，４’−アゾキシアニソール。
【０１０３】
非限定的な意味で、特に高い複屈折ｎｐａｒ−ｎｐｅｒｐ＞０．３を室温で示す処方を、液晶層形成材料として用いてもよい。例えば、Ｗ１８２５として呼ばれるかかる処方物は、ＡＷＡＴ及びＢＥＡＭ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  ｆｏｒ  Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ  Ｃｏ．（ＢＥＡＭＣＯ）から入手可能であり得る。
【０１０４】
本発明の概念において有用であり得る他のクラスの液晶材料が存在し得る。例えば、強誘導体液晶が、電界指向液晶実施様態に関する機能を提供し得るが、また磁場相互作用のような他の効果も導入し得る。電磁放射の材料との相互作用もまた異なり得る。
【０１０５】
アライメント層材料
記載した例示的な実施形態の多くにおいて、眼用レンズ内の液晶層は、挿入物境界にて、様々な様式にて整列される必要があり得る。例えばアライメントは、挿入物の境界に対して水平であるか、又は垂直であってよく、このアライメントは、様々な表面の適切な処理によって得られてよい。処理には、アライメント層による液晶（ＬＣ）を含む挿入物の基質のコーティングを含み得る。これらのアライメント層を本明細書で記載する。
【０１０６】
様々な型の液晶系器具中で一般に実施される技術は、摩擦技術であり得る。本技術は、液晶を封入するために使用される挿入部品の１つのような、湾曲した表面を構成するために適合されてよい。一例として、表面はポリビニルアルコール（ＰＶＡ）層によってコーティングされ得る。例えば、ＰＶＡ層は、１重量％水溶液を用いて、スピンコーティングされ得る。溶液を、およそ６０秒間、１０００ｒｐｍにてスピンコーティングに適用し、次いで乾燥させてよい。続いて、乾燥した層を柔らかい布でこすってよい。非限定的な例において、柔らかい布はベルベットであってよい。
【０１０７】
フォトアライメントが、液晶封入においてアライメント層を産出するための他の技術であり得る。いくつかの例示的な実施形態において、フォトアライメントは、その非接触性質と、大規模製造の可能性によって望ましい。非限定的な例では、液晶可変光学部分で用いるフォトアライメント層は、通常はＵＶ波長の直線偏光の偏光に垂直な方向に主に整列することができる二色性アゾベンゼン色素（アゾ色素）を含んでいてもよい。そのようなアライメントは、反復性トランス−シス−トランスフォトアイソマー化プロセスの結果であってよい。
【０１０８】
一例としては、ＰＡＡＤ系列アゾベンゼン色素を、ＤＭＦの１重量％溶液から３０００ｒｐｍで３０秒間、スピンコーティングしてもよい。その後、得られた層を、ＵＶ波長（例えば、３２５ｎｍ、３５１ｎｍ、３６５ｎｍなど）又は更に可視波長（４００〜５００ｎｍ）の直線偏光ビームに露出してもよい。光源は様々な形態を取ってよい。いくつかの例示的な実施形態において、光は、例えばレーザ源から始まってよい。ＬＥＤ、ハロゲン及び白熱のような他の光源が他の非限定的な例であり得る。様々な形態の光が、必要に応じて様々なパターンで偏光した前又は後のいずれかで、光は光学レンズ器具の利用を通して様々な様式で視準され得る。レーザ源からの光は、例えば本質的に、一定程度の視準を有し得る。
【０１０９】
アゾベンゼンポリマー、ポリエステル、メソジェニック４−（４−メトキシシンナモイルオキシ）ビフェニル側鎖等を有する光架橋性ポリマー液晶に基づいた様々な光異方性材料が現在公知である。そのような材料の例としては、スルホニックビズアゾダイＳＤ１及び他のアゾベンゼン色素、とりわけＢＥＡＭ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  ｆｏｒ  Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ  Ｃｏ．（ＢＥＡＭＣＯ）から入手可能なＰＡＡＤ−シリーズ材料、ポリ（ビニルシンナメート）及びその他が挙げられる。
【０１１０】
いくつかの例示的な実施形態において、ＰＡＡＤシリーズアゾ色素の水溶液又はアルコール溶液を使用することが望ましいだろう。いくつかのアゾベンゼン色素、例えばメチルレッドを、液晶層を直接ドーピングすることによってフォトアライメントのために使用し得る。アゾベンゼン色素の、偏光への曝露が、所望のアライメント条件を作製する境界層に対して、液晶層のバルクへ、バルク内へ、アゾ色素の分散及び接着を引き起こし得る。
【０１１１】
メチルレッドのようなアゾベンゼン色素はまた、ポリマー、例えばＰＶＡとの組み合わせで使用され得る。許容され得る液晶の隣接層のアライメントを実施可能な他の光異方性材料が、現在公知である。これらの例としては、クマリン、ポリエステル、メソジェニック４−（４−メトキシシンアモイルオキシ）−ビフェニル側鎖を有する光架橋性ポリマー液晶、ポリ（ビニルシンナメート）などに基づく材料が挙げられる。フォトアライメント技術は、液晶のパターン化された配向を含む実施形態に対して有利であり得る。
【０１１２】
アライメント層を作成する他の例示的な実施形態において、アライメント層は、挿入物部品基質上、酸化シリコーンの真空蒸着によって得られ得る。例えば、ＳｉＯ２を、低圧例えば〜１０−６ｍｂａｒで堆積してもよい。ナノスケールサイズのアライメント特徴部を射出成形して、前方及び後方挿入部品を形成することが可能であってもよい。これらの成形された形体を、様々な様式にて、言及した材料、又は物理的アライメント形体と直接相互作用し、液晶分子のアライメント配向内にパターン化したアライメントを伝送し得る他の材料でコーティングし得る。
【０１１３】
イオンビームアライメントが、液晶封入においてアライメント層を作成するためのもう１つの技術であり得る。いくつかの例示的な実施形態において、視準されたアルゴンイオン又は集束ガリウムイオンビームを、規定の角度／配位にて、アライメント層上で衝突させ得る。このタイプのアライメントはまた、酸化シリコーン、ダイヤモンド様炭素（ＤＬＣ）、ポリイミド及び他のアライメント材料を整列するために使用され得る。
【０１１４】
また更なる例示的な実施形態は、形成された後、挿入物部品に対して物理的アライメント形体の作製に関連し得る。他の液晶に基づく技術において一般的であるような摩擦技術を、物理的溝を作製するために、成形された表面上で実施し得る。表面をまた、それらの上に小さな溝付き形体を作製するために、成形後エンボス加工プロセスにかけてもよい。また更なる例示的な実施形態が、様々な種類の光学パターン化プロセスを含んでよい、エッチング技術の利用から誘導されてよい。
【０１１５】
誘電性材料
誘電体フィルム及び誘電体が、ここで記述される。非限定的な例によって、液晶可変光学部分中で使用される誘電性膜又は誘電体は、本明細書で記載される本発明に適切な特徴を有する。誘電体は、誘電体として、単独で、又は一緒に機能する、１つ以上の材料層を含み得る。複数の層を使用して、単一の誘電体よりも優れた誘電性能を達成することができる。
【０１１６】
誘電体は、離散的に可変光学部分に対して望まれる厚さ、例えば１〜１０μｍにて、欠損のない絶縁層を許容し得る。欠損は、誘電体を通した誘電性許容電気的及び／又は化学的接触中の穴であると当業者によって公知であるような、ピンホールを指し得る。与えられた厚さでの誘電体は、破壊電圧に対しての要求を満たしてよく、例えば誘電体は１００ボルト以上で耐えるべきである。
【０１１７】
誘電体は、曲面、円錐形、球形、及び複雑な３次元表面（例えば曲面又は非平面表面）に製造することが可能であり得る。ディップコーティング又はスピンコーティングの典型的な方法を使用することができ、又は他の方法を採用することができる。
【０１１８】
誘電体は、可変光学部分、例えば液晶又は液晶混合物、溶媒、酸及び塩基、又は液晶領域の形成において存在し得る他の材料中、化学物質からのダメージに低抗し得る。誘電体は、赤外線、ＵＶ光、及び可視光による損傷に対して抵抗し得る。望まないダメージとしては、本明細書で記載したパラメータ、例えば破壊電圧及び光伝送に対する悪化が挙げられ得る。誘電体は、イオンの浸透に対して抵抗し得る。誘電体は、例えば、接着促進層の使用により、その下にある電極及び／又は基質に接着し得る。誘電体は、低汚染、低表面欠陥、コンフォーマルコーティング、及び低表面粗さを可能にするプロセスを使用して製造され得る。
【０１１９】
誘電体は、与えられた電極区域に対するキャパシタンスを減少させるために、システムの電気操作、例えば、低比誘電率と両立する比誘電率又は誘電率を有し得る。誘電体は、高抵抗率を有してよく、それによって非常に小さな電流が、高適用電圧でさえも流れることを許容する。誘電体は、光学器具にとって望まれる品質、例えば高透過率、低分散及び特定の範囲内の屈折率を有し得る。
【０１２０】
例えば、非限定的な誘電性材料としては、１つ以上のＰａｒｙｌｅｎｅ−Ｃ、Ｐａｒｙｌｅｎｅ−ＨＴ、Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｄｉｏｘｉｄｅ、Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｎｉｔｒｉｄｅ及びＴｅｆｌｏｎ  ＡＦが挙げられる。
【０１２１】
電極材料
電極を、液晶領域にわたり電界を達成するための、電位を適用するために、本明細書で記載する。電極は一般に、電極として単独又は一緒に機能する１つ以上の材料の層を含む。
【０１２２】
電極は、おそらくは接着プロモーター（例えば、メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン）により、その下にある基質、誘電体コーティング、又はシステム内の他の物品に接着され得る。電極は、有益な天然の酸素を形成し、又は有益な酸素層を形成するよう処理され得る。電極は、透明、実質的に透明、又は不透明であってもよく、高い光学的透過率と小さな反射率を備える。電極は、既知の加工処理方法でパターン化又はエッチングされ得る。例えば、電極は、フォトリソグラフィーパターニング及び／又はリフトオフプロセスを使用して、蒸発、スパッタリング、又は電気メッキされ得る。
【０１２３】
電極を、本明細書で記載した電気システム中で使用するための好適な抵抗率を有するように、例えば与えられた幾何学的構造物中低抗に対する要求を満たすように設計され得る。
【０１２４】
電極は、１つ以上のインジウム酸化第一スズ（ＩＴＯ）、アルミニウムドープ化酸化亜鉛（ＡＺＯ）、金、ステンレススチール、クロム、グラフェン、グラフェンドープ化層及びアルミニウムから製造され得る。これは網羅的なリストではないことが理解されよう。
【０１２５】
工程
以下の方法の工程は、本発明のいくつかの態様により実施してもよいプロセスの例として与えられる。本方法の工程が示される順番は限定を意図するものではなく、他の順番を用いて本発明を実施してもよいことが理解されるべきである。加えて、本発明を実施するためにすべての工程を必要とするわけではなく、また本発明の種々の実施形態には付加的な工程を含んでもよい。更なる実施形態が実用的であり、かかる方法は、当該請求項の十分に範囲内であるということは、当業者には明白であり得る。
【０１２６】
図７を参照すると、フローチャートが、本発明を実施するために使用し得る例示ステップを図示している。ステップ７０１において、第１の基質層として、後方湾曲表面を含んでいる場合があり、また最上表面の形状が、他の基質層の表面の形状とは異なり得る第１のタイプであるものを形成する。いくつかの例示的な実施形態において、差には、光学ゾーン中に存在し得る少なくとも一部分における異なる表面の曲率半径が含まれ得る。ステップ７０２において、第２の基質層として、より複雑なデバイス用に前方湾曲表面又は中間表面若しくは中間表面の一部を含んでいてもよいものを形成する。ステップ７０３において、電極層を第１の基質層上に堆積してもよい。沈着は、例えば蒸着又はエレクトロプレーティングによって発生し得る。いくつかの例示的な実施形態において、第１基質層は、光学ゾーン中の領域及び非光学ゾーン中の領域両方を有する挿入物の一部分であり得る。電極沈着プロセスは、いくつかの例示的な実施形態において、相互連結形体を同時に定義し得る。いくつかの例示的な実施形態において、誘電体層が、相互連結又は電極上に形成され得る。誘電体層は多くの絶縁及び誘電体層（例えば、二酸化ケイ素）を含んでいてもよい。
【０１２７】
ステップ７０４において、第１の基質層を更に処理して、アライメント層を以前に堆積した電極層に加えてもよい。アライメント層は、基質の上面層上に沈着してよく、次いで標準アライメント層の特性である、溝付き形体を作製するために、標準様式、例えば摩擦技術にて、又はエネルギー粒子又は光への曝露での処理によって、処理し得る。光異方性材料の薄層を、様々な特徴を有するアライメント層を形成するために光曝露で処理し得る。
【０１２８】
ステップ７０５において、第２の基質層を更に処理してもよい。電極層は、ステップ７０３と類似の様式にて、第２基質層上に沈着され得る。次にいくつかの典型的な実施形態では、ステップ７０６において、誘電体層を電極層上の第２の基質層上に加えてもよい。誘電体層が、その表面に渡って可変厚を有して形成され得る。一例として、誘電体層が、第１基質層上で成形されてよい。あるいは、先に形成された誘電体層が、第２基質部品の電極表面上に接着され得る。
【０１２９】
ステップ７０７において、アライメント層を、７０４における処理ステップと同様の方法で第２の基質層上に形成してもよい。ステップ７０７の後で、眼用レンズ挿入物の少なくとも一部を形成してもよい２つの別個の基質層が、接合する用意ができていてもよい。いくつかの典型的な実施形態では、ステップ７０８において、２つの部品を互いに極めて接近させた後で、部品間に液晶材料を充填してもよい。非限定的な例として、空洞が排気され、液晶材料が続いて、排気された空間内に流れることが許容される、真空に基づく充填を含む、多くの様式が、部品間内に液晶を充填させるために存在し得る。更に、レンズ挿入部品間の空間中に存在するキャピラリー力が、液晶材料での空間の充填を補助し得る。ステップ７０９において、２つの部品を互いに隣接させた後で、シールして、液晶を伴う可変光学部品素子を形成してもよい。非限定的な例として、接着剤、シーラント、ｏ−リングのような物理的シーリング要素、及びスナップロック形体の利用を含む、部品を一緒に密封する多くの様式が存在し得る。
【０１３０】
いくつかの典型的な実施形態では、ステップ７０９で形成したタイプの２つの部品を、方法ステップ７０１〜７０９を繰り返すことによって形成してもよい。アライメント層が互いにずれて、非偏光の集光力を調整し得るレンズが可能にする。そのような実施形態において、２つの可変光学層が統合されて、単一の可変光学挿入物を形成し得る。ステップ７１０において、可変光学部分をエネルギー源に接続してもよく、中間又は取り付けられたコンポーネントをその上に配置してもよい。
【０１３１】
ステップ７１１において、ステップ７１０で結果として得られる可変光学挿入物を鋳型部分内に配置してもよい。可変光学挿入物は、１つ以上の要素を含んでもよく、含まなくてもよい。いくつかの好ましい実施形態において、可変光学インサートは、機械配置を介して鋳型部分内に配置される。機械配置としては、例えば、表面実装要素を配置するために、本工業において公知であるような、ロボット又は他のオートメーションが含まれてよい。可変光学インサートのヒト配置がまた、本発明の範囲内である。したがって、任意の機械配置又はオートメーションが、鋳型部分によって含まれる反応性混合物の重合化が、得られる眼用レンズ内に可変光学を含めるであろうように、鋳造鋳型部分内に、エネルギー源を有する可変光学挿入物を配置するために効果的であるように利用され得る。
【０１３２】
いくつかの例示的な実施形態において、可変光学挿入物が、基質に接続した鋳型部分中に配置される。エネルギー源及び１つ以上の要素がまた、基質に接続され、可変光学挿入物と電気的に導通する。要素には、例えば、可変光学挿入物に適用された出力を制御するための回路が含まれ得る。したがって、いくつかの例示的な実施形態において、要素は、例えば第１光学出力と第２光学出力間の状態の変化のような、１つ以上の光学特徴を変更するために、可変光学挿入物を作動させるための制御機構を含む。
【０１３３】
いくつかの例示的な実施形態において、プロセッサ器具、ＭＥＭＳ、ＮＥＭＳ又は他の要素が、可変光学挿入物内に配置されてもよく、エネルギー源と電気的に接触する。ステップ７１２において、反応性モノマーを鋳型部分内に堆積してもよい。ステップ７１３において、可変光学挿入物を反応性混合物と接触するように位置させてもよい。いくつかの例示的な実施形態において、可変光学の配置と、モノマー混合物の沈着の順番は逆でもよい。ステップ７１４において、第１の鋳型部分を第２の鋳型部分に隣接して配置してレンズ形成空洞を形成し、少なくとも一部の反応性モノマー及び可変光学挿入物を空洞内に入れる。以上で議論したように、好ましい実施形態には、また空洞内であり、可変光学挿入物と電気的に導通する、エネルギー源と１つ以上の要素が含まれる。
【０１３４】
ステップ７１５において、空洞内の反応性モノマーを重合する。重合は、例えば、化学線及び熱のいずれか又は両方への曝露させることによって達成され得る。ステップ７１６において、眼用レンズを鋳型部分から取り出して、眼用レンズを構成する挿入物封入重合材料に可変光学挿入物が接着されているか又はその中に封入されている。
【０１３５】
本明細書における本発明の方法を用いて、ハード又はソフトコンタクトレンズとして、任意の既知のレンズ材料又はこのようなレンズの製造に適した材料で形成されたものが得られる場合があり、好ましくは、本発明のレンズは、含水量が最大で約９０パーセントのソフトコンタクトレンズである。更に好ましくは、レンズは、モノマー含有ヒドロキシ基、カルボキシル基、又はこれらの両方から作成される、若しくは、シロキサン、ヒドロゲル、シリコーンヒドロゲル、及びこれらの組み合わせ等のシリコーン含有ポリマーから作成される。本発明のレンズを形成するのに有用な材料は、重合開始剤等の添加剤に加えて、マクロマー、モノマー、及びこれらの組み合わせの混合物を反応させることによって、作成され得る。好適な材料としては、シリコーンマクロマー及び親水性モノマーから作成されるシリコーンヒドロゲルが挙げられる。
【０１３６】
装置
図８を参照すると、自動化装置８１０が、１つ以上の転送インターフェース８１１を有して図示される。それぞれ関連付けられている可変光学挿入物８１４を備えた複数の鋳型部分が、パレット８１３上に収容され、転送インターフェース８１１に提示される。例示的な実施形態には、例えば、個々に可変光学挿入物８１４を配置している単一のインターフェース、又は同時に可変光学挿入物８１４を複数の鋳型部分内に配置している複数のインターフェース（示していない）を、いくつかの実施形態において、各鋳型部分中で、含み得る。定置は、移送境界部８１１の垂直運動８１５を介して生じ得る。
【０１３７】
本発明のいくつかの例示的な実施形態の他の様態には、眼用レンズの本体が、これらの要素の周辺に成形される一方で、可変光学挿入物８１４を支持するための装置が含まれる。いくつかの例示的な実施形態において、可変光学挿入物８１４と、エネルギー源が、レンズ鋳型内の保持点に固定され得る（示していない）。保持点は、レンズ本体内に形成されるものと同じ種類の重合された材料で取り付けられてもよい。他の例示的な実施形態としては、その上に可変光学インサート８１４とエネルギー源が固定されてよい、鋳型部分内にプレポリマの層が挙げられる。
【０１３８】
挿入器具中に含まれるプロセッサ
ここで図９を参照すると、コントローラ９００が、本発明のいくつかの例示的な実施形態にて使用され得るように図示されている。コントローラ９００はプロセッサ９１０を含み、このプロセッサは、通信装置９２０に連結された１つ以上のプロセッサ構成要素を含み得る。いくつかの典型的な実施形態では、コントローラ９００を用いて、エネルギーを眼用レンズ内に配置されたエネルギー源に伝達してもよい。
【０１３９】
コントローラは、通信チャネルを介してエネルギーを通信するように構成された通信デバイスに連結した１つ以上のプロセッサを含んでもよい。通信デバイスは、可変光学挿入物の眼用レンズ内への１つ以上の配置、又は可変光学器具を操作するためのコマンドの伝送を電子的に制御するために使用され得る。
【０１４０】
通信装置９２０はまた、例えば、１つ以上のコントローラ装置又は製造機器部品と通信するために使用され得る。
【０１４１】
プロセッサ９１０は、記憶デバイス９３０とも接続する。記憶デバイス９３０は任意の適切な情報記憶デバイスを挙げてもよい。例えば、磁気記憶装置（例えば、磁気テープ及びハードディスクドライブ）、光学記憶装置、並びに／又は半導体メモリデバイス例えばランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）デバイス及び読み出し専用メモリ（読み出し専用メモリ）デバイスの組み合わせである。
【０１４２】
記憶デバイス９３０は、プロセッサ９１０を制御するためのプログラム９４０を保存してもよい。プロセッサ９１０は、プログラム９４０の命令を実行し、それによって、本発明に従って作動する。例えば、プロセッサ９１０は、可変視覚挿入物の定置、処理装置の定置などを表わす情報を受信し得る。記憶装置９３０はまた、１つ以上のデータベース９５０、９６０内の眼科関連データを記憶することもできる。データベース９５０及び９６０には、可変光学レンズへ、又は可変光学レンズからのエネルギーを制御するための、特定の制御ロジックが含まれ得る。
【０１４３】
本文中、参照が、図中に図示された要素に対して実施された。多くの素子が、理解のために、本技術分野の例示的な実施形態を描写するため、参照のために描写される。実際の形体の相対スケールは、描写したものと明確に異なってよく、描写した相対スケールからの差が、本明細書の目的内で想定されるべきである。例えば、液晶分子は、インサート部分のスケールに対して描写するために、極端に小さいスケールであってよい。分子のアライメントのような因子の再現を許容するために、挿入部品に対して同様のスケールにて、液晶分子を表す形体の描写がしたがって、実際の実施形態において、非常に異なる相対スケールを想定し得るそのような描写スケールの一例である。
【０１４４】
図１０Ａを参照して、典型的な２チャンバ液晶電気活性レンズを、含まれる種々の層が理解され得るように断面図で例示する。第１のプラスチックレンズ部品、前方光学部品１０１０によって、レンズ挿入物の最上部の前方湾曲部品が画定されてもよい。異なる機能を伴う多くの層がレンズ挿入部品上に存在していてもよい。例示した例では、電極層１０２１が存在していてもよい。電極層１０２１は、透明で、いくつかの例では、例えば、ＩＴＯ層又はグラフェン、グラフェンオキシド、若しくはカーボンナノ細管の堆積層で形成されていてもよい。電極層１０２１上に、前述したように、アライメント層１０２３があってもよい。自己整合された材料（例えば酸化ケイ素（ＳｉＯｘ））の層、又は他の例では光活性の化学結合されたアライメント分子層が存在していてもよい。アライメント層１０２３に近接して、第１の液晶層１０２０（いくつかの例では、ポリマー液晶又は液晶ポリマー液晶の層であってもよい）が存在していてもよい。重合された液晶層１０２０が、直線状に整列した層で例示されており、液晶の方向は紙面に入り出て行くように配向されている。液晶層は、他方の側面上では、アライメント層１０２４及び電極層１０２２によって挟まれていてもよい。電極層１０２２及びアライメント層１０２４は、中間光学部品１０３０上に配置されていてもよい。中間光学部品１０３０によって、２チャンバレンズ素子を画定することが可能になってもよい。中間光学部品１０３０の他方の側面上には、第２の液晶チャンバの最上部湾曲を画定する層があってもよい。アライメント層１０４３及び電極層１０４１が存在していてもよい。第２のチャンバ内に、第２の液晶層１０４０があってもよい。この第２の液晶層１０４０はまた重合層であってもよく、そこで液晶分子の方向が、例示するように、ページの左から右（第１のチャンバ内のアライメントに実質的に垂直）に整列されていてもよい。第２のチャンバの最下部は、最下部光学部品１０５０を有していてもよく、第２のチャンバ最下部電極層１０４２及び第２のチャンバ最下部アライメント層１０４４の堆積層を伴っていてもよい。３つのプラスチック部品及び２つの整列した液晶層と、アライメント層及び電極との組み合わせによって、いくつかの例においてレンズ素子が完成してもよい。
【０１４５】
図１０Ｂを参照して、図１０Ａのレンズ素子の製造の様々な種類の非最適な様相の説明を示す。第１の種類の非最適な様相では、チャンバのどちらか一方又は両方が、レンズ素子の光軸中心がレンズコンポーネントの物理的中心にない場合があるように、形成される場合がある。図１０Ｂの説明では、一方のレンズの光軸中心１０７１が他方のレンズ素子の光軸中心１０７０からずれている場合がある。いくつかの例では、前方光学部品１０６１が最下部光学部品１０６０からずれている場合がある。このずれが、非最適なレンズ中心アライメントの原因となる場合がある。別の例では、第１のチャンバ及び第２のチャンバのアライメント間の回転軸のずれ１０８０が存在する場合がある。理想的には、いくつかの例では、２つのチャンバは互いから９０度で配向されていてもよいが、処理に応じてレンズの中心の周りに回転ずれが存在する場合があり、これによって理想的な９０度配向と実際の配向との間にずれ１０８０が生じる。これらの誤差を最小にすることが可能な処理レンズ層の方法が存在する場合がある。いくつかの例では、配向された液晶層の検査を、レンズの光軸中心を測定して、レンズ部品の移動をそれらが所定の位置に固定される前に可能にする機器を用いて行なってもよい。他の例では、液晶に対するアライメント層を、感光性アライメント層を用いて配向してもよい。感光性アライメント層では、アライメント層の照射によってアライメントが影響されるか又は画定されてもよい。
【０１４６】
図１０Ｃを参照して、液晶分子１０８１と相互に作用する配向層１０８２内のアライメント層分子の例の詳細表現が見られる場合がある。非限定的な例では、アライメント層分子はアゾベンゼン部分であってもよい。アゾベンゼン部分におけるフェニル基の配向は、１０８２に示すように比較的直線状に起こってもよい。いくつかの例では、アゾベンゼン部分の１つの安定した配置によって、この部分の芳香環部分がトランス配置に配置されてもよい。トランス配置では、介在する二重結合化学結合の対向する側に環が配置される。これは、１０８２に示す配置であってもよく、分子までの長いライナ形状となってもよい。描写されるように、例示的なアゾベンゼン部分と液晶分子との相互作用によって、アゾベンゼン部分の軸に沿った液晶粒子の整列が生じ得る。
【０１４７】
図１０Ｄを参照して、配向層内の分子の代替的な配向の例の詳細表現を、液晶分子１０８４と相互に作用する１０８３に示す。典型的なアゾベンゼン部分に対して、表現１０８３は、アゾベンゼン部分骨格の第２の配置（環の芳香環部分がシス配置で配向される）を表していてもよい。図示するように、これによって、分子の端部が、光学部品表面とより平行な配置に配置されてもよい。液晶分子１０８０は、典型的な方法では、次にアライメント分子の平行な配向と整列してもよい。いくつかの例では、配向１０８２及び１０８３によって、最大及び最小の実効屈折率が液晶層内に与えられてもよい。
【０１４８】
次に図１０Ｅを参照して、異なるアライメント層配置の組み合わせの詳細表現を典型的な仕方で示す。配向が、挿入部品表面に対して平行な配置によって占められている領域では、液晶分子は主に表面に平行に配向されていてもよい。代替的に、垂直な分子によって占められている領域では、液晶分子はその辺りで表面に垂直な配向で主に整列されていてもよい。これらの極端な配向の間で、分子はアライメント分子の平均配置に基づいて整列してもよい。図示するように、この結果、効果的な中間配向になる場合がある。このように、液晶分子の配向の分布を、液晶分子の勾配屈折率パターン（実効屈折率がレンズ素子の寸法に渡ってある局値から別の局値へ滑らかに変化する）が形成できるような方法で制御してもよい。＊フレッドいくつかの数をここに及び図面に入れなければならない。
【０１４９】
次に図１１Ａを参照して、種々の典型的な層に対する処理ステップが示されている場合がある。前方光学部品１０１０をステップ１１００で処理して、表面上に電極層１０２１を堆積させてもよい。いくつかの例では、層は堆積されたＩＴＯであってもよい。処理された前方光学部品を、他の光学部品を処理する間、保持していてもよい。アライメント層１０２３を電極層１０２１上に配置してもよい。いくつかの例では、光学部品の処理は、並行して又は可能な任意の順番で行なってもよい。
【０１５０】
図１１Ｂを参照して、種々の典型的な層に対する処理ステップが、中間光学部品１０３０に関連して示されている場合がある。処理を施してもよい中間光学部品の２つの表面が存在するため、中間光学部品の処理はより複雑であってもよい。いくつかの例では、ステップ１１０３において、中間光学部品の最上表面に透明な電極層１０２２を堆積させてもよい。ステップ１１０４において、中間光学部品の最下表面に第２のチャンバ最上部電極層１０４１を堆積させてもよい。いくつかの例では、ステップ１１０３及び１１０４の処理は同時に行なってもよい。次にステップ１１０５において、アライメント層１０２４を中間光学部品の最上表面上に形成してもよい。アライメント層１０２４は感光性アライメント層であってもよい。次にステップ１１０６において、中間光学部品の最下表面にアライメント層１０４３を堆積させてもよく、やはりアライメント層１０４３は感光性であってもよい。
【０１５１】
次に図１１Ｃを参照して、種々の典型的な層に対する処理ステップが示されている場合がある。最下部光学部品１０５０をステップ１１０７で処理して、表面上に電極１０４２を堆積させてもよい。いくつかの例では、層は堆積されたＩＴＯであってもよい。別の例では、グラフェンオキシド層を、最下部光学部品１０５０上に堆積させてもよい。次にステップ１１０８において、感光性アライメント分子層（例えばアゾベンゼンベースのアライメント材料）を電極層上に堆積させて、アライメント層１０４４を形成してもよい。いくつかの例では、電極とアライメント層との間に堆積される他の層があってもよい。処理された前方光学部品を、他の光学部品を処理する間、保持していてもよい。いくつかの例では、光学部品の処理を並行して又は可能な任意の順番で行なってもよい。
【０１５２】
次に図１１Ｄを参照して、３つの部品（前方光学部品１０１０、中間光学部品１０３０、及び最下部光学部品１０５０）を、すべてそれらの堆積層が設けられている状態で、部品の単一積層物に組み立ててもよい（ステップ１１０９）。この部品は、依然として互いに関係しながら移動できてもよいが、それらによって第１の空洞１１１０及び第２の空洞１１１１の両方が形成される。
【０１５３】
いくつかの例では、アライメント層を堆積プロセスによって形成しておいて、アライメント層がすでに、アライメントが固定された状態で部品上で画定されるようにしてもよい。これらの場合、最上部及び／又は最下部部品を回転させて、最上部及び最下部チャンバのアライメント層が互いから相対的に、意図された９０度であることを確実にすることが重要な場合がある。別の例では、言及したアライメント層は光活性であってもよい。図１１Ｅを参照して、アライメント層の配向を形成する例を例示する。図では、中間光学部品１０３０が完全な暗い陰影で例示されている。これによって、中間のレンズプラスチックを、ある量のＵＶ色素を組み込んで形成してもよいという事実が例示されている。ＵＶ色素は、通常は感光性アライメント層プロセスによって用いられるすべてのＵＶ光を実質的に吸収してもよい。いくつかの例では、ＵＶ色素又は遮断剤はベンゾトリアゾール型ＵＶブロッカー例えばＮＯＲＢＬＯＣ  ７９６６であってもよい。ＵＶブロッカーに対する他の処方として、２−（４−ベンゾイル−３−ヒドロキシフェノキシ）エチルアクリレート（ＵＶ  ４１６と言ってもよい）、４−メタクリロキシ−２−ヒドロキシベンゾフェノン（ＵＶ  ７２５又はＰｈａｒｎｏｒｃｉａ  ７２５と言ってもよい）、２−（２’−ヒドロキシ−５’−メタクリロキシエチルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾール（前述したようにＮｏｒｂｌｏｃ  ７９６６と言ってもよい）、２−フェニルエチルメタクリレート（ＵＶ  １２３と言ってもよい）、２−フェニルエチルアクリレート（ＵＶ  ３６７と言ってもよい）、４−［（Ｅ）−フェニルジアゼニル］フェニル−２−メタクリレート（ＢＬ０１と言ってもよい）、又は２−（２’−ヒドロキシ−３’−メタリル−５’−メチルフェニル）−ベンゾトリアゾール（ＢＬ０２と言ってもよい）を、コンタクトレンズ内で用いてもよいＵＶ吸収分子の他の例の中で挙げてもよい。これにより、第１のチャンバにおけるアライメント軸として、第２のチャンバのアライメント軸に機械レベルの精度まで正確に垂直なものを形成する以下の手順の態様が可能になる。機械を用いて、互いに正確に垂直な偏光を、レンズ積層物の最下部及び最上部の両方から照射してもよい。次に、最上部偏光源１１１５を最下部偏光源１１２０に対して垂直に配向してもよい。最上部チャンバ又は第１の空洞１１１０内の感光性アライメント層（例えば、アライメント層１０２３及びアライメント層１０２４）を、最上部偏光源１１１５と整列するようにしてもよい。これに対し、第２の空洞１１１１内のアライメント層１０４３及び１０４４を最下部偏光源１１２０と整列させてもよい。中間光学部品１０３０は偏光源の波長に対して不透明であってもよいため、２つの供給源のパターンは互いに干渉しなくてもよい。更に、いくつかの例では、ＵＶ色素の吸光度スペクトラムは、可視スペクトル内に色素の観察可能な影響がないように狭くてもよい。このような場合、ＵＶ吸光度によって、所望の処理効果も行ないながら、ユーザに更なる利益がもたらされる場合がある。
【０１５４】
いくつかの例では、アライメント層の性質はより複雑であってもよい。例えば、中間光学部品上のアライメント層は堆積層であってもよく、一方で他のアライメント層は感光性であってもよい。例えば、堆積層の形成は、堆積層が液晶のホメオトロピックアライメントを支持するように行なってもよい。この場合、最も外側のアライメント層は感光層であってもよい。以前に配置した同じ種類の処理を行なってもよい。いくつかの他の実施例では、チャンバに、ＵＶ敏感な色素が含まれ得る液晶層を充填してもよい。層の他方の側で直線アライメント及びホメオトロピックアライメントを組み合わせることで、やはり直線アライメント様相を伴う層を形成してもよい。
【０１５５】
図１１Ｆを参照して、いくつかの例では、液晶材料層を次に、第１の液晶層１０２０を形成する第１の空洞及び第２の液晶層１０４０を形成する第２の空洞内に充填してもよい。いくつかの例では、液晶層は液晶ポリマー層であり、液晶を重合性モノマーの溶液内に混合してもよい。他の例では、化学的に結合された液晶分子を有するポリマー材料の場合、それがモノマー液体である間に液晶を混合させてもよい。チャンバはアライメント層１０２３、１０２４、１０４３、及び１０４４が設けられているため、液晶分子は、アライメント層の配向によって方向付けられた配向を取る。液晶層が緩和して整列した構成になるための適切な時間が過ぎた後で、層は整列してもよく、それらが整列した効果によって、それらのアライメント状態における特性を測定することが可能になってもよい。
【０１５６】
図１１Ｇを参照して、整列した液晶層の測定プロセスが示されている場合がある。図１０Ｂに関連して前述したように、測定され得る多くの非最適な状態が存在する場合がある。例えば光軸中心１０７０と光軸中心１０７１との間の差異によって例示される芯出しのミスマッチである。角度のずれ１０８０によって例示するように回転ミスマッチが存在する場合がある。ステップ１１４０において、個々の光学部品を操作して、ｘ及びｙ方向に平行移動させてもよいし、又は特定の軸の周りに回転させてもよいし、又は両方の動きを受けさせてもよい。層は積層されているが、シールされてもいないし、互いに取り付けられてもいないため、これらの平行移動を行なって非所望状態を修正してもよく、図１１Ｈに関連して示すようなより最適なレンズ組み合わせになってもよい。最適なレンズ組み合わせでは、２つの測定された光軸中心１０７１及び１０７０は両方とも、互いの最上部上にあり、レンズ積層物の所望の中心にある。場合によって、２つのチャンバの光軸がフォトアライメント手段による機械精度を伴って設定されていない場合には、光学軸を測定してもよく、１つ以上の部品を回転させて光軸を垂直なアライメントにしてもよい。
【０１５７】
次に図１１Ｉを参照して、レンズ光学部品に対して種々の測定を行なって調整を施した後で、レンズ挿入物をその配向に固定することができる。いくつかの例では、これは、光学部品の縁部を共にシールするか又は接着剤で接着することによって行なってもよい。いくつかの他の実施例では、溶融装置（例えばレーザ）によって光学部品の縁部を共に溶融及び融解してもよい。図１１Ｉでは、別の例として、チャンバ内の液晶層（例えば、第１の液晶層１０２０及び第２の液晶層１０４０）にポリマー材料が含まれている場合を例示している。いくつかの例では、光（通常はＵＶスペクトラム）に露出されると、液晶層及びそれと混合されるモノマーの重合に触媒作用が及ぼされる場合がある。結果として得られる重合によって、液晶分子がそれらの整列した配向に固定される場合がある。いくつかの例では、モノマーを液晶分子に結合してもよく、これによって、重合が、結合した液晶分子がアライメント層並びに未結合の液晶分子と整列し得るように起こることがある。中間光学部品がＵＶ放射を吸収する例では、積層物の両側から放射を与えること（例えば、積層物の前方から照射１１６０、及び積層物の後方から照射１１６１）が必要であってもよい。他の例では、重合に対する触媒作用を、他の方法（例えば積層物を加熱すること）によって行なってもよい。チャンバ内の層が重合されたらすぐに、チャンバを重合プロセス自体によってシールしてもよい。他の例では、縁部をシールするか又は接着剤で付けて、液晶層の更なるシーリングを得てもよい。いくつかの例では、積層した部品を、重合又はシーリングプロセスのいずれかの前にクランプすることによって所定の位置に保持し、積層物部品をシールした後に解放してもよい。
【０１５８】
図１２を参照して、液晶電気活性レンズ素子を形成するための方法を例示する。ステップ１２０１において、２チャンバ又はそれ以上の挿入部品の前方、中間、及び後方光学部品を形成する。いくつかの例では、中間光学部品を、構造内にＵＶ色素を散在させて形成してもよい。ステップ１２０２では、電極層を前方光学部品の下面、中間光学部品の両面、及び後方光学部品の上面上に堆積してもよい。いくつかの例では、電極のうちの１つ以上を省略してもよい。ステップ１２０３において、感光性アライメント層を前方、中間、及び後方光学部品上の電極層上に堆積してもよい。いくつかの例では、電極層と感光性アライメント層との間に介在層（例えば絶縁体膜）が存在していてもよい。ステップ１２０４において、前方光学部品を中間光学部品の上方に位置させてもよい。中間光学部品を後方光学部品の上方に位置させて、空洞又はチャンバ（互いに整列させてもよい）を伴う積層物を形成してもよい。最上部又は第１の空洞と最下部又は第２の空洞とが存在していてもよい。ステップ１２０５において、積層物の前方を第１のパターンの光で照射してもよい。いくつかの例では、光パターンを第１の直線偏光軸に沿って偏光してもよい。積層物を後方から第２のパターンの光で照射してもよい。第２のパターンの光は、第１の直線偏光軸に垂直な軸に沿う第２の直線偏光パターンであってもよい。照射波長は、感光性アライメント層と相互に作用する波長又は波長帯であってもよい。ステップ１２０６において、液晶含有液体を第１の空洞内に堆積させてもよく、液晶含有液体を第２の空洞内に堆積させてもよい。いくつかの例では、液晶を重合性モノマー液体（結合された液晶を含む部分を伴うモノマーであってもよい）内に混合してもよい。液晶部分をアライメント層と相互に作用させることによって整列できるようにしてもよい（ステップ１２０７）。次にステップ１２０８及び１２０９において、光学器具に対して測定を行なってもよい。第１の光学チャンバを第１の偏光の光を用いて測定してもよい。偏光は第１のチャンバ内の液晶分子と整列するように形成されている（ステップ１２０８）。第２のステップにおいて、垂直な偏光を用いて測定を繰り返してもよい。これによって第２のチャンバ内の分子が選択的に精査される（ステップ１２０９）。各チャンバの測定値を、液晶のデザインされたチャンバに対する理論上の測定値と比較してもよい。また、２つのチャンバに対する結果を互いに比較して、配向が互いに対して適切に垂直又は直交する程度を評価してもよい。ステップ１２１０において、測定結果の評価によって、最適な結果（例えば、光学部品の１つ以上が１つ以上の方向に平行移動すること又は部品が互いに対して回転すること）を得るのに必要となることがある任意の調整が決定できてもよい。調整が行なわれたらすぐに、いくつかの例では、測定プロセスを繰り返してもよい。次にステップ１２１１において、液晶を含むモノマーを、モノマーを重合させ得る状態に露出してもよい（例えば照射又は熱への露出）。次にステップ１２１２において、プラスチック部品の互いに対する任意的なシーリングがあってもよい。場合によっては、チャンバ内の重合モノマーがそれ自体シーリング手段であってもよく、他の場合には、例えば、シール材料例えば接着剤又はレーザ溶融法による溶接プロセスを光学部品の縁部に対して行なってもよい。本方法の結果は、最適化された光学性能を伴う液晶材料を含む電気活性層を伴う良好に整列したレンズ素子の組であってもよい。
【０１５９】
図１３Ａを参照して、支持フレームであって、光学部品を保持してもよく、その結果、光学部品を組み立てて調整してもよい支持フレームの例を例示する。説明ではフレーム内に単一の光学部品を示しているが、いくつかの例では、並行して処理してもよい複数の光学部品が存在してもよい。フレーム１３１０内の前方光学部品はアライメントタブ１０９１を含んでいてもよい。フレーム１３２０内の中間光学部品はアライメントタブ１０９２を含んでいてもよい。フレーム１３３０内の後方光学部品はアライメントタブ１０９３を含んでいてもよい。アライメントフレームを外部機器によって動かして調整してもよい。
【０１６０】
図１３Ｂを参照して、フレーム内の３つの光学部品を一緒に組み立てて、例示する積層物にしてもよい。部品を一緒にする間、液晶層を積層物内に加えてもよい。組み立てた部品及び液晶層によってアクティブな光学部品が形成されてもよい。例えば、図１３Ｃにおいて、入射光を、チャンバの１つが有する整列した液晶分子の方向に沿って偏光してもよい。波面干渉計によってレンズの光学特性を特徴付けてもよい。図１３Ｃに、典型的な重ね合わせられた光学波面を例示する。例では、前方光学部品の「Ｘ」及び「Ｙ」軸移動の組み合わせが必要であり得ると示している場合がある。図１３Ｄに、典型的な重ね合わせられた光学波面を例示する。この説明では、レンズ空洞の良好なアライメント（偏光の他方の軸に沿って整列している）を示している場合がある。測定した波面にとって適切なフレームを調整した後で、レンズは、液晶含有液体層の重合又は光学部品の縁部のシーリングの一方又は両方によって所定の位置に固定される準備ができていてもよい。
【０１６１】
ここで図示及び説明した実施形態は、最も実用的で好適な実施形態と考えられるが、当業者であれば、ここに図示及び開示した特定の設計及び方法からの変更はそれ自体当業者にとって自明であり、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく使用できることは明らかであろう。本発明は、記載し例証した特定の構成に限定されないが、添付の特許請求の範囲に含まれ得るすべての修正と一貫するように構成されているべきである。
【０１６２】
〔実施の態様〕
（１）  眼用レンズデバイス用の可変光学挿入物を形成する方法であって、
前方光学部品を形成することと、
中間光学部品を形成することであって、前記中間光学部品はＵＶ吸収色素を含む、形成することと、
後方光学部品を形成することと、
前記前方光学部品、前記中間光学部品、及び前記後方光学部品の表面に感光性アライメント層を付加することと、
前記後方光学部品上に前記中間光学部品を配置することと、
前記中間光学部品上に前記前方光学部品を配置することであって、前記前方光学部品、前記中間光学部品、及び前記後方光学部品の組み合わせによって積層物が形成される、配置することと、
前記中間光学部品の真下の前記感光性アライメント層を第１の偏光パターンの第１の偏光照射源で露光することであって、前記照射の波長は少なくとも部分的に前記ＵＶ吸収色素によって吸収される、露光することと、
前記中間光学部品の上方の前記感光性アライメント層を第２の偏光パターンの第２の偏光照射源で露光することであって、前記照射の波長は少なくとも部分的に前記ＵＶ吸収色素によって吸収される、露光することと、を含む、方法。
（２）  前記前方光学部品と前記中間光学部品との間の第１の空洞に、第１の液晶層を形成する液晶分子を含む溶液を充填することと、
前記中間光学部品との間の第２の空洞に、第２の液晶層を形成する液晶分子を含む前記溶液を充填することと、
前記充填された空洞内の前記溶液を前記感光性アライメント層の前記パターンと整列するように調整することを可能にすることと、を更に含む、実施態様１に記載の方法。
（３）  前記前方光学と前記中間光学との間の前記第１の液晶層の焦点特性を測定することを更に含み、前記測定することには、前記第２の偏光パターンの偏光パターンで整列している偏光を用いることが伴う、実施態様２に記載の方法。
（４）  前記前方光学と前記中間光学との間の前記第１の液晶層の焦点特性を測定することを更に含み、前記測定することは、前記第２の偏光パターンの偏光パターンで整列している偏光を用いることが伴い、電位が、前記前方光学と前記中間光学との間の前記第１の液晶層を囲む第１の電極と第２の電極とに渡って印加される、実施態様３に記載の方法。
（５）  前記中間光学と前記後方光学との間の前記液晶層の偏光特性を測定することを更に含み、前記前方光学と前記中間光学との間の前記第１の液晶層を囲む前記第１の電極と前記第２の電極とに渡って印加された前記電位によって一時的に、前記前方光学と前記中間光学との間の前記第１の液晶層の少なくとも一部の偏光パターニングを取り除く、実施態様４に記載の方法。
【０１６３】
（６）  前記前方光学と前記中間光学との間の前記第１の液晶層によって形成される光学器具の焦点中心を計算することを更に含む、実施態様４に記載の方法。
（７）  前記前方光学、前記中間光学部品、及び前記後方光学部品のうちの１つ以上の位置を、前記光学の平面内の一方又は両方の垂直軸に沿って前記光学を平行移動させることによって調整することを更に含む、実施態様６に記載の方法。
（８）  前記位置を調整することは前記焦点中心の前記計算することに基づいて行なわれる、実施態様７に記載の方法。
（９）  前記第１の空洞内の液晶分子を含む前記溶液を重合することと、
前記第２の空洞内の液晶分子を含む前記溶液を重合することと、を更に含む、実施態様８に記載の方法。
（１０）  前記前方光学、前記中間光学部品、及び前記後方光学部品のうちの１つ以上の位置を、前記光学を前記光学の物理的中心の周りに回転させることによって調整することを更に含む、実施態様５に記載の方法。
【０１６４】
（１１）  前記第１の空洞内の液晶分子を含む前記溶液を重合することと、
前記第２の空洞内の液晶分子を含む前記溶液を重合することと、を更に含む、実施態様１０に記載の方法。
（１２）  前記ＵＶ吸収色素はベンゾトリアゾール型ＵＶブロッカーを含む、実施態様１に記載の方法。
（１３）  眼用レンズデバイス用の可変光学挿入物を形成する方法であって、
前方光学部品を形成することと、
中間光学部品を形成することであって、前記中間光学部品はＵＶ吸収色素を含む、形成することと、
後方光学部品を形成することと、
前記前方光学部品、前記中間光学部品、及び前記後方光学部品の表面に感光性アライメント層を付加することと、
前記後方光学部品上に前記中間光学部品を配置することと、
前記中間光学部品上に前記前方光学部品を配置することであって、前記前方光学部品、前記中間光学部品、及び前記後方光学部品の組み合わせによって積層物が形成される、配置することと、
前記中間光学部品の真下の前記感光性アライメント層を第１の偏光パターンで露光することと、
前記中間光学部品の上方の前記感光性アライメント層を第２の偏光パターンで露光することと、
前記前方光学部品との間の第１のチャンバに液晶含有モノマー混合物を充填することと、
前記中間光学部品と前記後方光学部品との間の第２のチャンバに液晶含有モノマー混合物を充填することと、
前記積層物の光学特性を第１の偏光入射光源を用いて測定することと、
前記積層物の光学特性を第２の偏光入射光源を用いて測定することと、
前記前方光学部品及び前記後方光学部品のうちの一方又は両方の配向を調整することと、
前記第１のチャンバ内の前記液晶含有モノマー混合物を重合することと、
前記第２のチャンバ内の前記液晶含有モノマー混合物を重合することと、を含む、方法。
（１４）  眼用器具用の多空洞挿入物を形成するための方法であって、
前方光学部品を形成することと、
後方光学部品を形成することと、
中間光学部品を形成することであって、前記中間光学部品の組成物によって第１のＵＶ光帯におけるＵＶ光の９０％超が遮られる、形成することと、
前記後方光学部品上の前記中間光学部品上に前記前方光学部品を積層することであって、前記前方光学部品と前記中間光学部品との間に第１の空洞が形成され、前記中間光学部品と前記後方光学部品との間に第２の空洞が形成される、積層することと、
前記第１の空洞の範囲を、前記前方光学部品を横断する第１の方向からＵＶ光源を用いて照射することであって、前記ＵＶ光源は前記第１のＵＶ光帯内の光を放出し、前記照射は前記第１の空洞内の材料上に入射する、照射することと、
前記第２の空洞の範囲を、前記後方光学部品を横断する第２の方向からＵＶ光源を用いて照射することであって、前記ＵＶ光源は前記第１のＵＶ光帯内の光を放出し、前記照射は前記第２の空洞内の材料上に入射する、照射することと、を含む、方法。
（１５）  コンタクトレンズであって、
挿入物であって、前記挿入物は、
第１の光学部品と、
第２の光学部品と、
中間光学部品であって、ＵＶブロッカーを含む中間光学部品と、
エネルギー源と、
液晶分子を含む少なくとも第１及び第２の重合材料層と、
電子回路と、を含む、挿入物と、
前記挿入物を封入するヒドロゲルスカートと、を含む、コンタクトレンズ。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１０Ｄ】
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【図１０Ｅ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１１Ｄ】
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【図１１Ｅ】
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【図１１Ｆ】
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【図１１Ｇ】
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【図１１Ｈ】
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【図１１Ｉ】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１３Ｄ】
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【外国語明細書】
2018022139000001.pdf