【手続補正書】
【提出日】平成22年6月7日(2010.6.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の向き合った透明基板の間の液晶層と、
前記液晶層と第１の前記透明基板の内向きの表面との間に配置されるパターン化された電極セットと、
前記液晶層と前記第２の前記透明基板の内向きの表面との間に配置され、前記パターン化された電極セットに電気的に接続される導電層と、
前記パターン化された電極セット及び前記導電層に電圧を印加し、前記導電層に印加されるＲＭＳ電圧を閾値電圧（前記液晶層での光透過性がこれより高い値で変化するＲＭＳ電圧差）以下にするとともに、前記パターン化された電極セットに印加する電圧と前記導電層に印加する電圧との間のＲＭＳ電圧差を前記液晶で所望の量の光透過性の変化を実現するのに十分な大きさにする手段と、
を備える電気光学装置。
【請求項２】
前記液晶はＥ７である請求項１の装置。
【請求項３】
前記透明基板はガラスである請求項１の装置。
【請求項４】
前記透明基板はプラスチックである請求項１の装置。
【請求項５】
前記電極及び前記導電層はイジウム−スズ−酸化物である請求項１の装置。
【請求項６】
さらに、前記液晶層の周辺に配向層を備える請求項１の装置。
【請求項７】
前記配向層はポリビニルアルコールである請求項６の装置。
【請求項８】
前記配向層はナイロン６，６である請求項６の装置。
【請求項９】
前記透明基板は略３ミクロンと略２０ミクロンの間の距離だけ離れている請求項１の装置。
【請求項１０】
前記透明基板は略３ミクロンと略８ミクロンの間の距離だけ離れている請求項９の装置。
【請求項１１】
一対の向き合った透明基板の間の液晶層を提供する工程と、
前記液晶層と第１の前記透明基板の内向きの表面との間にパターン化された電極セットを配置する工程と、
前記液晶層と前記第２の前記透明基板の内向きの表面との間の導電層を前記パターン化された電極セットと電気的に接続する工程と、
前記導電層に、前記液晶層での光透過性がこれより高い値で変化する閾値電圧以下の電圧を印加する工程と、
前記パターン化された電極セットに、前記液晶で所望の量の光透過性の変化を実現するのに十分な電圧を印加する工程と、
を備える光を屈折する方法。
【請求項１２】
前記導電層に印加する電圧は前記液晶の閾値電圧より低い請求項１１の方法。
【請求項１３】
パターン化された電極層及びパターン化されていない電極層と、
前記パターン化された電極層と前記パターン化されていない電極層との間に配置される液晶層と、
前記電極層の両方に電圧を印加する手段と、
を具備し、
それぞれの前記電極層に印加される前記電圧は他方の前記電極層に印加される前記電圧に対して位相がずれていて、前記電極層に印加される前記電圧同士が強めあう干渉を行い、前記液晶層にまたがる全体電圧は前記液晶層の光透過性を変化させるために必要な電圧より大きい、又は、同一であり、
それぞれの前記電極層に印加される前記電圧の平均二乗根は、前記液晶層の前記光透過性を変化させるために必要な前記電圧の平均二乗根より小さく、
前記電極層に印加される前記電圧同士は強めあう前記干渉を行い、前記全体電圧の平均二乗根は前記液晶層の前記光透過性を変化させるために必要な前記電圧の平均二乗根よりも大きい、又は、同一である電気光学装置。
【請求項１４】
それぞれの前記電極層に印加される前記電圧は、他方に対して１８０°だけ位相がずれている請求項１３の電気光学装置。
【請求項１５】
それぞれの前記電極層に印加される前記電圧は方形波である請求項１３の電気光学装置。
【請求項１６】
それぞれの前記電極層に印加される前記電圧は正弦波である請求項１３の電気光学装置。
【請求項１７】
前記電極層はイジウム−スズ−酸化物である請求項１３の電気光学装置。
【請求項１８】
さらにそれぞれの前記電極層の外周面に配置される透明基板を具備する請求項１３の電気光学装置。
【請求項１９】
前記透明基板はガラスである請求項１８の電気光学装置。
【請求項２０】
前記透明基板はプラスチックである請求項１８の電気光学装置。
【請求項２１】
それぞれの前記透明基板は、互いに略３ミクロンと略２０ミクロンとの間の距離だけ離れている請求項１８の電気光学装置。
【請求項２２】
それぞれの前記透明基板は、互いに略３ミクロンと略８ミクロンとの間の距離だけ離れている請求項２１の電気光学装置。
【請求項２３】
さらに前記液晶層の周辺に配向層を備える請求項１３の電気光学装置。
【請求項２４】
前記配向層はポリビニルアルコールである請求項２３の電気光学装置。
【請求項２５】
前記配向層はナイロン６，６である請求項２３の電気光学装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
この分野において液晶セルは知られている。すべての公知のセルの構成及び操作が、ここでの開示と矛盾しない範囲で本明細書の一部に組み込まれる。１つの例として、図１に示すような、電場応答性液晶セルを考える。ここでは、液晶部材（２０）が、導電性のある内面（４０，３０）を有する２つの基板（１００，１０）の間に挟まれている。この分野において知られているように、基板は、石英、ガラス、プラスチックのような、所望の光透過性を実現し、ここで述べる装置及び方法を機能させることができる材料で形成されている。所望の回折パターンを提供するため、導電層３０には、パターン化された電極セットのパターンが描かれている。他の文献（例えば、ここで引用される後述の参照文献及び米国出願２００４／０２２３１１３号）で述べられるように、パターン化された電極は、半径が所望の焦点距離によって決定される円周状に配列されるリングから構成されている。この分野において知られているように、パターン化された電極は、基板上に配置される導電フィルムのフォトリソグラフ工程又はその他の技術によって形成される。図３は、電極パターンの１つの例のレイアウトを示す図である。隣接するゾーンはグレイ及び黒色によって認識される。バイア（vias）（点で示す）を伴う電気的絶縁層を追加することによって、それぞれのリング電極は独立して処理可能となる。導電層４０はパターン化されていない。導電層で用いられる導電材料は、特にここで述べられるものを含む適切な材料、及び、この分野において知られているその他の材料であればよい。導電材料は、イジウム酸化物、スズ酸化物、又は、イジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）のように透明であることが好ましい。それぞれの導電層の厚さは、一般的に３０ｎｍと２００ｎｍの間である。層は十分な導電を実現するのに十分な厚さとしなければならないが、レンズ構成全体が過度に厚くなるような厚さではない。基板は、スペーサー（６０）、又は、この分野において知られているその他の手段によって所望の距離が保たれている。スペーサーは、マイラー、ガラス又は石英、又は、所望のスペースを提供するのに役立つその他の材料のように所望の材料で形成されていればよい。効率の良い回折を達成するため、液晶層は遅れて応答する１つの波を提供するのに十分な厚さでなければならないが（ｄ＞λ／δｎ〜２．５μｍ，ここでδｎは液晶媒体の複屈折である）、より厚い液晶層は飽和現象を避けることを補助する。より厚い層の欠点には、長いスイッチ時間（ｄ２によって変化する）及び電気光学特性の鮮明度の損失が含まれる。特定の実施形態では、透明な基板は３ミクロンと２０ミクロンの間の距離だけ離れていて、すべての個々の値及び範囲がこの中にある。現在における好ましい例の１つでは空間は５ミクロンである。基板の表面はポリビニルアルコール（ＰＶＡ）又はナイロン６，６のような配向層（５０）でコーティングされ、ホモジニアスダイレクタ配向を与えるようにすり込む（rubbing）ことによって処理される。一方の基板上の配向層は、図２で矢印によって示すように他方の基板上の配向層から逆平行（antiparallel）にすり込まれることが好ましい。この分野において知られているように、これにより液晶が適切に��列される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
本発明では、電場応答性ポリマーを用いてもよい。電場応答性ポリマーには、“Physical Properties of Polymer Handbook”, J. E. Mark著, American Institute of Physics, Woodburry, N.Y., 1996年発行で開示されたもののように、透明な光学重合（polymeric）材料が含まれ、これらの材料には、“Organic Nonlinear optical Materials”, Ch. Bosshard他著, Gordon and Breach Publishers社, Amsterdam, 1995年発行で開示されたもののように、ドナーとアクセプターグループ（発色団（chromophore）として述べられる）との間に非対称の極性のある活性化されたＰ電子を有する分子が含まれる。ポリマーの例として以下のものがある。ポリスチレン、ポリカーボネイト、ポリメチルメタルクリレート、ポリビニルカルバゾール、ポリイミド、ポリシランがある。発色団の例として、パラニトロアニリン（ＰＮＡ）、ディスパースレッド１（ＤＲ１）、３−メチル−４−メソキシ−４´−ニトロスチルベン、ジエチルアミノニトロスチルベン（ＤＡＮＳ）、ジエチル−チオ−バルビツール酸がある。この分野において知られているように、電場応答性ポリマーは、ａ）ゲスト／ホスト方法（approach）に従うことによって、（ｂ）ポリマー（ペンダントおよびメインチェーン）への発色団の共有結合性混合（covalent incorporation）によって、及び／又は、（ｃ）架橋結合のように格子硬化（lattice hardening ）方法によって、製造される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
本発明では、ポリマー液晶（ＰＬＣｓ）を用いてもよい。ポリマー液晶は、液晶ポリマー、低分子量液晶、自己強化型（self-reinforcing）ポリマー、イン シチュ複合材料（in situ-composites）及び／又は分子複合材料とも呼ばれている。ＰＬＣｓは、“Liquid Crystalline Polymers: From Structures to Applications”, W. Brostow; A. A. Collyer編集, Elsevier, New-York-London, 1992, Chapter1で開示されるもののように、比較的硬い配列（sequence）及び曲がりやすい配列を同時に含むコポリマーである。ＰＬＣｓの例として、４−シアノフェニルベンゾアート側のグループを備えるポリメタクリレート及びその他の同様の化合物がある。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
本発明では、ポリマー安定化液晶（ＰＳＬＣｓ）を用いてもよい。ＰＳＬＣｓは、液晶の質量の１０％より小さい質量をポリマーが構成するポリマーネットワークの中の液晶から、構成される材料である。光重合モノマーが液晶及び紫外線重合開始剤（initiator）とともに混合されている。液晶を配向した後、一般に紫外線にさらすことによりモノマーの重合が開始され、生じたポリマーは液晶を安定化するネットワークを作り出す。ＰＳＬＣｓの例は、例えばC. M. Hudson他著, Optical Studies of Anisotropic Networks in Polymer-Stabilized Liquid Crystals, Journal of the Society for Information Display, vol. 5/3, 1-5 (1997)、G. P. Wiederrecht他著, Photorefractivity in Polymer-Stabilized Nematic Liquid Crystals, J. of Am. Chem. Soc., 120, 3231-3236 (1998)で見られる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
ここでの記載は多くの特性を含んでいるが、これらは発明の範囲を制限すると解釈するのではなく、本発明の現在での好ましい実施形態のいくらかの例を提供しているにすぎない。本発明は眼鏡への使用に制限されない。当業者に知られているようにむしろ、本発明は遠距離通信、光学スイッチ及び医療機器のようなその他の分野で役立つ。当業者に知られているように、所望の波長で所望の位相伝導機能を実現する液晶及び液晶混合物が、本発明において役立つ。所望の位相伝導機能を生み出すため、適切な電圧を決定し、液晶材料に適切な電圧を印加することが、この分野において知られている。 
（参照文献）  
G. Smith他著, The eye and visual optical instruments, Cambridge University Press, 1997年発行.  
G. Vdovin他著, On the possibility of intraocular adaptive optics, Opt. Express 11:810-817, 2003年発行.  
G. Williams他著, Electrically controllable liquid crystal Fresnel lens, Proc. SPIE 1168:352-357,1989年発行.  
J. S. Patel他著, Electrically controlled polarization-independent liquid-crystal Fresnel lens arrays, Opt. Lett. 16:532-534, 1991年発行.  
B. Dance著, Liquid crystal used in switchable Fresnel lens, Laser Focus World 28:34, 1992年発行.  
M. C. K. Wiltshire著, Non-display applications of liquid crystal devices, Geo J. Research 10:119-125, 1993年発行.  
H. Ren他著, Tunable Fresnel lens using nanoscale polymer-dispersed liquid crystals, Appl. Phys. Lett.83:1515-1517, 2003年発行.  
C. W. Fowler他著, Liquid crystal lens review, Ophthal. Physiol. Opt. 10:186-194, 1990年発行.  
J. A. Futhey著, Diffractive bifocal intraocular lens, Proc. SPIE 1052:142-149, 1989年発行.  
S. Sato他著, Variable-focus liquid crystal Fresnel lens, Jpn. J. Appl. Phys. 24:L626-L628, 1985年発行.  
L. G. Commander他著, Variable focal length microlenses, Opt. Commun. 177:157-170, 2000年発行.  
S. T. Kowel他著, Focusing by electrical modulation of refraction in a liquid crystal cell, Appl. Opt. 23:278-289, 1984年発行.  
A. Nouhi他著, Adaptive spherical lens, Appl. Opt. 23:2774-2777, 1984年発行.  
A. F. Naumov他, Liquid-crystal adaptive lenses with modal control, Opt. Lett. 23:992-994, 1998.  
M. Y. Loktev他, Wave front control systems based on modal liquid crystal lenses, Rev. Sci.Instrum. 71:3190-3297, 2000.  
N. A. Riza他, Three-terminal adaptive nematic liquid-crystal lens device, Opt. Lett. 19:1013-1015, 1994.  
P. W. McOwan他, A switchable liquid crystal binary Gabor lens, opt. Commun. 103:189-193, 1993.  
S. Masuda他, Liquid-crystal microlens with a beam-steering function, Appl. Opt. 36:4772-4778, 1997.  
B. Kress他, Digital Diffractive Optics, John Wiley & Sons Ltd., 2000.