用于包含電介質(zhì)和納米級液晶微滴的眼科裝置的方法和設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了用于將可變光學(xué)插入物提供在眼科鏡片中的方法和設(shè)備。所述可變光學(xué)插入物可以具有表面，所述表面具有不同的曲率半徑。可以使用液晶層來提供可變光學(xué)功能，并且在某些實施例中，所述液晶層可以包含納米級微滴。能量源能夠給所述眼科鏡片內(nèi)包含的可變光學(xué)插入物供應(yīng)動力。在某些實施例中，眼科鏡片從有機(jī)硅水凝膠澆鑄模塑而成。多種眼科鏡片實體可以包括電活性的液晶層以在電學(xué)上控制折射特性。
【專利說明】用于包含電介質(zhì)和納米級液晶微滴的眼科裝置的方法和設(shè) 備
[0001] 相關(guān)申請的交叉引用
[0002] 本申請要求2013年9月17日提交的臨時申請61/878, 723的優(yōu)先權(quán)。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003] 本發(fā)明涉及具有可變光學(xué)能力的眼科鏡片裝置，并且更具體地，在某些實施例中， 涉及使用液晶元件制造具有可變光學(xué)插入物的眼科鏡片。

【背景技術(shù)】
[0004] 傳統(tǒng)上，眼科鏡片（諸如接觸鏡片或眼內(nèi)鏡片）會提供預(yù)定的光學(xué)性質(zhì)。例如，接 觸鏡片可以提供以下的一項或多項：視力矯正功能性；美容增強(qiáng)；和治療效果，但是僅一組 視力矯正功能。每種功能由鏡片的物理特性提供?；旧希瑢⒄凵湫再|(zhì)整合進(jìn)鏡片中的設(shè) 計會提供視力矯正功能性。摻入鏡片中的顏料可提供美容增強(qiáng)作用。摻入鏡片中的活性劑 可提供治療功能。
[0005] 迄今為止，已經(jīng)將眼科鏡片中的光學(xué)性質(zhì)設(shè)計成鏡片的物理特性。通常，已經(jīng)確定 光學(xué)設(shè)計，然后在鏡片的制造過程中賦予給鏡片，例如通過澆鑄模塑或板條覆蓋。一旦已經(jīng) 形成鏡片以后，鏡片的光學(xué)性質(zhì)已經(jīng)保持靜止。但是，佩帶者有時可能發(fā)現(xiàn)，具有超過一個 他們可得到的焦度以便提供視力調(diào)節(jié)是有益的。不同于眼鏡佩帶者（其可以改變眼鏡以改 變光學(xué)矯正），在沒有重大努力或者用接觸鏡片或眼內(nèi)鏡片補(bǔ)償眼鏡的情況下，接觸鏡片佩 帶者或具有眼內(nèi)鏡片的人尚不能改變他們的視力矯正的光學(xué)特性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 因此，本發(fā)明包括與具有液晶元件的可變光學(xué)插入物有關(guān)的新發(fā)明，所述液晶元 件可以被供能和摻入眼科裝置中，其能夠改變所述裝置的光學(xué)性質(zhì)。這樣的眼科裝置的例 子可以包括接觸鏡片或眼內(nèi)鏡片。另外，提供了用于形成眼科鏡片的方法和設(shè)備，所述眼科 鏡片含有具有液晶元件的可變光學(xué)插入物。一些實施例還可以包括具有剛性的或可變形的 供能插入物的、澆鑄模塑的有機(jī)硅水凝膠接觸鏡片，所述接觸鏡片另外包括可變光學(xué)部分， 其中所述插入物以生物相容的方式被包含在所述眼科鏡片內(nèi)。
[0007] 因此，本發(fā)明包括具有可變光學(xué)插入物的眼科鏡片的公開、用于形成具有可變光 學(xué)插入物的眼科鏡片的設(shè)備、和用于制造它們的方法?？梢詫⒛芰吭捶胖没蜓b配在可變光 學(xué)插入物上，并且可以將所述插入物鄰近第一模具部件和第二模具部件之一或二者放置。 將包含反應(yīng)性單體混合物（在下文中被稱作反應(yīng)性單體混合物）的組合物放置在第一模具 部件和第二模具部件之間。將所述第一模具部件鄰近所述第二模具部件定位，由此形成鏡 片腔體，使得供能介質(zhì)插入物和至少一些反應(yīng)性單體混合物位于所述鏡片腔體中；將所述 反應(yīng)性單體混合物暴露于光化輻射以形成眼科鏡片。通過控制反應(yīng)性單體混合物所暴露的 光化輻射來形成鏡片。在某些實施例中，眼科鏡片套筒或插入物包封層可以包含標(biāo)準(zhǔn)的水 凝膠眼科鏡片制劑。具有可以提供與眾多插入物材料的可接受匹配的特征的示例性材料 可以包括，例如，NarafiIcon 家族（包括 NarafiIcon A 和 NarafiIcon B)、EtafiIcon 家族 (包括 Etafilcon A)、Galyfilcon A 和 Senofilcon A。
[0008] 用于形成具有液晶元件的可變光學(xué)插入物的方法和得到的插入物是不同實施例 的重要方面。在某些實施例中，所述液晶可以位于2個定向?qū)又g，所述定向?qū)涌梢栽O(shè)置液 晶的靜止取向。那2個定向?qū)涌梢酝ㄟ^電極與能量源電連通，所述電極放置在含有可變光 學(xué)部分的基底層上。所述電極可以通過與能量源互連的中間體供能，或通過嵌入在插入物 中的部件直接供能。
[0009] 定向?qū)拥墓┠芸梢栽斐梢壕撵o止取向轉(zhuǎn)換至供能取向。在以2個供能水平（開 或關(guān)）運(yùn)行的實施例中，所述液晶可以僅具有一個供能取向。在其它替代實施例中，在供能 沿著能量水平標(biāo)尺發(fā)生的情況下，所述液晶可以具有多個供能取向?？梢詫?dǎo)出其它實施例， 其中所述供能過程可以通過供能脈沖造成不同狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換。
[0010] 得到的分子的定向和取向可以影響穿過液晶層的光，由此造成可變光學(xué)插入物的 變化。例如，所述定向和取向可以在入射光以后與折射特性一起起作用。另外，所述效應(yīng)可 以包括光的偏振的改變。一些實施例可以包括可變光學(xué)插入物，其中供能會改變鏡片的聚 焦特性。
[0011] 在某些實施例中，可以以下述方式形成液晶層：其中造成包含液晶分子的可聚合 混合物發(fā)生聚合。通過以不同的方式控制聚合，液晶分子微滴可以隨著它形成而與聚合層 分離。在某些實施例中，可以控制該過程，使得微滴是納米級，這可以意味著，微滴集合的平 均或中位直徑是小于大致1微米的長度。在某些其它形式中，所述平均或中位直徑也可以 是小于大致0.1微米的長度。
[0012] 因此，在某些實施例中，通過將包含液晶分子的可變光學(xué)插入物摻入眼科裝置內(nèi)， 可以形成眼科裝置。所述可變插入物可以包含至少可位于眼科裝置的光學(xué)區(qū)中的部分。所 述可變插入物可以包含前插入件和后插入件。所述前插入件和后插入件之一或二者的表面 以不同方式彎曲，并且在某些實施例中，所述前插入件的后表面的曲率半徑可以不同于所 述后插入件的前表面的曲率半徑。可以將能量源包含在所述鏡片中和在所述插入物中，并 且在某些實施例中，可以定位所述能量源，其中所述能量源的至少一部分是在所述裝置的 非光學(xué)區(qū)中。
[0013] 在某些實施例中，可以進(jìn)一步限定包含液晶材料微滴的層，使得在所述包含液晶 材料微滴的層內(nèi)，包含所述微滴的區(qū)域是包含液晶材料的層的子集，并且具有能夠引起光 學(xué)效應(yīng)的成形外形，所述光學(xué)效應(yīng)補(bǔ)充插入物表面的隨區(qū)域變化的電介質(zhì)厚度的效應(yīng)。
[0014] 在某些實施例中，可以進(jìn)一步限定包含液晶材料微滴的層，使得在所述包含液晶 材料微滴的層內(nèi)，所述微滴的密度在空間上變化，使得所述變化能夠引起光學(xué)效應(yīng)，所述光 學(xué)效應(yīng)補(bǔ)充插入物表面的隨區(qū)域變化的電介質(zhì)厚度的效應(yīng)。
[0015] 所述插入物可以至少包含第一液晶材料，并且所述液晶材料也可以存在于這樣的 微滴中，其中微滴集合的平均或中位直徑可以具有在長度上小于1微米的直徑或者被視作 納米級。
[0016] 在某些實施例中，所述眼科裝置可以是接觸鏡片。
[0017] 在某些實施例中，所述眼科裝置的插入物可以包含由各種材料制成的電極，所述 材料包括透明材料諸如ITO作為一個非限制性實例。第一電極可以位于前曲面件的后表面 附近，并且第二電極可以位于后曲面件的前表面附近。當(dāng)跨所述第一電極和第二電極施加 電勢時，可以跨位于所述電極之間的液晶層建立電場。跨液晶層施加電場可以造成在該層 內(nèi)的液晶分子與所述電場物理定向。在某些實施例中，所述液晶分子可以位于該層內(nèi)的微 滴中，并且在某些實施例中，所述微滴可以具有尺寸小于1微米的平均直徑。當(dāng)液晶分子與 電場定向時，隨著光線橫穿含有液晶分子的層，所述定向可以造成光線可以感知的光學(xué)特 性的變化。一個非限制性實例可以是，定向的變化可以改變折射率。在某些實施例中，光學(xué) 特性的變化可以導(dǎo)致鏡片的聚焦特性的變化，所述鏡片具有含有液晶分子的層。
[0018] 在某些實施例中，所述的眼科裝置可以包括處理器。
[0019] 在某些實施例中，所述的眼科裝置可以包括電路。所述電路可以控制或引導(dǎo)電流 在眼科裝置內(nèi)流動。所述電路可以控制電流從能量源流向所述第一電極元件和第二電極元 件。
[0020] 在某些實施例中，所述插入物裝置可以不僅包含前插入件和后插入件。一個或多 個中間件可以位于所述前插入件和所述后插入件之間。在一個實例中，一個含液晶層可以 位于所述前插入件和所述中間件之間。所述插入物可以包含至少可位于眼科裝置的光學(xué)區(qū) 中的部分。所述前插入件、中間插入件和后插入件之一或二者的表面以不同方式彎曲，并且 在某些實施例中，所述前插入件的后表面的曲率半徑可以不同于所述中間插入件的前表面 的曲率半徑?？梢詫⒛芰吭窗谒鲧R片中和在所述插入物中，并且在某些實施例中，可 以定位所述能量源，其中所述能量源的至少一部分是在所述裝置的非光學(xué)區(qū)中。
[0021] 具有前插入件、后插入件和至少第一中間插入件的插入物可以至少包含第一液晶 分子，并且所述一個或多個液晶分子也可以存在于這樣的微滴中，其中微滴集合的平均或 中位直徑可以具有在長度上小于1微米的直徑或者被視作納米級。
[0022] 在某些具有前插入件、后插入件和至少第一中間插入件的實施例中，所述眼科裝 置可以是接觸鏡片。
[0023] 在某些實施例中，所述具有前插入件、后插入件和至少第一中間插入件的眼科裝 置的插入物可以包含由各種材料制成的電極，所述材料包括透明材料諸如ITO作為一個非 限制性實例。第一電極可以位于前曲面件的后表面附近，并且第二電極可以位于中間件的 前表面附近。當(dāng)跨所述第一電極和第二電極施加電勢時，可以跨位于所述電極之間的液晶 層建立電場。跨液晶層施加電場可以造成在該層內(nèi)的液晶分子與所述電場物理定向。在某 些實施例中，所述液晶分子可以位于該層內(nèi)的微滴中，并且在某些實施例中，所述微滴可以 具有尺寸小于1微米的平均直徑。當(dāng)液晶分子與電場定向時，隨著光線橫穿含有液晶分子 的層，所述定向可以造成光線可以感知的光學(xué)特性的變化。一個非限制性實例可以是，定向 的變化可以改變折射率。在某些實施例中，光學(xué)特性的變化可以導(dǎo)致鏡片的聚焦特性的變 化，所述鏡片具有含有液晶分子的層。
[0024] 在某些實施例中，所述中間件可以包含多個連接在一起的部件。
[0025] 在某些其中插入物裝置可以包含前插入件、后插入件和一個或多個中間件的實施 例中，含液晶層可以位于前插入件和中間件之間或中間件和后插入件之間。另外，偏振元件 同樣可以位于可變插入物裝置內(nèi)。所述可變插入物可以包含至少可位于眼科裝置的光學(xué)區(qū) 中的部分。所述前插入件、中間插入件和后插入件之一或二者的表面以不同方式彎曲，并且 在某些實施例中，所述前插入件的后表面的曲率半徑可以不同于所述中間插入件的前表面 的曲率半徑。可以將能量源包含在所述鏡片中和在所述插入物中，并且在某些實施例中，可 以定位所述能量源，其中所述能量源的至少一部分是在所述裝置的非光學(xué)區(qū)中。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0026] 從本發(fā)明的優(yōu)選實施例（如在附圖中解釋的）的下述更具體描述中會明白本發(fā)明 的前述和其它特征和優(yōu)點。
[0027] 圖1示出了可以用于實現(xiàn)本發(fā)明的一些實施例的示例性的模具組裝設(shè)備部件。
[0028] 圖2A和2B示出了具有可變光學(xué)插入物實施例的一種示例性的供能眼科鏡片。
[0029] 圖3A和3B示出了可變光學(xué)插入物的橫斷面視圖，其中所述可變光學(xué)插入物的前 曲面件和后曲面件可以具有跨可變光學(xué)部分變化的電介質(zhì)層。
[0030] 圖4A和4B示出了具有可變光學(xué)插入物的眼科鏡片裝置實施例的橫斷面視圖，其 中所述可變光學(xué)部分可以包含納米級液晶微滴。
[0031] 圖5示出了一個示例性實施例或可變光學(xué)插入物，其中所述可變光學(xué)部分可以包 含納米級液晶微滴。
[0032] 圖6示出了包含插入物的可變光學(xué)鏡片的一個替代實施例，其中所述可變光學(xué)部 分可以包含納米級液晶微滴。
[0033] 圖7示出了用于形成具有可變光學(xué)插入物的眼科鏡片的方法步驟，所述可變光學(xué) 插入物可以包含納米級液晶微滴。
[0034] 圖8示出了用于將包含納米級液晶微滴的可變光學(xué)插入物放入眼科鏡片模具部 件中的設(shè)備部件的一個例子。
[0035] 圖9示出了可以用于實現(xiàn)本發(fā)明的一些實施例的處理器。
[0036] 圖10A、IOB和IOC示出了包含插入物的可變光學(xué)鏡片的一個替代實施例，其中所 述可變光學(xué)部分可以包含納米級液晶微滴的成形區(qū)域。
[0037] 圖11、IlAUlB和IlC示出了包含插入物的可變光學(xué)鏡片的一個替代實施例，其中 所述可變光學(xué)部分可以包含不同的納米級液晶微滴密度。

【具體實施方式】
[0038] 本發(fā)明包括用于制造具有可變光學(xué)插入物的眼科鏡片的方法和設(shè)備，其中所述可 變光學(xué)部分包含液晶或復(fù)合材料，所述復(fù)合材料本身包括液晶組分。另外，本發(fā)明包括具有 可變光學(xué)插入物的眼科鏡片，所述可變光學(xué)插入物包含摻入眼科鏡片中的液晶。
[0039] 根據(jù)本發(fā)明，形成具有嵌入的插入物和能量源（諸如電化學(xué)電池或電池，作為能 量貯存裝置）的眼科鏡片。在某些示例性實施例中，可以將包含能量源的材料包封并與眼 科鏡片所在的環(huán)境分離。在某些示例性實施例中，所述能量源可以包括可以以基本的或可 再充電的構(gòu)型使用的堿性電化學(xué)電池化學(xué)。
[0040] 佩帶者控制的調(diào)節(jié)裝置可以用于改變光學(xué)部分。所述調(diào)節(jié)裝置可以包括，例如，用 于增加或減少電壓輸出或連接和脫離能量源的電子器件或無源裝置。一些示例性實施例還 可以包括自動化調(diào)節(jié)裝置，以根據(jù)測量的參數(shù)或佩帶者輸入經(jīng)由自動化設(shè)備來改變可變光 學(xué)部分。佩帶者輸入可以包括，例如，通過無線設(shè)備控制的轉(zhuǎn)換。無線可以包括，例如，射頻 控制、磁開關(guān)、構(gòu)成圖案的光發(fā)射和電感轉(zhuǎn)換。在其它示例性實施例中，活化可以響應(yīng)于生 物學(xué)功能或響應(yīng)于眼科鏡片內(nèi)的感知元件的測量結(jié)果而發(fā)生。作為一個非限制性實例，其 它示例性實施例可以源自由環(huán)境光照條件的變化觸發(fā)的活化。
[0041] 當(dāng)通過電極供能而建立的電場造成在液晶層內(nèi)重新定向由此使分子從靜止取向 轉(zhuǎn)換至供能取向時，可以發(fā)生光學(xué)能力的變化。在其它替代性的示例性實施例中，可以利用 由電極供能對液晶層的改變造成的不同效應(yīng)，例如，通過改變光偏振狀態(tài)，具體地，偏振旋 轉(zhuǎn)。
[0042] 在某些使用液晶層的示例性實施例中，在可以供能的眼科鏡片的非光學(xué)區(qū)部分中 可以存在元件，而其它的實施例可能不需要供能。在沒有供能的實施例中，液晶可以基于一 些外部因素（例如，環(huán)境溫度或環(huán)境光）而被動變化。
[0043] 液晶鏡片可以給入射在它的主體上的偏振光提供電學(xué)上可變的折射率。2個鏡片 的組合（其中光軸取向在第二鏡片中相對于第一鏡片旋轉(zhuǎn)）會實現(xiàn)這樣的鏡片元件：其可 以能夠?qū)⒄凵渎首優(yōu)榄h(huán)境非偏振光。
[0044] 通過將電活性的液晶層與電極組合，可以衍生出這樣的物理實體：其可以通過跨 電極施加電場來控制。如果在液晶層的周圍存在電介質(zhì)層，那么跨電介質(zhì)層的場和跨液晶 層的場可以組合成跨電極的場。在三維形狀中，基于電動力學(xué)原理以及電介質(zhì)層和液晶層 的幾何形狀，可以估測跨所述層的場的組合的性質(zhì)。如果以不均勻的方式制造電介質(zhì)層的 有效電厚度，那么跨電極的場的效應(yīng)可以通過電介質(zhì)的有效形狀來"成形"，并建立液晶層 的折射率在尺寸上成形的變化。在某些示例性實施例中，這樣的成形可以產(chǎn)生具有呈現(xiàn)可 變聚焦特性的能力的鏡片。
[0045] 當(dāng)含有液晶層的物理鏡片元件本身成形為具有不同的聚焦特性時，可以衍生出一 個替代性的示例性實施例。然后可以基于使用電極跨液晶層施加電場，使用液晶層的電學(xué) 上可變的折射率來引入鏡片的聚焦特性的變化。液晶層的折射率可以被稱作有效折射率， 并且可能將與折射率有關(guān)的每次處理視作同樣表示有效折射率。所述有效折射率可以得自 例如具有不同折射率的多個區(qū)域的重疊。在某些示例性實施例中，有效方面可以是不同區(qū) 域貢獻(xiàn)的平均值，而在其它示例性實施例中，有效方面可以是在入射光后區(qū)域效應(yīng)或分子 效應(yīng)的重疊。前包圍表面與液晶層一起形成的形狀以及后包圍表面與液晶層一起形成的形 狀可以以第一次序決定系統(tǒng)的聚焦特性。
[0046] 在以下部分中，將給出本發(fā)明的實施例的詳細(xì)描述。優(yōu)選的和替代性的實施例的 描述僅僅是示例性實施例，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，變化、修改和改變可以是顯而易 見的。因此，應(yīng)當(dāng)理解，所述示例性實施例不限制基礎(chǔ)發(fā)明的范圍。
[0047] 詞:T表
[0048] 在與本發(fā)明有關(guān)的本說明書和權(quán)利要求書中，可以使用以下定義所適用的各個術(shù) 語：
[0049] 定向?qū)樱涸诒疚闹杏糜诒硎距徑壕拥膶樱搶佑绊懞投ㄏ蛞壕觾?nèi)的分子的 取向。得到的分子的定向和取向可以影響穿過液晶層的光。例如，所述定向和取向可以在 入射光后與折射特性一起起作用。另外，所述效應(yīng)可以包括光的偏振的改變。
[0050] 電連通：在本文中用于表示受電場影響。在傳導(dǎo)性材料的情況下，所述影響可以源 自或者導(dǎo)致電流的流動。在其它材料中，可以是電勢場造成影響，諸如沿著場線定向永久性 的和感應(yīng)的分子偶極子的趨勢，作為一個例子。
[0051] 供能：在本文中用于表示能夠供給電流或能夠在其內(nèi)部存有電能的狀態(tài)。
[0052] 供能取向：在本文中用于表示，當(dāng)受由能量源激勵的勢場的效應(yīng)影響時，液晶分子 的取向。例如，如果能量源作為開或關(guān)運(yùn)行，含液晶的裝置可以具有一種供能取向。在其它 示例性實施例中，供能取向可以沿著受施加的能量的量影響的標(biāo)尺而變化。
[0053] 能量：在本文中用于表示讓物理系統(tǒng)做功的能力。在本發(fā)明內(nèi)的許多用途可能涉 及能夠在做功中執(zhí)打電動作的能力。
[0054] 能量源：在本文中用于表示能夠供給能量或使生物醫(yī)療裝置處于供能狀態(tài)的裝 置。
[0055] 能量采集器：在本文中用于表示能夠從環(huán)境中提取能量并將其轉(zhuǎn)化為電能的裝 置。
[0056] 眼內(nèi)鏡片：在本文中用于表示嵌入眼內(nèi)的眼科鏡片。
[0057] 形成鏡片的混合物或反應(yīng)性混合物或反應(yīng)性單體混合物（RMM):在本文中用于表 示可以固化并交聯(lián)或交聯(lián)以形成眼科鏡片的單體或預(yù)聚物材料。各種示例性實施例可以 包括含有一種或多種添加劑的形成鏡片的混合物，所述添加劑是例如：紫外線隔離劑、著色 齊U、光敏引發(fā)劑或催化劑和在眼科鏡片（例如，接觸鏡片或眼內(nèi)鏡片）中可能需要的其它添 加劑。
[0058] 形成鏡片的表面：在本文中用于表示用于模制鏡片的表面。在某些示例性實施例 中，任何此類表面可以具有光學(xué)性質(zhì)表面光潔度，這指示，它足夠光滑，并且成型使得鏡片 表面在光學(xué)上是可接受的，所述鏡片表面通過與模塑表面接觸的形成鏡片的混合物的聚合 而成型。此外，在某些實施例中，形成鏡片的表面可以具有給鏡片表面賦予期望的光學(xué)特性 所必需的幾何形狀，包括例如球形、非球形和柱形度數(shù)、波前像差校正和角膜形貌校正。
[0059] 液晶：在本文中用于表示具有在常規(guī)液體和固體晶體之間的性能的物質(zhì)狀態(tài)。液 晶不可表征為固體，但是它的分子表現(xiàn)出某種定向程度。本文中使用的液晶不限于特定相 或結(jié)構(gòu)，但是液晶可以具有特定靜止取向?？梢酝ㄟ^外力（例如，溫度、磁性或電）來操縱 液晶的取向和相，這取決于液晶的種類。
[0060] 鋰離子電池：在本文中用于表示這樣的電化學(xué)電池：鋰離子穿過所述電池移動以 產(chǎn)生電能。這種通常被稱為電池的電化學(xué)電池可以以其典型形式進(jìn)行重供能或再充電。
[0061] 介質(zhì)插入物或插入物：在本文中用于表示能夠支持在眼科鏡片內(nèi)的能量源的可變 形的或剛性的基底。在某些示例性實施例中，所述介質(zhì)插入物也包括一個或多個可變光學(xué) 部分。
[0062] 模具：在本文中用于表示可以用于從未固化的制劑形成鏡片的剛性或半剛性物 體。一些優(yōu)選的模具包括構(gòu)成前曲面模具部件和后曲面模具部件的兩個模具部件。
[0063] 眼科鏡片或鏡片：在本文中用于表示安設(shè)在眼睛內(nèi)或眼睛表面上的任何眼科裝 置。這些裝置可提供光學(xué)矯正或可以是美容性的。例如，術(shù)語鏡片可以表示接觸鏡片、眼內(nèi) 鏡片、覆蓋鏡片、眼睛插入物、光學(xué)插入物或其它類似的裝置，其用于矯正或改進(jìn)視力，或用 于在美容方面方面增強(qiáng)眼睛生理學(xué)（如虹膜顏色）而不會影響視力。在某些實施例中，本 發(fā)明的優(yōu)選鏡片是從有機(jī)硅彈性體或水凝膠（包括，例如，有機(jī)硅水凝膠和氟水凝膠）制成 的軟接觸鏡片。
[0064] 光學(xué)區(qū)：在本文中用于表示這樣的眼科鏡片區(qū)域：眼科鏡片的佩戴者透過該區(qū)域 進(jìn)行觀看。
[0065] 功率：在本文中用于表示每單位時間內(nèi)所做的功或所傳遞的能量。
[0066] 可再充電的或可重供能的：在本文中用于表示恢復(fù)到具有更大做功本領(lǐng)的狀態(tài)的 能力。在本發(fā)明內(nèi)的許多用途可與能夠在一定的恢復(fù)時間段內(nèi)使電流以一定速率流動的恢 復(fù)能力相關(guān)。
[0067] 重供能或再充電：在本文中用于表示，將能量源恢復(fù)到具有更大的做功能力的狀 態(tài)。在本發(fā)明內(nèi)的許多用途可與將裝置恢復(fù)至在一定恢復(fù)時間段內(nèi)使電流以一定速率流動 的能力有關(guān)。
[0068] 從模具釋放：在本文中用于表示鏡片與模具完全分離，或者只是松散地附著，使得 它可通過輕輕晃動移除或用拭子推離。
[0069] 靜止取向：在本文中用于表示，處于它的靜止非供能狀態(tài)的液晶裝置的分子的取 向。
[0070] 可變光學(xué)：在本文中用于表示改變光學(xué)性質(zhì)（例如，鏡片的光學(xué)功率或偏振角）的 能力。
[0071] 眼科鏡片
[0072] 參考圖1，描繪了形成眼科裝置的設(shè)備100,所述眼科裝置含有密封的和包封的插 入物。所述設(shè)備包括一個示例性的前曲面模具102和一個匹配的后曲面模具101。所述眼 科裝置的可變光學(xué)插入物104和主體103可以位于前曲面模具102和后曲面模具101的內(nèi) 部。在某些示例性實施例中，主體103的材料可以是水凝膠材料，并且可變光學(xué)插入物104 可以在所有表面上被該材料包圍。
[0073] 可變光學(xué)插入物104可以含有多個液晶層109和110。其它示例性實施例可以包 括單個液晶層，其中的一些在以后的部分中討論。設(shè)備100的應(yīng)用可以建立一種新穎的眼 科裝置，其包含具有眾多密封區(qū)域的部件的組合。
[0074] 在某些示例性實施例中，具有可變光學(xué)插入物104的鏡片可以包括剛性中央軟套 筒設(shè)計，其中包括液晶層109和110的中央剛性光學(xué)元件與大氣以及在各個前表面和后表 面上的角膜表面直接接觸。將鏡片材料（通常為水凝膠材料）的軟套筒附接到剛性光學(xué)元 件的周圍，并且所述剛性光學(xué)元件也可以給得到的眼科鏡片添加能量和功能性。
[0075] 參考圖2A(在200,俯視圖）和圖2B (在250,橫截面視圖），顯示了可變光學(xué)插入 物的一個示例性實施例。在該視圖中，顯示了在可變光學(xué)插入物200的周圍部分211中的 能量源210。能量源210可以包括，例如，薄膜式可再充電的鋰離子電池或基于堿性電池的 電池。能量源210可以連接至互連部件214以實現(xiàn)互連。在225和230處的其它互連例如 可以將能量源210連接至電路諸如零件205。在其它示例性實施例中，插入物可以具有放置 在其表面上的互連部件。
[0076] 在某些示例性實施例中，可變光學(xué)插入物200可以包括柔性基底。該柔性基底可 以形成這樣的形狀：其以前面討論的類似方式或通過其它方式接近于典型鏡片形式。但是， 為了添加額外的柔性，可變光學(xué)插入物200可以包括額外的形狀部件，諸如沿著它的長度 的放射狀切口。可以存在多個電子元件，諸如由205指示的電子元件，諸如集成電路、分立 元件、無源元件和也可以包括的此類裝置。
[0077] 還示出了可變光學(xué)部分220。通過在可變光學(xué)插入物中施加電流，所述電流通常又 可以改變跨液晶層建立的電場，可變光學(xué)部分可以按指令變化。在某些示例性實施例中，可 變光學(xué)部分220包含一個薄層，所述薄層包含在2個透明基底層之間的液晶。可以存在眾 多在電學(xué)上活化和控制可變光學(xué)件的方式，通常通過電子電路205的作用。電子電路205 可以以不同方式接收信號，并且還可以連接至感知元件，所述感知元件也可以是在插入物 (諸如零件215)中。在某些示例性實施例中，可以將可變光學(xué)插入物包封在鏡片套筒255 中，所述鏡片套筒255可以包含水凝膠材料或其它合適的材料以形成眼科鏡片。在這些示 例性實施例中，眼科鏡片可以包含眼科套筒255和包封的眼科鏡片插入物200,所述眼科鏡 片插入物200本身可以包含液晶材料的層或區(qū)域或包含液晶材料，并且在某些示例性實施 例中，所述層可以包含納米級液晶微滴材料。
[0078] 何括液晶元件的可奪光學(xué)插入物
[0079] 參考圖3A，用液晶層325示出了可以插入在眼科鏡片中的可變光學(xué)部分300?？勺?光學(xué)部分300可以具有與已經(jīng)在本說明書的其它部分中討論的那些類似的材料多樣性和 結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)性。在某些示例性實施例中，可以將透明電極350放在第一透明基底355上。所 述第一鏡片部件可以包括電介質(zhì)層340。所述層可以包含電介質(zhì)膜，并且在某些示例性實施 例中，可以將定向?qū)臃旁趯?40上。在其它示例性實施例中，可以以使定向?qū)泳哂须p重功能 的方式形成電介質(zhì)層。在包含電介質(zhì)層的示例性實施例中，第一鏡片表面340的電介質(zhì)層 的形狀可以形成所描繪的隨區(qū)域變化的電介質(zhì)厚度。這樣的隨區(qū)域變化的形狀可以在彎曲 層的幾何效應(yīng)上面引入鏡片元件的額外聚焦能力。在某些示例性實施例中，例如，通過在第 一透明電極350第一透明基底355組合上面注射模塑，可以形成成形的電介質(zhì)層。
[0080] 在某些示例性實施例中，第一透明電極350和第二透明電極315可以以不同方式 成形。在某些實例中，所述成形可以導(dǎo)致形成單獨(dú)的獨(dú)特區(qū)域，該區(qū)域可以具有單獨(dú)施加的 供能。在其它實例中，可以使電極形成圖案，諸如從鏡片的中央至周圍的螺旋，這可以跨液 晶層325施加可變的電場。在任一種情況下，這樣的電極成形可以在使電介質(zhì)層在電極上 成形之外或者替代這樣的成形而進(jìn)行。以這些方式使電極成形也可以在運(yùn)行下引入鏡片元 件的額外聚焦能力。
[0081] 液晶層325可以位于第一透明電極350和第二透明電極315之間。可以將第二 透明電極315附接到第二透明基底層310,其中從第二透明基底層310至第一透明基底層 355形成的裝置可以含有眼科鏡片的可變光學(xué)部分。2個定向?qū)右部梢晕挥陔娊橘|(zhì)層上面 的320和330處，并且可以包圍液晶層325。在320和330處的定向?qū)涌梢云鹣薅ㄑ劭歧R片 的靜止取向的功能。在某些示例性實施例中，電極層320和330可以與液晶層325電連通， 并造成取向從靜止取向轉(zhuǎn)換至至少一個供能取向。
[0082] 參考圖3B，用納米級液晶微滴層375示出了可以插入在眼科鏡片中的可變光學(xué)部 分356的一個替代方案。與圖3A中的可變光學(xué)部分300類似，在所述插入物內(nèi)可以存在成 形電介質(zhì)層。例如，包括385、390和395在內(nèi)的層可以在示例性的第一鏡片部件397上面 形成復(fù)合的成形電介質(zhì)層。電介質(zhì)層的電效應(yīng)可以形成當(dāng)給插入物供能時跨含液晶層375 施加的有效電場。第一透明電極396可以位于第一基底層或鏡片部件397上，并且第二透 明電極365可以位于第二基底層360上。在某些示例性實施例中，定向?qū)?80和370也可 以位于液晶層375周圍，并影響其中的分子的定向。
[0083] 可以用在385、390和395處的多個電介質(zhì)層描繪插入物356(其也可以被稱作可 變光學(xué)部分356)。在某些實施例中，一類電介質(zhì)材料可以包含層385和395,而不同類型的 材料可以包含層390。在某些示例性實施例中，這樣的相對復(fù)雜的結(jié)構(gòu)可以實現(xiàn)在不同頻率 具有不同有效介電強(qiáng)度的電介質(zhì)材料的組合。例如，層385和395可以以非限制性的意義 包含二氧化硅，而在層390處的材料可以是水溶液。在光頻率，可以以使得對光束的效應(yīng)在 所有層中類似的方式形成這些層。然而，在如可以施加于電極365和396的較低電頻率，水 層390可以具有不同于其它層的電介質(zhì)性質(zhì)，從而實現(xiàn)在介電場的區(qū)域成形方面增強(qiáng)的效 應(yīng)，所述效應(yīng)可以跨液晶層375運(yùn)行。
[0084] 可變光學(xué)部分356可以包括可形成表面層的中間基底層385,在所述表面層上面 可以放置液晶層375。在某些實施例中，如果所述第二鏡片元件是呈液體形式，所述中間基 底層385也可以起包含第二鏡片元件390的作用。一些實施例可以包括位于第一定向?qū)?360和第二定向?qū)?70之間的液晶層375,其中第二定向?qū)?70放置在第二透明電極365上 面。頂基底層360可以含有形成可變光學(xué)部分356的層的組合，所述可變光學(xué)部分356可 以對跨它的電極365和396施加的電場做出應(yīng)答。定向?qū)?70和380可以通過多種方式影 響可變光學(xué)部分356的光學(xué)特性。
[0085] 何含分散有液晶微滴的納米級聚合物層的液晶裝置
[0086] 參考圖4A和4B，用聚合物層435和分散有液晶微滴的納米級聚合物示出了可以插 入眼科鏡片中的可變光學(xué)部分（圖4A)。以廣泛的示例性方式在眾多位置示出了微滴，所述 位置之一可以在實例430處描繪。聚合的區(qū)域可以給出膜結(jié)構(gòu)定義和形狀，而在液晶材料 中富含的微滴（諸如430)可以對透射穿過該層的光具有顯著的光學(xué)效應(yīng)。
[0087] 納米尺寸的微滴是有用的，因為它們的尺寸足夠小，使得在供能狀態(tài)和非供能狀 態(tài)時在微滴和鄰近層之間的改變的折射率在散射過程方面可能不是顯著的。并且，重要的 是，它們在材料的折射率的有效值中的貢獻(xiàn)通?？梢元?dú)立于光束的偏振。從技術(shù)講，與大多 數(shù)基于液晶的裝置相比，所述材料還具有一個優(yōu)點：它不需要在模具邊緣處的定向?qū)雍皖A(yù) 定向規(guī)程。
[0088] 將液晶限制為納米尺寸微滴可以使得分子在微滴內(nèi)更難以旋轉(zhuǎn)。該效應(yīng)可以導(dǎo)致 較大電場被用于將定向液晶分子成供能狀態(tài)。同樣，液晶分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)的工程改造也可 以幫助限定這樣的條件：其允許需要較低電場即可建立定向的狀態(tài)。
[0089] 存在眾多形成聚合物的方式，所述聚合物分散有在400處解釋的類型的液晶層。 在第一個實例中，可以形成單體和液晶分子的混合物，并將所述組合加熱以形成同質(zhì)混合 物。接著，可以將所述混合物施加于前曲面插入件410,然后通過添加后曲面或中間插入物 曲面件450而包封在鏡片插入物中。然后可以以受控的和預(yù)定的速率冷卻含有液晶混合物 的插入物。隨著所述混合物冷卻，相對純的液晶單體區(qū)域可以作為微滴或?qū)觾?nèi)的微滴而沉 淀。然后可以進(jìn)行催化單體聚合的后續(xù)加工步驟。在某些實例中，可以證實所述混合物上 的光化輻射會引發(fā)聚合。
[0090] 在另一個實例中，還可以制備液晶和液晶單體的混合物。在該實例中，可以將所述 混合物施加于前曲面件410或后曲面或中間插入物曲面件450,然后可以施加額外部件。施 加的混合物可以已經(jīng)含有用于觸發(fā)聚合反應(yīng)的組分。可替代地，可以證實所述混合物上的 光化輻射會引發(fā)聚合。對于單體和引發(fā)劑的某些材料選擇，可以在一定速率以下述方式進(jìn) 行聚合反應(yīng)：可以形成液晶單體的高濃度區(qū)域，其類似于微滴或在聚合的材料網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的微 滴。這些微滴可以被聚合的材料包圍，所述聚合的材料也含有一定量的液晶分子。這些液晶 分子在完全聚合之前可以在聚合物基質(zhì)內(nèi)自由移動，并且也可以能夠感知它們的鄰近區(qū)域 中的定向效應(yīng)，所述鄰近區(qū)域可以是其它液晶分子或在液晶混合物所施加的插入件的表面 上的定向部件。如果存在的話，所述定向區(qū)域可以確定聚合物基質(zhì)內(nèi)的液晶分子的靜止?fàn)?態(tài)，并且可以確定在已經(jīng)發(fā)生顯著聚合以后聚合的區(qū)域中的液晶分子的固定取向。同樣，所 述聚合物中的定向的液晶分子也可以對液晶分子微滴內(nèi)的液晶分子施加定向效應(yīng)。因而， 組合的聚合的區(qū)域和包括的微滴區(qū)域的層可以以天然定向狀態(tài)存在，所述天然定向狀態(tài)通 過在用液晶中間層形成插入物之前在插入件上包含定向部件而預(yù)定。
[0091] 還可以在沒有通過定向?qū)佣ㄏ虻哪芰Φ那闆r下形成納米級液晶微滴。這可以是因 為沒有形成定向?qū)樱蛘咭驗榧{米級微滴離定向?qū)踊螂x能夠傳遞定向?qū)拥亩ㄏ蛐?yīng)的分子 足夠遠(yuǎn)。如在圖4A的430處的描繪所見，在沒有定向?qū)踊驅(qū)Ψ肿拥亩ㄏ蛄Υ嬖谙?，液晶?子的取向可以是隨機(jī)的。
[0092] 可以存在眾多將液晶分子摻入聚合的或膠凝的區(qū)域中的方式。在前面的描述中， 已經(jīng)描述了一些方式。盡管如此，建立分散有液晶層的聚合物的任意方法可以構(gòu)成在本發(fā) 明范圍內(nèi)的技術(shù)，并且可以用于建立眼科裝置。前面的實例提及單體用于建立包圍液晶分 子微滴的聚合層的用途。聚合單體的狀態(tài)可以是聚合的材料的晶型、半晶型或無定形形式， 或在其它示例性實施例中，也可以作為聚合單體的膠凝形式或半膠凝形式存在。
[0093] 圖4A中的可變光學(xué)部分可以具有其它方面，所述其它方面可以通過與已經(jīng)在本 說明書的其它部分中討論的那些類似的材料多樣性和結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)性來定義。在某些示例性實 施例中，可以將第一透明電極420放在第一透明基底410上。所述第一鏡片表面可以包含 電介質(zhì)膜，并且在某些示例性實施例中，包含可以放在第一透明電極420上的定向?qū)?。在這 樣的實施例中，第一鏡片表面425的電介質(zhì)層的形狀可以形成電介質(zhì)厚度隨區(qū)域變化的形 狀。還可以形成在后曲面或中間插入物曲面件450處的第二鏡片表面上的電介質(zhì)層445， 以包含電介質(zhì)厚度的不同形狀。這樣的隨區(qū)域變化的形狀可以引入鏡片元件的額外聚焦能 力，如參考圖3A和3B所討論的。在某些實施例中，例如，可以通過在第一透明電極420第 一透明基底410組合上注射模塑來形成成形的層。
[0094] 在某些示例性實施例中，可以以不同方式使第一透明電極420和第二透明電極 440成形。在某些實例中，所述成形可以導(dǎo)致形成單獨(dú)的且獨(dú)特的區(qū)域，該區(qū)域可以具有單 獨(dú)施加的供能。在其它實例中，可以使電極形成圖案，諸如從鏡片的中央至周圍的螺旋，這 可以跨液晶層430和435施加可變的電場。在任一種情況下，這樣的電極成形可以在使電 介質(zhì)層在電極上成形之外或者替代這樣的成形而進(jìn)行。以這些方式使電極成形也可以在運(yùn) 行下引入鏡片元件的額外聚焦能力。
[0095] 分散有液晶層430和435的聚合物可以位于第一透明電極420和第二透明電極 440之間。第二透明電極440可以附接到后曲面或中間插入物曲面件450,其中從第一透明 基底410至后曲面或中間插入物曲面件450形成的裝置可以包含眼科鏡片的可變光學(xué)部 分。2個定向?qū)右部梢晕挥陔娊橘|(zhì)層上面，并且可以包圍液晶層430和435。所述定向?qū)涌?以起限定眼科鏡片的靜止取向的功能。在某些示例性實施例中，電極層420和440可以與 液晶層430、435電連通，并造成取向從靜止取向轉(zhuǎn)換至至少一個供能取向。
[0096] 在圖4B中，描繪了電極層的供能的效應(yīng)。所述供能可以造成跨所述裝置建立電 場，如在490處所解釋的。所述電場可以誘導(dǎo)液晶分子將自身與形成的電場重新定向。如 在460處描繪的，在含有液晶的微滴中，分子可以重新定向，如現(xiàn)在的垂直線所描繪的。
[0097] 參考圖5,用2個液晶層525和545示出了可以插入眼科鏡片中的可變光學(xué)插入 物500的一個替代方案。在液晶區(qū)域周圍的各個層的每個方面可以具有與關(guān)于圖3A中的 可變光學(xué)插入物300描述的類似的多樣性。在某些示例性實施例中，所述定向?qū)涌梢詫⑵?振敏感性引入單個液晶元件的功能中。通過將第一基于液晶的元件與第二基于液晶的元件 組合，可以形成可實現(xiàn)鏡片的電學(xué)上可變的聚焦特性的組合，所述鏡片對它上面的入射光 的偏振方面是不敏感的，所述第一基于液晶的元件由第一基底510形成，所述第一基底510 在520周圍的空間中的插入層和第二基底530可以具有第一偏振偏好，所述第二基于液晶 的元件由第二基底530上的第二表面形成，在540周圍的空間中的插入層和第三基底550 具有第二偏振偏好。
[0098] 在示例性的元件500處，利用3個基底層可以形成與在300處的實例有關(guān)的不同 類型和多樣性的2個電活性的液晶層的組合。在其它實例中，可以通過4種不同基底的組 合來形成裝置。在某些實例中，可以將中間基底530拆分成2個層。如果在以后的時間組 合所述基底，可以產(chǎn)生與零件500類似地起作用的裝置。4個層的組合可以代表元件制造的 一個實例，其中可以在525和545液晶層周圍構(gòu)建類似裝置，其中加工差異可能涉及限定液 晶元件的定向部件的步驟部分。在其它實例中，如果在單個液晶層周圍的鏡片元件（如在 300處描繪的）是球形對稱的或在旋轉(zhuǎn)90度后是對稱的，那么可以通過在裝配之前使兩個 部件相對于彼此旋轉(zhuǎn)90度而將兩個部件裝配成在500處描繪的類型的結(jié)構(gòu)。
[0099] 參考圖6,顯示了具有嵌入的可變光學(xué)插入物610的眼科鏡片600。眼科鏡片600 可以具有前曲面表面601和后曲面表面602。插入物610可以具有含有液晶層605的可變 光學(xué)部分603。在某些不例性實施例中，插入物610可以具有多個液晶層604和605。插入 物610的部分可以與眼科鏡片600的光學(xué)區(qū)重疊。
[0100] 材料
[0101] 顯微注射模塑實施例可以包括，例如，使用聚（4-甲基戊-1-烯）共聚物樹脂來形 成鏡片，所述鏡片具有在約6mm至IOmm之間的直徑、和在約6mm至IOmm之間的前表面半 徑、和在約6mm至IOmm之間的后表面半徑、和在約0· 050mm至I. Omm之間的中心厚度。一 些示例性實施例包括這樣的插入物，其具有約8. 9mm的直徑、和約7. 9mm的前表面半徑、和 約7. 8mm的后表面半徑、和約0. 200mm的中心厚度和約0. 050mm的邊緣厚度。
[0102] 可以將如圖1解釋的可變光學(xué)插入物104放在用于形成眼科鏡片的模具部件101 和102中。模具部件101和102材料可以包括，例如，以下一種或多種的聚烯烴：聚丙烯、聚 苯乙烯、聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯和改性的聚烯烴。其它模具可以包括陶瓷或金屬材料。
[0103] 一種優(yōu)選的脂環(huán)族共聚物含有2種不同的脂環(huán)族聚合物。不同等級的脂環(huán)族共聚 物可以具有在l〇5°C至160°C范圍內(nèi)的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。
[0104] 在某些示例性實施例中，本發(fā)明的模具可以包含聚合物諸如聚丙烯、聚乙烯、聚苯 乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、在主鏈中含有脂環(huán)族部分的改性聚烯烴和環(huán)狀聚烯烴。該摻合物 可以用在任一個或兩個模具部件上，其中優(yōu)選的是，將該摻合物用在由脂環(huán)族共聚物組成 的后曲面和前曲面上。
[0105] 在根據(jù)本發(fā)明制備模具100的某些優(yōu)選的方法中，根據(jù)已知技術(shù)使用注射模塑； 但是，示例性實施例還可以包括通過其它技術(shù)成形的模具，所述其它技術(shù)包括、例如：板條 覆蓋、菱形旋轉(zhuǎn)或激光切割。
[0106] 通常，在模具部件101和102的至少一個表面上形成鏡片。但是，在某些示例性實 施例中，可以從模具部件101或102形成鏡片的一個表面，并且可以使用板條覆蓋方法或其 它方法形成鏡片的另一個表面。
[0107] 在某些不例性實施例中，一種優(yōu)選的鏡片材料包括含有有機(jī)娃的組分。"含有有機(jī) 硅的組分"是在單體、大分子單體或預(yù)聚物中含有至少一個[-Si-O-]單元的組分。優(yōu)選地， 總Si和附接的0以以下量存在于含有有機(jī)硅的組分中：含有有機(jī)硅的組分的總分子量的大 于約20重量％和更優(yōu)選地大于30重量％。有用的含有有機(jī)硅的組分優(yōu)選地包含可聚合的 官能團(tuán)諸如丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、乙烯基、N-乙烯基內(nèi)酰胺、 N-乙烯基酰胺和苯乙烯基官能團(tuán)。
[0108] 在某些示例性實施例中，包圍插入物的眼科鏡片套筒（也稱為插入物包封層）可 以包含標(biāo)準(zhǔn)的水凝膠眼科鏡片制劑。具有可以給眾多插入物材料提供可接受匹配的特征的 不例性材料可以包括Narafilcon家族（包括Narafilcon A和Narafilcon B)和Etafilcon 家族（包括Etafilcon A)。更多在技術(shù)上包含性的討論遵循與本文中的技術(shù)一致的材料的 性質(zhì)。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以認(rèn)識到，除了討論的那些以外的其它材料也可以形成密封 的和包封的插入物的可接受的外殼或部分外殼，并且應(yīng)當(dāng)被視作一致的且被包含在權(quán)利要 求的范圍內(nèi)。
[0109] 合適的含有有機(jī)硅的組分包括式I的化合物
[0110]
[0111] 其中

【權(quán)利要求】
1. 一種具有光學(xué)區(qū)和非光學(xué)區(qū)的帶有可變光學(xué)插入物的眼科鏡片裝置，所述眼科鏡片 裝置包括： 可變光學(xué)插入物，其包含至少所述光學(xué)區(qū)內(nèi)的部分，并且包含插入物前曲面件和插入 物后曲面件； 第一電極材料層，其鄰近所述前曲面件的后表面； 第二電極材料層，其鄰近所述后曲面件的前表面； 電介質(zhì)膜，其在所述第一電極材料層和所述第二電極材料層中的至少一個上，其中所 述電介質(zhì)膜至少在所述光學(xué)區(qū)內(nèi)的部分中具有隨區(qū)域變化的厚度； 能量源，其至少在包含所述非光學(xué)區(qū)的區(qū)域中被嵌入所述插入物中；和 可變光學(xué)插入物，其包含含有液晶材料的層，其中所述層由液晶材料的微滴構(gòu)成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的眼科鏡片裝置，其中所述液晶材料的微滴具有尺寸小于大約 1微米的平均直徑。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的眼科鏡片裝置，其中在所述由液晶材料的微滴構(gòu)成的層內(nèi)， 包含所述微滴的區(qū)域是包含液晶材料的層的子集，并且具有能夠引起光學(xué)效應(yīng)的成形外 形，所述光學(xué)效應(yīng)補(bǔ)充所述第一電極層和所述第二電極層中的至少一個上的不同電介質(zhì)膜 的效應(yīng)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的眼科鏡片裝置，其中在所述由液晶材料的微滴構(gòu)成的層內(nèi)， 所述微滴的密度在空間上變化，使得所述變化能夠引起光學(xué)效應(yīng)，所述光學(xué)效應(yīng)補(bǔ)充插入 物表面的不同半徑的效應(yīng)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的眼科鏡片裝置，其中所述鏡片是接觸鏡片。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的眼科鏡片裝置，其中所述插入物前件和所述插入物后件的形 狀補(bǔ)償所述電介質(zhì)膜的厚度變化，使得所述液晶層至少在包含所述光學(xué)區(qū)的區(qū)域中具有大 約均勻的厚度。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的眼科鏡片裝置，其中當(dāng)跨所述第一電極材料層和所述第二電 極材料層施加電勢時，所述液晶材料層改變其折射率，從而影響穿過所述液晶材料層的光 線。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的眼科鏡片裝置，其中所述可變光學(xué)插入物改變所述鏡片的聚 焦特性。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的眼科鏡片裝置，所述眼科鏡片裝置還包括電路，其中所述電 路控制電能從所述能量源向所述第一電極層和第二電極層的流動。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的眼科鏡片裝置，其中所述電路包含處理器。
11. 一種具有光學(xué)區(qū)和非光學(xué)區(qū)的帶有可變光學(xué)插入物的眼科鏡片裝置，所述眼科鏡 片裝置包括： 可變光學(xué)插入物，其包含至少所述光學(xué)區(qū)內(nèi)的部分，并且包含插入物前曲面件、中間曲 面件和插入物后曲面件； 第一電極材料層，其鄰近所述前曲面件的后表面； 第二電極材料層，其鄰近所述中間曲面件的前表面； 電介質(zhì)膜，其在所述第一電極材料層和所述第二電極材料層中的至少一個上，其中所 述電介質(zhì)膜至少在所述光學(xué)區(qū)內(nèi)的部分中具有隨區(qū)域變化的厚度； 能量源，其至少在包含所述非光學(xué)區(qū)的區(qū)域中被嵌入所述插入物中；和 可變光學(xué)插入物，其至少包含含有液晶材料的第一層，其中所述含有液晶材料的第一 層由液晶材料的微滴構(gòu)成。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的眼科鏡片裝置，其中所述液晶材料的微滴具有尺寸小于1 微米的平均直徑。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的眼科鏡片裝置，其中在所述由液晶材料的微滴構(gòu)成的層 內(nèi)，包含所述微滴的區(qū)域是包含液晶材料的層的子集，并且具有能夠引起光學(xué)效應(yīng)的成形 外形，所述光學(xué)效應(yīng)補(bǔ)充所述第一電極層和所述第二電極層中的至少一個上的不同電介質(zhì) 膜的效應(yīng)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的眼科鏡片裝置，其中在所述由液晶材料的微滴構(gòu)成的層 內(nèi)，所述微滴的密度在空間上變化，使得所述變化能夠引起光學(xué)效應(yīng)，所述光學(xué)效應(yīng)補(bǔ)充插 入物表面的不同半徑的效應(yīng)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的眼科鏡片裝置，其中所述鏡片是接觸鏡片。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的眼科鏡片裝置，其中所述插入物前件和所述插入物后件的 形狀補(bǔ)償所述電介質(zhì)膜的厚度變化，使得所述液晶層至少在包含所述光學(xué)區(qū)的區(qū)域中具有 大約均勻的厚度。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的眼科鏡片裝置，其中當(dāng)跨所述第一電極材料層和所述第二 電極材料層施加電勢時，所述液晶材料層改變其折射率，從而影響穿過所述液晶材料層的 光線。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的眼科鏡片裝置，其中所述可變光學(xué)插入物改變所述鏡片的 聚焦特性。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的眼科鏡片裝置，所述眼科鏡片裝置還包括電路，其中所述 電路控制電能從所述能量源向所述第一電極層和第二電極層的流動。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的眼科鏡片裝置，其中所述電路包含處理器。
【文檔編號】G02C7/10GK104460058SQ201410475308
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年9月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月17日
【發(fā)明者】B. 普格 R., A. 弗里特施 F., D. 里亞爾 J., 潘多吉勞-斯 P., 托納 A., R. 比頓 S., V. 塔比里安 N., 塞拉克 S., 尤斯科瓦 O., 德斯奧 L. 申請人:莊臣及莊臣視力保護(hù)公司