包括液晶元件的可变光学眼科装置制造方法及图纸

本发明专利技术题为“包括液晶元件的可变光学眼科装置”。本发明专利技术公开了如前所述用于将可变光学插入物提供到眼科镜片中的方法和设备。能量源能够为包括在眼科镜片内的可变光学插入物供电。在一些实施方案中，眼科镜片由有机硅水凝胶浇铸模塑而成。各种眼科镜片实体可包括电活性液晶层以便电控制折射特性。

【技术实现步骤摘要】
包括液晶元件的可变光学眼科装置相关申请的交叉引用本专利申请要求2013年9月17日提交的美国临时专利申请序列号61/878,723的权益。
技术介绍
1.
本专利技术描述了具有可变光学能力的眼科镜片装置，并且更具体地，在一些实施方案中，描述了制造具有采用液晶元件的可变光学插入物的眼科镜片。2.相关领域的讨论传统上，诸如接触镜片或眼内镜片的眼科镜片提供预先确定的光学质量。例如，接触镜片可提供以下功能中的一者或多者：视力矫正功能性、美容增强作用、和治疗效果；但是仅提供一组视力矫正功能。每种功能由镜片的物理特性来提供。基本上，将折射性质结合到镜片中的设计提供视力矫正功能。结合到镜片中的颜料可提供美容增强作用。结合到镜片中的活性剂可提供治疗功能。至今，已经在镜片的物理特性中设计眼科镜片的光学特性。一般来讲，光学设计已被确定，并且随后在镜片的制造中，例如，通过浇铸模塑或车床加工而赋予到镜片中。一旦镜片形成，镜片的光学特性保持不变。然而，佩戴者可能有时发现具有多于一种可供他们使用的光焦度以便提供视力调节是有利的。眼镜佩戴者可通过更换眼镜来改变光学矫正，与眼镜佩戴者不同的是，接触镜片佩戴者或眼内镜片佩戴者需要付出大量的努力才能改变其视力矫正的光学特性。
技术实现思路
因此，本专利技术包括涉及具有液晶元件的可变光学插入物的创新，所述可变光学插入物可通电并结合到眼科装置中，其能够改变镜片的光学质量。此类眼科装置的示例可包括接触镜片或眼内镜片。此外，提出了用于形成具有包括液晶元件的可变光学插入物的眼科镜片的方法和设备。一些实施方案可还包括具有刚性或可形成的通电插入物(其另外包括可变光学部分)的浇铸模塑的有机硅水凝胶接触镜片，其中该插入物以生物相容性方式包括在眼科镜片内。因此，本专利技术包括具有可变光学插入物的眼科镜片、用于形成具有可变光学插入物的眼科镜片的设备及其制造方法的公开内容。可将能量源沉积于可变光学插入物上，并且可将该插入物放置成紧邻第一模具部件和第二模具部件中的一者或两者。将反应性单体混合物放置在第一模具部件和第二模具部件之间。第一模具部件被定位成邻近第二模具部件，从而形成镜片腔，其中通电介质插入物和至少一些反应性单体混合物置于镜片腔中；所述反应性单体混合物暴露于光化辐射以形成眼科镜片。通过控制反应性单体混合物所暴露于的光化辐射来形成镜片。在一些实施方案中，眼科镜片裙边或插入物封装层可包含标准水凝胶眼科镜片制剂。具有可合格地匹配多种插入物材料的特性的示例性材料可包括例如那拉菲康族(包括那拉菲康A和那拉菲康B)、依他菲康族(包括依他菲康A)、加来菲康A和赛诺菲康A。形成具有液晶元件的可变光学插入物的方法和所得的插入物是各种实施方案的重要方面。在一些实施方案中，液晶可位于两个对齐层之间，所述对齐层可设定液晶的静息取向。可通过沉积于含有可变光学部分的基底层上的电极使这两个对齐层与能量源电通信。可通过连接至能量源的中间互连件或直接通过嵌入插入物中的部件来对电极通电。对齐层的通电可导致液晶从静息取向转变为通电取向。在用通或断两种通电水平操作的实施方案中，液晶可仅具有一种通电取向。在其他另选的实施方案中，在根据能量水平的规模进行通电的情况下，液晶可具有多种通电取向。所得的分子对齐和取向可影响穿过液晶层的光，从而导致可变光学插入物的变化。例如，对齐和取向可将折射特性作用于入射光。另外，该效应可包括光的偏振的变更。一些实施方案可包括可变光学插入物，其中通电变更镜片的聚焦特性。在一些实施方案中，可将电介质材料沉积于对齐层和电极之间。此类实施方案可包括具有三维特性诸如例如预成形形状的电介质材料。其他实施方案可包括第二电介质材料层，其中第一电介质材料层的厚度跨光学区内的区域而变化，从而导致跨液晶材料层的电场发生变化。在另选的实施方案中，眼科镜片装置可包括第一电介质材料层，其可为具有相似的光学特性和相异的低频电介质特性的两种材料的复合物。附图说明根据下文附图所示的本专利技术优选实施方案的更为具体的说明，本专利技术上述及其他特征和优点将显而易见。图1示出了可用于实施本专利技术的一些实施方案的示例性模具组件设备部件。图2A和图2B示出了具有可变光学插入物实施方案的示例性通电眼科镜片。图3示出了可变光学插入物的剖视图，其中可变光学插入物的前曲面件和后曲面件可具有不同的曲率，并且其中可变光学部分可包含液晶。图4示出了具有可变光学插入物的眼科镜片装置实施方案的剖视图，其中可变光学部分可包含液晶。图5示出了可变光学插入物的示例性实施方案，其中可变光学部分可包含液晶。图6示出了可变光学插入物的另选的示例性实施方案，其中可变光学部分可包含液晶。图7示出了用于形成具有可包含液晶的可变光学插入物的眼科镜片的方法步骤。图8示出了用于将包含液晶的可变光学插入物放置在眼科镜片模具部件中的设备部件的示例。图9示出了可用于实施本专利技术的一些实施方案的处理器。图10示出了可变光学插入物的另选的示例性实施方案，其中可变光学部分可包含液晶。图11示出了可变光学插入物的另选的示例性实施方案，其中可变光学部分可包含液晶。图12A-B示出了可变光学插入物的另选的示例性实施方案，其中可变光学部分可包含液晶。图13A-C示出了可变光学插入物的另选的示例性实施方案，其中可变光学部分可包含液晶。图14A-B示出了可变光学插入物的另选的示例性实施方案，其中可变光学部分可包含液晶。图15示出了可变光学插入物的另选的示例性实施方案，其中可变光学部分可包含液晶。图16A-B示出了可变光学插入物的另选的示例性实施方案，其中可变光学部分可包含液晶。图17A-B示出了可变光学插入物的另选的示例性实施方案，其中可变光学部分可包含液晶。图17C，D，E示出了用于可变光学插入物的示例性实施方案的对齐层的另选的示例性实施方案，其中可变光学部分可包含液晶。图17F示出了可变光学插入物的另选的示例性实施方案，其中可变光学部分可包含液晶，并且示出了这种类型实施方案的优点的公式。图18和18A示出了将液晶图案化的示例性实施方案和来源于所述类型的装置的示例性光学结果。图19A和19B示出了将可结合到可变光学插入物中的液晶图案化的另选的示例性实施方案。图20示出了图19中所示类型的实施方案的近距离图。图21，21A，21B和21C示出了可变光学插入物的另选的示例性实施方案，其中可变光学部分可包含液晶。图22，22A，22B和22C示出了可变光学插入物的另选的示例性实施方案，其中可变光学部分可包含液晶。图23示出了可变光学插入物的另选的示例性实施方案，其中可变光学部分可包含液晶，并且示出了偏振光分量在穿过此实施方案时可受到影响的方式。具体实施方式本专利技术包括用于制造具有可变光学插入物的眼科镜片的方法和设备，其中可变光学部分包含液晶。另外，本专利技术包括具有可变光学插入物的眼科镜片，该可变光学插入物包含结合到眼科镜片中的液晶。根据本专利技术，眼科镜片由嵌入式插入物和能量源形成，该能量源诸如用作能量储存装置的电化学电池或蓄电池。在一些示例性实施方案中，可将包含能量源的材料封装并与放置眼科镜片的环境隔离。可使用佩戴者控制的调整装置来改变光学部分。该调整装置可包括例如用于增加或减少电压输出的电子装置或无源装置。一些示例性实施方案还可包括自动调整装置以根本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通电眼科镜片装置，包括：可变光学插入物，所述可变光学插入物包括光学区内的至少一部分并且包括插入物前曲面件和插入物后曲面件，其中所述前曲面件的后表面和所述后曲面件的前表面至少在所述光学区内的所述部分中具有不同表面拓扑，所述可变光学插入物还包括非光学区；能量源，所述能量源被嵌入在所述可变光学插入物中在至少包括所述非光学区的区域中；以及液晶材料层，所述液晶材料层与所述可变光学插入物操作性地相关联。

【技术特征摘要】
2016.08.24 US 15/2455321.一种通电眼科镜片装置，包括：可变光学插入物，所述可变光学插入物包括光学区内的至少一部分并且包括插入物前曲面件和插入物后曲面件，其中所述前曲面件的后表面和所述后曲面件的前表面至少在所述光学区内的所述部分中具有不同表面拓扑，所述可变光学插入物还包括非光学区；能量源，所述能量源被嵌入在所述可变光学插入物中在至少包括所述非光学区的区域中；以及液晶材料层，所述液晶材料层与所述可变光学插入物操作性地相关联。2.根据权利要求1所述的通电眼科镜片装置，其中所述眼科镜片装置包括接触镜片。3.根据权利要求2所述的通电眼科镜片装置，还包括：邻近所述前曲面件的所述后表面的第一电极材料层；以及邻近所述后曲面件的所述前表面的第二电极材料层。4.根据权利要求3所述的通电眼科镜片装置，还包括邻近所述液晶材料层的第一电介质材料层，其中所述第一电介质材料层的厚度跨所述光学区内的区域而变化，从而当跨所述第一电极材料层和所述第二电极材料层施加电势时，产生跨所述液晶材料层的变化的电场。5.根据权利要求3所述的通电眼科镜片装置，其中当跨所述第一电极材料层和所述第二电极材料层施加电势时，所述液晶材料层改变其折射率，从而影响穿过所述液晶材料层的光射线。6.根据权利要求5所述的通电眼科镜片装置，其中所述可变光学插入物变更所述镜片的聚焦特性。7.根据权利要求6所述的通电眼科镜片装置，还包括处理器。8.一种通电眼科镜片装置，包括：可变光学插入物，所述可变光学插入物包括所述光学区内的至少一部分并且包括插入物前曲面件、中间曲面件和插入物后曲面件，其中所述前曲面件的后表面和所述中间曲面件的前表面至少在所述光学区内的所述部分中具有不同表面拓扑，所述可变光学插入物还包括非光学区；能量源，所述能量源被嵌入在所述可变光学插入物中在至少包括所述非光学区的区域中；以及至少第一液晶材料层和第二液晶材料层，所述至少第一液晶材料层和第二液晶材料层与所述可变光学插入物操作性地相关联。9.根据权利要求8所述的通电眼科镜片装置，其中所述眼科镜片装置包括接触镜片。10.根据权利要求9所述的通电眼科镜片装置，还包括：邻近所述前曲面件的所述后表面的第一电极材料层；邻近所述中间曲面件的所述前表面的第二电极材料层；以及其中所述第一液晶材料层位于所述第一电极材料层和所述第二电极材料层之间。11.根据权利要求10所述的通电眼科镜片装置，还包括邻近所述第一液晶材料层的第一电介质材料层，其中所述第一电介质材料层的厚度跨所述光学区内的区域而变化，从而当跨所述第一电极材料层和所述第二电极材料层施加电势时，产生跨所述液晶材料层的变化的电场。12.根据权利要求10所述的通电眼科镜片装置，其中当跨所述第一电极材料层和所述第二电极材料层施加电势时，所述第一液晶材料层改变其折射率，从而影响穿过所述第一液晶材料层的光射线。13.根据权利要求10所述的通电眼科镜片装置，其中所述可变光学插入物变更所述镜片的聚焦特性。14.根据权利要求8所述的通电眼科镜片装置，其中所述中间曲面件为已接合在一起的两个曲面件的组合。15.根据权利要求10所述的通电眼科镜片装置，还包括电路，其中所述电路控制电能从所述能量源向所述第一电极层和所述第二电极层的流动。16.根据权利要求15所述的通电眼科镜片装置，其中所述电路包括处理器。17.根据权利要求16所述的通电眼科镜片装置，其中所述第一液晶层位于第一对齐层和第二对齐层之间并且邻近所述第一对齐层和所述第二对齐层，其中所述第一对齐层和所述第二对齐层共同位于所述第一电极材料层和所述第二电极材料层之间，并且其中所述第一电极材料层和所述第二电极材料层与所述电路电通信。18.根据权利要求17所述的通电眼科镜片装置，还包括：第三对齐层和第四对齐层，其中所述第二液晶层位于所述第三对齐层和所述第四对齐层之间并且邻近所述第三对齐层和所述第四对齐层；第三电极材料层和第四电极材料层，其中所述第二液晶层、所述第三对齐层和所述第四对齐层共同位于所述第三电极材料层之间；以及其中所述第三电极材料层和所述第四电极材料层与所述电路电通信。19.根据权利要求18所述的通电眼科镜片装置，其中所述第一对齐层和所述第二对齐层使所述第一液晶层主要沿着第一线性轴线对齐；并且所述第三对齐层和所述第四对齐层使所述第二液晶层主要沿着第二线性轴线对齐。20.根据权利要求19所述的通电眼科镜片装置，其中所述第一线性轴线大致垂直于所述第二线性轴线。21.一种通电眼科镜片装置，包括：可变光学插入物，所述可变光学插入物包括所述光学区内的至少一部分并且包括插入物前曲面件和插入物后曲面件，其中所述前曲面件的后表面和所述后曲面件的前表面至少在所述光学区内的所述部分中具有不同表面拓扑，所述可变光学插入物还包括非光学区；能量源，所述能量源被嵌入在所述可变光学插入物中在至少包括所述非光学区的区域中；以及液晶材料层，所述液晶材料层与所述可变光学插入物操作性地相关联，其中所述液晶材料包括纳米级聚合物分散液晶区域。22.一种通电眼科镜片装置，包括：可变光学插入物，所述可变光学插入物包括所述光学区内的至少一部分并且包括插入物前曲面件和插入物后曲面件，其中所述前曲面件的后表面和所述后曲面件的前表面至少在所述光学区内的所述部分中具有不同表面拓扑，所述可变光学插入物还包括非光学区；能量源，所述能量源被嵌入在所述可变光学插入物中在至少包括所述非光学区的区域中；以及液晶材料层，所述液晶材料层与所述可变光学插入物操作性地相关联，其中所述液晶材料...

【专利技术属性】
技术研发人员：SR比顿，L德斯奥，FA弗里特施，P潘多吉劳，RB普格，JD里亚尔，S塞拉克，NV塔比里安，A托纳，O尤斯科瓦，
申请(专利权)人：庄臣及庄臣视力保护公司，
类型：发明
国别省市：美国,US