用于电活性可变光圈镜片的方法和设备技术

本发明专利技术题为“用于电活性可变光圈镜片的方法和设备”。本发明专利技术公开了用于在镜片中提供可变光圈插入物的方法和设备。在一些示例中，可使用液晶层来提供可变光圈功能。在其他示例中，电致变色、光致变色、液体弯月面或电活性弹性装置可形成可变光圈插入物的阻光元件。在一些示例中，眼科镜片由包括可变光圈插入物的有机硅水凝胶浇铸模塑而成。

Method and apparatus for electroactive iris diaphragm lenses

The invention is entitled \method and apparatus for electroactive iris diaphragm lenses\. A method and apparatus for providing a variable aperture insert in a lens are disclosed. In some examples, the liquid crystal layer can be used to provide variable aperture functions. In other examples, electrochromic, photochromic, liquid meniscus, or electrically active elastic devices may form light-retardant elements with variable aperture inserts. In some instances, ophthalmic lenses are molded with silicone hydrogels including variable aperture inserts.

【技术实现步骤摘要】
用于电活性可变光圈镜片的方法和设备
技术介绍
1.
本专利技术描述了具有可变光圈能力的镜片装置，更具体地讲，在一些示例中，描述了具有可变光圈插入物的眼科镜片的制造。2.相关领域的讨论传统上，包括眼科镜片(诸如接触镜片或眼内镜片)的各种镜片提供预定光学特性。例如接触镜片可提供下列功能中的一种或多种：视力矫正功能；美容增强作用；以及治疗效果，但只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性。掺入镜片中的颜料可提供美容增强作用。掺入镜片中的活性剂可提供诊断和/或治疗功能。还存在包含形成小“针孔”光圈的掩蔽层的眼科镜片示例。静态掩蔽层形成的眼科镜片能够改善使用者所观察的像的清晰度。然而，对于使用者不必聚焦于细节的正常使用而言，这种体验由于获得的是隧道视觉且周边内容缺失，故而可能并不称心。然而，光圈的改进方面为新型镜片装置创造了可能，这些新型镜片装置通过对可变光圈进行电活性控制来工作并让使用者能够获得细节观察中获得清晰度。
技术实现思路
因此，本专利技术包含涉及可变光圈插入物的创新，该可变光圈插入物可被通电并且结合到镜片中。在一些示例中，该镜片可为能够改变细节像的清晰度并在引导的状态切换下恢复正常静态镜片性能的眼科镜片。此类眼科装置的示例可包括接触镜片或眼内镜片。此外，还提供了用于形成具有可变光圈插入物的可变光圈眼科镜片的方法和设备，该可变光圈插入物具有在不透明状态与透明状态之间切换的元件。一些示例可还包括具有刚性或可成形的通电插入物(其另外包括可变光圈部分)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。可成形的通电插入物也可封装在标准接触镜片材料诸如水凝胶中。附图说明通过下文对附图所示的本专利技术优选示例的更为具体的说明，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示例的示例性模具组件设备部件。图2A和图2B示出了具有可变光圈插入物实施方案的示例性通电眼科镜片。图3示出了具有可变光圈插入物的眼科镜片装置实施方案的剖视图。图4示出了当电活性镜片系统切换到减小的光圈大小时像质的示例性改善。图5A至图5D示出了根据本公开的不同大小和形状的光圈的示例。图5E示出了镜片中多个不同大小和形状的光圈的示例。图6A示出了可控可变光圈镜片的各方面，其中可使阻挡层的内部和外部透明以允许虹膜得以显露并根据使用者的瞳孔大小变化而调整。图6B示出了用于包含光致变色材料的可控可变光圈镜片的示例性装置，其中光致变色装置处于不阻挡光的状态。图6C示出了用于包含光致变色材料的可控可变光圈镜片的示例性装置，其中光致变色装置处于阻挡光的状态。图6D示出了可变光圈镜片的示例性横截面。图6E示出了可变光圈镜片的示例性横截面。图6F示出了可变光圈镜片的示例性横截面。图6G示出了可变光圈镜片的交错偏压元件。图6H示出了具有中心孔元件的可变光圈镜片的示例性横截面。图7示出了用于形成具有可变光圈插入物的眼科镜片的方法步骤。图8示出了用于将已成型插入件之间的可变光圈插入物放置到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示例的处理器。具体实施方式本专利技术包括用于制造具有可变光圈插入物的眼科镜片的方法和设备，其中可变光圈部分由液晶或自身包含液晶成分的复合材料构成。另外，本专利技术包括具有可变光圈插入物的眼科镜片，所述可变光圈插入物由液晶构成并结合到所述眼科镜片中。根据本专利技术，眼科镜片与嵌入式插入物和能量源形成在一起，所述能量源诸如用作能量存储装置的电化学电池或电池。在一些示例中，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。在一些示例中，能量源可包括可用在主构型或可再充电构型中的电化学电池化学过程。可使用佩戴者控制的调整装置来改变光学部分。调整装置可包括例如用于增加或减小电压输出或者与能量源接合和脱离的电子装置或无源装置。一些示例可还包括自动调整装置以根据已测量的参数或佩戴者输入通过自动设备来改变可变光圈部分。佩戴者输入可包括例如无线设备所控制的开关。无线可包括例如射频控制、磁性切换、光的图案化发射以及电感切换。在其他示例中，可响应于生物功能或响应于眼科镜片内的感测元件的测量进行活化。作为非限制性示例，其他示例可得自于由环境照明条件的变化而触发的活化。当电极通电所形成的电场导致液晶层内重新定向从而使分子从静息取向转变为通电取向时，光焦度可发生变化。在其他可供选择的示例中，可利用由通过电极通电的液晶层的变化所导致的不同效应，诸如例如，改变光偏振状态，特别是偏振旋转。在具有液晶层的一些示例中，在眼科镜片的非光学区部分中可存在可进行通电的元件，而其他示例可不需要通电。在不进行通电的示例中，液晶可基于某种外部因素(例如环境温度或环境光线)而被动地变化。当包含液晶层的物理镜片元件使其自身成形为具有不同的聚焦特性时，可得到可供选择的示例。随后可使用液晶层的电可变折射率，基于通过使用电极跨液晶层施加电场，来引入镜片聚焦特性的变化。液晶层的折射率可称之为有效折射率，并且可将涉及折射率的每种处理视为换句话讲是指有效折射率。有效折射率可例如来自于叠加具有不同折射率的多个区域。在一些示例中，有效方面可为各种区域贡献的平均值，而在其他示例中，有效方面可为对入射光的区域或分子效应的叠加。前容纳表面与液晶层制成的形状和后容纳表面与液晶层制成的形状可首先确定系统的聚焦特性。就液晶层的折射特性而言，这些折射特性的图案化可使镜片拥有用于有效改变镜片聚焦特性的镜片折射特性。在以下段落中，将给出本专利技术的示例的详细描述。对于优选和可供选择的示例的描述均仅为示例，应当理解，其变化、修改和更改对于本领域技术人员而言可为显而易见的。因此，应当理解所述示例不对作为其基础的本专利技术的范围构成限制。术语在针对本专利技术的该描述和权利要求中，所使用的各个术语定义如下：定向层：如本文所用，是指与液晶层相邻的影响并定向液晶层内的分子取向的层。所得的分子定向和取向可影响穿过液晶层的光。例如，定向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改变。光圈：如本文所用，是指镜片系统的一部分，该部分允许光通过以到达像平面，其中光圈周围的区域被掩蔽以阻挡原本可前行通过以到达像平面的光。电连通：如本文所用，是指受电场影响。就导电材料来说，该影响可由电流流动引起，或可导致电流流动。在其他材料中，该影响可以是产生影响的电势场，诸如永久分子偶极子和感应分子偶极子沿例如场力线取向的趋势。通电的：如本文所用，是指能够提供电流或者其内存储有电能的状态。通电取向：如本文所用，是指当受到由能量源供电的势场的效果的影响时，液晶分子的取向。例如，如果能量源以导通或断开状态操作，则包含液晶的装置可具有一种通电取向。在其他示例中，通电取向可沿着受所施加的能量的量影响的规模变化。能量：如本文所用，是指使物理系统做功的能力。本专利技术内的许多用途可涉及所述能力在做功中能够执行电作用。能源：如本文所用，是指能够供能或者使生物医学装置处于通电状态的装置。能量采集器：如本文所用，是指能够从环境中提取能量并将其转化为电能的装置。如本文所用的“空隙”和“空隙的”是指聚合物网络层的边界内的未被聚合物部分占据的区域，这些区域可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种接触镜片装置，所述接触镜片装置具有定位在所述接触镜片装置的光学区的至少一部分内的可变光圈插入物，其中所述可变光圈插入物包括：曲面前视觉件和曲面中间视觉件，其中所述前视觉件的后表面以及所述中间视觉件的前表面被配置成界定第一腔室的至少一部分；曲面后视觉件和曲面中间视觉件，其中所述后视觉件的前表面以及所述中间视觉件的后表面被配置成界定第二腔室的至少一部分；能量源，在所述可变光圈插入物中，所述能量源嵌入在构成非光学区的至少一个区域中；层，所述层包含定位在所述第一腔室内的液晶材料，其中所述层包括液晶材料区；以及其中所述可变光圈插入物调整所述接触镜片装置的景深。

【技术特征摘要】
2017.03.03 US 62/466464;2018.01.22 US 15/8763371.一种接触镜片装置，所述接触镜片装置具有定位在所述接触镜片装置的光学区的至少一部分内的可变光圈插入物，其中所述可变光圈插入物包括：曲面前视觉件和曲面中间视觉件，其中所述前视觉件的后表面以及所述中间视觉件的前表面被配置成界定第一腔室的至少一部分；曲面后视觉件和曲面中间视觉件，其中所述后视觉件的前表面以...

【专利技术属性】
技术研发人员：RB普格，FA弗里特施，P潘多吉劳，
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