JP2005523483A - Electroactive multifocal spectacle lens - Google Patents

Electroactive multifocal spectacle lens Download PDF

Info

Publication number
JP2005523483A
JP2005523483A JP2003587258A JP2003587258A JP2005523483A JP 2005523483 A JP2005523483 A JP 2005523483A JP 2003587258 A JP2003587258 A JP 2003587258A JP 2003587258 A JP2003587258 A JP 2003587258A JP 2005523483 A JP2005523483 A JP 2005523483A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electroactive
lens
range
ranges
multifocal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2003587258A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
ブルム、ロナルド・ディー
ダストン、ドワイト・ピー
ココナスキ、ウィリアム
カッツマン、ダン
Original Assignee
イー・ビジョン・エルエルシー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US10/281,204 external-priority patent/US6733130B2/en
Priority claimed from US10/387,143 external-priority patent/US7023594B2/en
Application filed by イー・ビジョン・エルエルシー filed Critical イー・ビジョン・エルエルシー
Publication of JP2005523483A publication Critical patent/JP2005523483A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/29—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the position or the direction of light beams, i.e. deflection
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02C—SPECTACLES; SUNGLASSES OR GOGGLES INSOFAR AS THEY HAVE THE SAME FEATURES AS SPECTACLES; CONTACT LENSES
    • G02C7/00—Optical parts
    • G02C7/02—Lenses; Lens systems ; Methods of designing lenses
    • G02C7/08—Auxiliary lenses; Arrangements for varying focal length
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02C—SPECTACLES; SUNGLASSES OR GOGGLES INSOFAR AS THEY HAVE THE SAME FEATURES AS SPECTACLES; CONTACT LENSES
    • G02C7/00—Optical parts
    • G02C7/02—Lenses; Lens systems ; Methods of designing lenses
    • G02C7/08—Auxiliary lenses; Arrangements for varying focal length
    • G02C7/081—Ophthalmic lenses with variable focal length
    • G02C7/083—Electrooptic lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02C—SPECTACLES; SUNGLASSES OR GOGGLES INSOFAR AS THEY HAVE THE SAME FEATURES AS SPECTACLES; CONTACT LENSES
    • G02C7/00—Optical parts
    • G02C7/10—Filters, e.g. for facilitating adaptation of the eyes to the dark; Sunglasses
    • G02C7/101—Filters, e.g. for facilitating adaptation of the eyes to the dark; Sunglasses having an electro-optical light valve
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1341—Filling or closing of cells
    • G02F1/13415—Drop filling process
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/29—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the position or the direction of light beams, i.e. deflection
    • G02F1/294—Variable focal length devices

Abstract

【課題】電気活性な多重焦点眼鏡レンズ
【解決手段】電気活性多重焦点眼鏡を開示している。この眼鏡は、少なくとも２つの電気活性範囲（５５６０）、（５５６５）および（５５７０）の積層を具備している。電気活性範囲は、複数の視力矯正範囲を備えている。この眼鏡はさらに、視力矯正範囲を生成するための、独立的に活性化するための制御装置を備えている。さらに、混合範囲を備えた電気活性多重焦点眼鏡も開示している。この混合範囲により、視力矯正範囲間の光パワーの遷移が得られる。Electroactive multifocal spectacle lens United States Patent Application 20070228405 Kind Code: A1 Disclosed is an electroactive multifocal eyeglass. The glasses comprise a stack of at least two electroactive ranges (5560), (5565) and (5570). The electroactive range has a plurality of vision correction ranges. The eyeglasses further include a control device for independently activating to generate a vision correction range. Furthermore, electroactive multifocal glasses with a mixing range are also disclosed. This mixing range provides a transition of optical power between the vision correction ranges.

Description

本発明は光学の分野に関連する。より詳細には、本発明は、多重焦点かつ電気活性な眼鏡レンズによる視力矯正に関する。   The present invention relates to the field of optics. More particularly, the present invention relates to vision correction with multifocal and electroactive eyeglass lenses.

１９９８年には、合衆国だけで約９２，０００，０００件の検眼が実施された。これらの検眼の大多数が、内科・外科の両方における眼の異常の完全な検査、筋肉バランスと両眼性の解析、角膜及び多くの場合瞳の測定、そして最後に屈折の検査に、主観的および客観的に関連していた。   In 1998, about 92,000,000 optometry was performed in the United States alone. The majority of these optometrists are subjective to complete examination of eye abnormalities in both medicine and surgery, muscle balance and binocular analysis, cornea and often pupil measurement, and finally refraction examination. And was objectively related.

屈折の検査は、被験者の眼の屈折異常の度数とタイプを知る／診断するために実施される。現在の段階で診断および測定が可能な屈折異常のタイプには、近視、遠視、乱視、老眼がある。最新の屈折レンズ（ホロプター）は、被験者の視覚を２０／２０距離およびこの付近に矯正しようと試み、また、いくつかの事例においては２０／１５距離の視野を達成することが可能であるが、しかし、これらは明らかに例外である。   A refraction test is performed to know / diagnose the degree and type of refractive error in the subject's eye. The types of refractive errors that can be diagnosed and measured at this stage include myopia, hyperopia, astigmatism, and presbyopia. The latest refractive lens (Horopter) attempts to correct the subject's vision to and near 20/20 distances, and in some cases can achieve a 20/15 distance field of view, But these are clearly exceptions.

被験者の眼の網膜が視力を処理および定義できる理論上の限度は約２０／１０である点を指摘すべきであろう。これは、現在、今日の屈折レンズ（ホロプター）と従来の眼鏡の両方の方法によって得られる視力よりも遥かに上である。これらの従来型装置に欠落しているのは、従来にはなかった屈折異常、例えば収差、不正乱視、または眼球の層の不規則性を検出、定量化、矯正する能力である。これらの収差、不正乱視、および／または眼球の層の不規則性は、被験者の視覚システムが原因であったり、または従来の眼鏡が原因の収差の結果であったり、またはこれらの組み合わせであることがある。   It should be pointed out that the theoretical limit at which the retina of the subject's eye can process and define visual acuity is about 20/10. This is far above the visual acuity obtained by both today's refractive lenses (horopters) and conventional spectacle methods. What is missing from these conventional devices is the ability to detect, quantify, and correct unconventional refractive anomalies such as aberrations, irregular astigmatism, or irregularities in the ocular layer. These aberrations, irregular astigmatism, and / or irregularities in the layers of the eyeball may be due to the subject's visual system, as a result of aberrations caused by conventional glasses, or a combination thereof There is.

したがって、被験者の視力を検出し、この度数を明示し、さらに、２０／１０または可能な限り高く矯正する手段を設けることが非常に有利である。さらに、これを非常に効率的で簡単な方法で行うことが有利である。   It is therefore very advantageous to provide means for detecting the visual acuity of the subject, specifying this power, and correcting for 20/10 or as high as possible. Furthermore, it is advantageous to do this in a very efficient and simple manner.

本発明の一実施形態により、多重焦点電気活性眼鏡が開示される。この眼鏡は、異なる視力矯正を担った複数の範囲を生成するために、少なくとも２つの電気活性範囲の積層を具備した電気活性レンズと、異なる視力矯正を担った複数の範囲を生成するために、各々の電気活性範囲を独立的に活性するための制御装置とを備えている。   In accordance with one embodiment of the present invention, multifocal electroactive glasses are disclosed. In order to generate a plurality of ranges responsible for different vision correction, the spectacles generate an electroactive lens comprising a stack of at least two electroactive ranges and a plurality of ranges responsible for different vision correction. And a control device for independently activating each electroactive range.

本発明の別の実施形態により、多重焦点電気活性眼鏡が開示される。この電気活性眼鏡は、異なる視力矯正を担う複数の範囲を生成するために、少なくとも１つの電気活性範囲を具備し、また、前記複数の視力矯正範囲間の少なくとも１つの混合範囲を具備した電気活性レンズと、前記視力矯正のための複数の範囲と、前記少なくとも１つの混合範囲とを生成するために、各々の電気活性範囲を独立的に活性するための制御装置とを備えている。   In accordance with another embodiment of the present invention, multifocal electroactive glasses are disclosed. The electro-active glasses have at least one electro-active range to generate a plurality of ranges responsible for different vision corrections, and at least one mixed range between the plurality of vision correction ranges. A lens and a controller for independently activating each electroactive range to generate a plurality of ranges for the vision correction and the at least one mixed range.

本発明の別の実施形態により、電気活性レンズが開示される。このレンズは、２つの積層した電気活性範囲を備え、このうちの第１の範囲が、活性時に、近距離および近−中距離視力矯正範囲を生成し、第２の範囲が、活性時に、遠−中距離視力矯正範囲を生成する。このレンズはさらに、各電気活性範囲を独立的に活性化する制御装置を備えている。   In accordance with another embodiment of the present invention, an electroactive lens is disclosed. The lens has two stacked electroactive ranges, the first of which produces a near and near-medium range vision correction range when activated, and the second is a far range when activated. -Generate a medium distance vision correction range. The lens further includes a control device that activates each electroactive range independently.

同様の要素を示すために同様の参照符号を使用している添付の図面と共に、以降に示す現在好ましい実施形態の詳細な説明を読解することで、本発明をより完全に理解することができる。   A more complete understanding of the invention can be obtained by reading the following detailed description of the presently preferred embodiments, taken in conjunction with the accompanying drawings, in which like reference numerals are used to indicate like elements.

本発明は、新規のアプローチを使用して、被験者の視力を検出し、この度数を明示し、矯正を行う。このアプローチには、電気活性レンズを使用したいくつかの新規的な実施形態が含まれる。さらに、本発明は、電気活性アイウェアの選択、ディスペンシング、活性化、およびプログラミングに向けた新規のアプローチを用いる。   The present invention uses a novel approach to detect a subject's visual acuity, specify this power and correct. This approach includes several novel embodiments using electroactive lenses. In addition, the present invention uses a novel approach towards selection, dispensing, activation, and programming of electroactive eyewear.

例えば、本発明の一実施形態では、新規の電気活性ホロプター／屈折レンズを使用している。この電気活性ホロプター／屈折レンズは、今日のホロプターよりも使用するレンズコンポーネントが遥かに少なく、また、これは、今日のホロプターの総サイズおよび／または重量のほんの一部分である。実際、この例証的な本発明の実施形態は、フレーム取着部内に収納した１対の電気活性レンズのみで構成されており、これにより、自己の構造設計を介して、および／または導線のネットワークの方法により、電気活性レンズを正確に機能させるために必要な電力が供給される。   For example, in one embodiment of the present invention, a novel electroactive horopter / refractive lens is used. This electroactive horopter / refractive lens uses much less lens components than today's horopter, and this is only a fraction of the total size and / or weight of today's horopter. In fact, this illustrative embodiment of the present invention is comprised of only a pair of electroactive lenses housed within a frame attachment, thereby enabling self-structural design and / or a network of conductors. By this method, the electric power necessary for correctly functioning the electroactive lens is supplied.

ここで、本発明の特定の実施形態の理解を補助するために、様々な用語について説明する。いくつかの場合においては、これらの説明は必ずしも限定を目的としたものではなく、ここに提示する例証、記述、および請求項を考慮しながら読解されるべきである。   Various terms are now described to assist in understanding certain embodiments of the invention. In some cases, these descriptions are not necessarily intended to be limiting and should be read in light of the illustrations, descriptions, and claims presented herein.

「電気活性ゾーン」は、電気活性構造、層、および／または範囲を含むか、またはこれらに含まれる。「電気活性域」は、電気活性層の一部分および／または全体であってよい。ある電気活性域は、別の電気活性域の付近に配置することができる。ある電気活性域は、直接、または、例えば各々の電気活性域間に絶縁体を設けることで間接的に、別の電気活性域に取り付けることができる。「電気活性屈折マトリックス」は、電気活性ゾーンおよび範囲の両方であり、また、別の電気活性層に、直接、あるいは各々の電気活性層間に絶縁体を設けることで間接的に取り付けることができる。「取り付ける」は、結合、付着、接着、およびこれ以外のよく知られた取り付け方法であってよい。「制御装置」は、プロセッサ、マイクロプロセッサ、集積回路、ＩＣ、コンピュータチップ、および／またはチップを含む、またはこれらに含まれることが可能である。「屈折レンズ」は制御装置を含むことが可能である。「自動屈折レンズ」は、波面解析装置を含むことができる。「近距離屈折異常」は、老眼、および、近距離にあるものをはっきりと見ることができるように矯正が必要なこれ以外のあらゆる屈折異常を含むことが可能である。「中距離屈折異常」は、中距離の矯正が必要な程度の老眼、さらに、中距離にあるものをはっきりと見ることができるように矯正が必要なこれ以外のあらゆる屈折異常を含むことができる。「遠距離屈折異常」は、遠距離にあるものをはっきりと見ることができるように矯正が必要な任意の屈折異常を含むことができる。「近距離」は、約６インチから約２２インチであってよく、約１４インチから約１８インチであることがより好ましい。「近中距離」は、約２２インチから約５フィートであってよい。「遠中距離」は、約５フィートから約１５フィートであってよい。「遠距離」は、約１５フィートから無限の間の距離であってよく、無限であることがより好ましい。「従来の屈折異常」は、近視、遠視、乱視、および／または老眼を含むことが可能である。「非従来的な屈折異常」は、不正乱視、眼のシステムの収差、および、従来の屈折異常に含まれないこれ以外の屈折異常を含むことができる。「光学屈折異常」は、レンズ光学要素に関連したあらゆる収差を含むことができる。   An “electroactive zone” includes or is included in an electroactive structure, layer, and / or range. An “electroactive region” may be a portion and / or the entire electroactive layer. One electroactive region can be located in the vicinity of another electroactive region. One electroactive region can be attached to another electroactive region, either directly or indirectly, for example, by providing an insulator between each electroactive region. An “electroactive refractive matrix” is both an electroactive zone and a range, and can be attached to another electroactive layer directly or indirectly by providing an insulator between each electroactive layer. “Attaching” may be bonding, attaching, adhering, and other well-known attachment methods. A “controller” may include or be included in a processor, microprocessor, integrated circuit, IC, computer chip, and / or chip. A “refractive lens” can include a control device. An “automatic refractive lens” can include a wavefront analyzer. “Near-range refractive error” can include presbyopia and any other refractive error that needs correction so that you can clearly see what is at close range. “Medium-range refractive error” can include presbyopia to the extent that medium-range correction is required, and any other refractive error that needs correction so that you can clearly see what is at mid-range. . A “far distance refractive error” can include any refractive error that needs to be corrected so that what is at a long distance can be clearly seen. The “short distance” may be from about 6 inches to about 22 inches, and more preferably from about 14 inches to about 18 inches. The “near-medium distance” may be about 22 inches to about 5 feet. The “far distance” may be from about 5 feet to about 15 feet. “Far distance” may be a distance between about 15 feet and infinity, more preferably infinity. “Conventional refractive error” can include myopia, hyperopia, astigmatism, and / or presbyopia. “Non-conventional refractive errors” can include irregular astigmatism, ocular system aberrations, and other refractive errors not included in conventional refractive errors. An “optical refractive error” can include any aberration associated with a lens optical element.

特定の実施形態では、「眼鏡」は１枚のレンズを含むことができる。別の実施形態では、「眼鏡」は２枚以上のレンズを含むことができる。「多焦点」レンズは、２焦点、３焦点、４焦点、および／またはさらに多数の追加のレンズを含むことができる。「仕上げ」レンズブランクは、両面の光学表面に仕上げ加工を施したレンズブランクを含むことができる。「半仕上げ」レンズブランクは、片面の光学表面のみに仕上げ加工を施し、もう一方の表面には仕上げ加工を施していないレンズブランクを含むことができ、このレンズは、例えばグラインディング、および／または研磨のようなさらなる変更を加えて、使用可能なレンズに仕上げる必要がある。「面仕上げ」は、半仕上げ状態のレンズブランクの仕上げ加工を施していない表面を仕上げるための、余分な材料のグラインディングおよび／または研磨を含むことができる。   In certain embodiments, “glasses” may include a single lens. In another embodiment, “glasses” may include more than one lens. A “multifocal” lens can include two focal points, three focal points, four focal points, and / or many additional lenses. “Finishing” lens blanks can include lens blanks having a finish on both optical surfaces. A “semi-finished” lens blank can include a lens blank that is finished on only one optical surface and not finished on the other surface, such as grinding and / or Further changes such as polishing need to be made to make the lens usable. “Surface finish” can include grinding and / or polishing of excess material to finish the unfinished surface of the lens blank in a semi-finished state.

図１は、電気活性ホロプター／屈折レンズシステム１００の一実施形態の斜視図である。フレーム１１０は、導線１３０のネットワークを介して、電気活性レンズ制御装置１４０、さらに電源１５０と接続した電気活性レンズ１２０を含んでいる。   FIG. 1 is a perspective view of one embodiment of an electroactive horopter / refractive lens system 100. The frame 110 includes an electroactive lens controller 140 and an electroactive lens 120 connected to a power source 150 via a network of conducting wires 130.

特定の実施形態では、フレーム１１０のテンプル（図１中には図示せず）が、例えばマイクロ燃料電池のような電池または電源を具備している。本発明の別の実施形態では、フレーム１１０の１個または複数のテンプルが、必要な電気コンポーネントを具備しているため、電気コードのプラグを電気アウトレットおよび／または電気活性屈折レンズの制御装置／プログラマ１６０に直接差し込むことができる。   In a particular embodiment, the temple (not shown in FIG. 1) of the frame 110 comprises a battery or power source, such as a micro fuel cell. In another embodiment of the present invention, one or more temples of the frame 110 are equipped with the necessary electrical components so that the electrical cord plug can be connected to an electrical outlet and / or electroactive refractive lens controller / programmer. 160 can be plugged directly into.

本発明のさらに別の実施形態では、電気活性レンズ１２０は、垂下されたハウジング組み立て品内に取り付けられているので、電気活性レンズを通して見るために、装用者は単純に、自分の顔を正確に位置決めするだけでよい。   In yet another embodiment of the present invention, the electroactive lens 120 is mounted within a suspended housing assembly so that the wearer can simply and accurately view his / her face for viewing through the electroactive lens. It only needs to be positioned.

本発明による第１の実施形態が、１対の電気活性レンズしか使用しない一方で、本発明による別の実施形態では、複数の電気活性レンズを使用する。本発明によるさらに別の実施形態では、従来型レンズと電気活性レンズの組み合わせを使用している。   While the first embodiment according to the invention uses only a pair of electroactive lenses, another embodiment according to the invention uses a plurality of electroactive lenses. In yet another embodiment according to the present invention, a combination of a conventional lens and an electroactive lens is used.

図２は、少なくとも１枚の電気活性レンズ２２０と複数の従来型レンズ、特に偏向レンズ２３０、プリズムレンズ２４０、乱視レンズ２５０、球面レンズ２６０を含んだハウジング組み立て品２１０を具備する、電気活性屈折レンズシステム２００の例証的実施形態の略図を示している。導線２７０のネットワークが、電気活性レンズ２２０を電源２７５と、さらに、処方箋ディスプレイ２９０を提供する制御装置２８０とに接続している。   FIG. 2 shows an electroactive refractive lens comprising a housing assembly 210 including at least one electroactive lens 220 and a plurality of conventional lenses, in particular a deflection lens 230, a prism lens 240, an astigmatic lens 250, and a spherical lens 260. 2 shows a schematic diagram of an exemplary embodiment of system 200. A network of conductors 270 connects the electroactive lens 220 to a power source 275 and to a controller 280 that provides a prescription display 290.

複数の電気活性レンズ、および／または従来型レンズと電気活性レンズの組み合わせを使用している本発明の各実施形態では、レンズは、被験者の視力を検査するために、無作為的および／または非無作為的に、１枚ずつ使用することができる。本発明の別の実施形態では、２枚以上のレンズを必要に応じてまとめて追加することで、各々の眼の前に総合の矯正力を提供する。   In each embodiment of the invention using multiple electroactive lenses and / or a combination of conventional and electroactive lenses, the lenses may be random and / or non-random to examine the subject's visual acuity. Can be used one by one at random. In another embodiment of the present invention, two or more lenses are added together as needed to provide total correction power in front of each eye.

電気活性ホロプターと電気活性アイウェアの両方において使用される電気活性レンズは、ハイブリッドおよび／または非ハイブリッド構造を備えている。ハイブリッド構造では、従来型レンズ光学要素を電気活性域と組み合わせている。非ハイブリッド構造では、従来型レンズ光学要素を使用していない。   Electroactive lenses used in both electroactive horopters and electroactive eyewear have a hybrid and / or non-hybrid structure. The hybrid structure combines a conventional lens optical element with an electroactive region. Non-hybrid structures do not use conventional lens optics.

上述したように、本発明は、図３にフロー線図で示す今日の従来型ディスペンシング実施シーケンス３００とは異なっている。ステップ３１０、３２０に示すように、一般的に従来型屈折レンズが関与した検眼の後に、被験者の処方箋が提供され、この処方箋をディスペンサに持って行く。この後、ステップ３３０、３４０に示すように、ディスペンサにて、被験者のフレームとレンズが選択される。ステップ３５０、３６０に示すように、レンズを加工し、エッジング処理を施し、フレーム内に組み立てられる。最後に、ステップ３７０にて、新たに処方された眼鏡がディスペンシングされ、受領される。   As described above, the present invention differs from today's conventional dispensing implementation sequence 300 shown in the flow diagram of FIG. As shown in steps 310 and 320, the subject's prescription is generally provided after optometry involving a conventional refractive lens, and the prescription is taken to the dispenser. Thereafter, as shown in steps 330 and 340, the frame and lens of the subject are selected by the dispenser. As shown in steps 350, 360, the lens is processed, subjected to an edging process, and assembled into a frame. Finally, at step 370, the newly prescribed glasses are dispensed and received.

図４のフロー線図に示すように、本発明のディスペンシング方法４００の例証的な実施形態では、ステップ４１０にて、装用者によって、または装用者のために、電気活性アイウェアが選択される。ステップ４２０にて、装用者にフレームが装着される。ステップ４３０にて、装用者が電気活性アイウェアを装着した状態で、電子機器が電気活性ホロプター／屈折レンズ制御システムによって制御され、制御システムは、多くの場合、アイケアプロフェッショナルおよび／または技術者によって操作される。しかし、本発明の特定の実施形態では、患者または装着者が、この制御システムを実際に操作することで、電気活性レンズの処方の制御を自分で行うことができる。本発明の別の実施形態によれば、患者／装用者と、アイケアプロフェッショナルおよび／または技術者との両者が共に制御装置を操作する。   As shown in the flow diagram of FIG. 4, in an exemplary embodiment of the dispensing method 400 of the present invention, at step 410, electroactive eyewear is selected by or for the wearer. . At step 420, the wearer wears a frame. At step 430, the electronic device is controlled by an electroactive horopter / refractive lens control system with the wearer wearing electroactive eyewear, and the control system is often operated by an eye care professional and / or technician. Is done. However, in certain embodiments of the invention, the patient or wearer can actually control the prescription of the electroactive lens by actually operating this control system. According to another embodiment of the present invention, both the patient / wearer and the eye care professional and / or technician operate the controller together.

ステップ４４０では、アイケアプロフェッショナルと技術者、および／または患者／装用者のいずれかによって操作される制御システムを使用して、患者／装用者のために最適な矯正処方を主観的または客観的の両方で選択する。患者／装用者の視力を最良に矯正するための正確な処方を選択したら、アイケアプロフェッショナルまたは技術者が患者／装用者の電気活性アイウェアのプログラムを行う。   At step 440, the control system operated by either the eye care professional and technician and / or the patient / wearer is used to determine the optimal correction prescription for the patient / wearer, both subjectively and objectively. Select with. Once the correct prescription is selected to best correct the patient / wearer's vision, the eye care professional or technician programs the patient / wearer's electroactive eyewear.

本発明の一実施形態では、選択した処方箋が、電気活性アイウェア制御装置、および／または１つ以上の制御装置コンポーネントにプログラムされ、この後、選択した電気活性アイウェアが、電気活性ホロプター／屈折レンズ制御装置から断絶される。本発明の別の実施形態では、選択された電気活性アイウェアへの処方箋のプログラムが、後に実施される。   In one embodiment of the present invention, the selected prescription is programmed into the electroactive eyewear controller and / or one or more controller components, after which the selected electroactive eyewear is electroactive horopter / refractive. Disconnected from the lens controller. In another embodiment of the present invention, a prescription program for selected electroactive eyewear is implemented later.

いずれの場合においても、ステップ４５０にて、今日における従来の眼鏡とは完全に異なる順序で、電気活性アイウェアが選択、装着、プログラム、およびディスペンスされる。この順序により、製造、屈折、ディスペンシングの効率性が向上する。   In either case, at step 450, electroactive eyewear is selected, worn, programmed, and dispensed in a completely different order than today's conventional glasses. This order improves manufacturing, refraction, and dispensing efficiency.

本発明によるこの方法を介して、患者／装用者は、文字通り自分のアイウェアを選択し、検眼の最中にこれらを装着し、正確な処方箋に基づいてプログラムすることができる。全ての場合ではないが多くの場合において、これは、患者／装用者が検査用イスを離れる前に完了するため、製造および患者の最終処方箋のプログラミング、さらに眼の屈折自体の正確性を確実に得ることが可能である。最後に、本発明のこの実施例では、患者は、検査用イスから立ち上がり、アイケアプロフェッショナルの事務所を去る際に、電気活性眼鏡を文字通り装着した状態でいることができる。   Through this method according to the present invention, patients / wearers can literally select their eyewear, wear them during optometry, and program based on the exact prescription. In many, if not all cases, this is done before the patient / wearer leaves the examination chair, thus ensuring the accuracy of manufacturing and programming of the patient's final prescription, as well as the eye refraction itself. It is possible to obtain. Finally, in this embodiment of the invention, the patient can literally wear electroactive glasses when standing up from the examination chair and leaving the eye care professional's office.

本発明の別の実施形態により、電気活性ホロプター／屈折レンズが患者または装用者の最良の矯正処方箋を簡単に表示または印刷し、この後、これに従来とほぼ同様の方法で記入することができる点を指摘すべきである。現在、この処理は、処方箋に、電気活性アイウェア（フレームとレンズ）を販売およびディスペンシングするためのディスペンシングの場所を手書きすることで行われている。   According to another embodiment of the present invention, the electroactive horopter / refractive lens can easily display or print the patient or wearer's best correction prescription, which can then be filled in in much the same way as before. A point should be pointed out. Currently, this process is performed by handwriting a dispensing location on the prescription for selling and dispensing electroactive eyewear (frame and lens).

本発明のさらに別の実施形態では、処方箋が、例えばインタネットによって、電気活性アイウェア（フレームおよびレンズ）の販売を行うディスペンシング場所に電子的に送信される。   In yet another embodiment of the present invention, the prescription is sent electronically to a dispensing location that sells electroactive eyewear (frames and lenses), for example, over the Internet.

眼の屈折を実施する時点で処方箋の書き込みを行わない場合には、本発明の特定実施形態において、電気活性アイウェア制御装置、および／または１つ以上の制御装置コンポーネントが、屈折に従って、プログラムされた後に電気活性アイウェアにインストールされるか、あるいは、電気活性アイウェアに直接プログラムされると同時にインストールされる。電気活性アイウェアに何も追加されない場合は、電気活性アイウェア制御装置、および／または１つ以上の制御装置コンポーネントが電気活性アイウェアの複雑に埋め込みされているため、後に追加を行う必要がない。   If no prescription is written when performing eye refraction, in certain embodiments of the invention, the electroactive eyewear controller and / or one or more controller components are programmed according to refraction. It is installed afterwards in the electroactive eyewear, or installed at the same time programmed directly into the electroactive eyewear. If nothing is added to the electroactive eyewear, the electroactive eyewear controller and / or one or more control device components are complexly embedded in the electroactive eyewear so there is no need to add later .

図２７は、本発明のディスペンシング方法２７００の別の実施形態のフロー線図を示す。ステップ２７１０にて、任意の方法を使用して、患者の視力が屈折される。ステップ２７２０にて、患者の処方箋が入手される。ステップ２７３０にて、電気活性アイウェアが選択される。ステップ２７４０にて、電気活性アイウェアが患者の処方箋に従ってプログラムされる。ステップ２７５０にて、電気活性アイウェアがディスペンスされる。   FIG. 27 shows a flow diagram of another embodiment of the dispensing method 2700 of the present invention. At step 2710, the patient's vision is refracted using any method. At step 2720, the patient's prescription is obtained. At step 2730, electroactive eyewear is selected. At step 2740, electroactive eyewear is programmed according to the patient's prescription. At step 2750, electroactive eyewear is dispensed.

図５は、本発明の電気活性アイウェア５００の別の実施形態を示す斜視図である。この例証的な例において、フレーム５１０は、接続ワイヤ５３０によって電気活性アイウェア制御装置５４０および電源５５０と電気的に結合している包括的な電気活性レンズ５２０、５２２を含む。一般的な電気活性レンズ５２０は断面線Ｚ−Ｚによって分割されている。   FIG. 5 is a perspective view showing another embodiment of the electroactive eyewear 500 of the present invention. In this illustrative example, frame 510 includes generic electroactive lenses 520, 522 that are electrically coupled to electroactive eyewear controller 540 and power source 550 by connection wires 530. A typical electroactive lens 520 is divided by a cross-sectional line ZZ.

制御装置５４０は、電気活性アイウェア５００の「脳」として機能し、また、少なくとも１個のプロセッサコンポーネントと、特定の処方箋についての命令および／またはデータを記憶しておくための少なくとも１個のメモリコンポーネントと、さらに、少なくとも１個の例えばポートといった入力／出力コンポーネントとを実装している。制御装置５４０は、メモリからの読み取り、またはメモリへの書き込みのような計算タスクを実行し、所望の屈折指標に基づいて個々の格子要素に印加する電圧を計算し、および／または、患者／使用者のアイウェアとこれに関連する屈折レンズ／ホロプター設備間のローカルインターフェースとして機能することができる。   The controller 540 functions as the “brain” of the electroactive eyewear 500 and also has at least one processor component and at least one memory for storing instructions and / or data for a particular prescription. It implements components and at least one input / output component such as a port. Controller 540 performs computational tasks such as reading from or writing to memory, calculates voltages to be applied to individual grating elements based on a desired refractive index, and / or patient / use Can serve as a local interface between a person's eyewear and the associated refractive lens / horopter installation.

本発明の一実施形態では、アイケアスペシャリストまたは技術者が、制御装置５４０を患者の集束と調節的な必要に見合うように事前にプログラムする。この実施形態では、この事前プログラミングを、制御装置５４０が患者のアイウェアの外側にある状態で、制御装置５４０上で実施し、検査が終了した後に、制御装置５４０をアイウェア内に挿入する。本発明の一実施形態では、制御装置５４０は、「読み取り専用」タイプであり、格子要素に電圧を印加して、屈折指標の必要なアレイを入手することで、特定距離の視力の矯正を行う。患者の処方箋が変更された場合には、スペシャリストが新規の制御装置５４０をプログラムし、アイウェア内に挿入しなければならない。この制御装置はアシック社（ＡＳＩＣ）製のあるクラスの製品、またはアプリケーション専用集積回路であり、さらに、このメモリおよび処理命令は永久に付与されている。   In one embodiment of the invention, an eye care specialist or technician pre-programs the controller 540 to meet patient focus and regulatory needs. In this embodiment, this pre-programming is performed on the controller 540 with the controller 540 outside of the patient's eyewear, and after the examination is completed, the controller 540 is inserted into the eyewear. In one embodiment of the present invention, the controller 540 is of a “read only” type and applies a voltage to the grating element to obtain the necessary array of refractive indices to correct vision at a specific distance. . If the patient's prescription changes, the specialist must program a new controller 540 and insert it into the eyewear. The controller is a class of product from ASIC, or an application specific integrated circuit, and the memory and processing instructions are permanently granted.

本発明の別の実施形態では、電気活性アイウェア制御装置は、最初にディスペンスされる時点で、アイケアスペシャリストまたは技術者によって元々プログラムされており、また、後に患者の必要性が変更した際に、同一の制御装置またはこれのコンポーネントを再プログラムして、異なる矯正を提供することができる。この電気活性アイウェア制御装置は、アイウェアから取り外し、屈折レンズの制御装置／プログラマ（図１、図２に示す）内に配置して、検眼中に再プログラムするか、または、電気活性アイウェアから取り外さずに現位置において、屈折レンズによって再プログラムすることができる。この場合、電気活性アイウェア制御装置を、例えばＦＰＧＡ社製のあるクラスの製品、またはフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ・アーキテクチャにすることができる。本発明のこの実施形態では、電気活性アイウェア制御装置はアイウェア内部に永久に埋め込まれているため、必要なものは、再プログラム命令をＦＰＧＡに発行する屈折レンズへのインターフェースリンクのみである。このリンクの部分は、屈折レンズ／ホロプター内、またはこの制御装置／プログラマユニット内に埋め込まれたＡＣアダプタによって提供される、電気活性アイウェア制御装置への外部ＡＣ電源を含む。   In another embodiment of the present invention, the electroactive eyewear controller was originally programmed by an eye care specialist or technician when initially dispensed, and later when the patient's needs change, The same controller or its components can be reprogrammed to provide different corrections. This electroactive eyewear controller can be removed from the eyewear and placed in a refractive lens controller / programmer (shown in FIGS. 1 and 2) and reprogrammed during optometry or electroactive eyewear It can be reprogrammed with a refractive lens in its current position without being removed from the lens. In this case, the electroactive eyewear controller can be, for example, a class of products from FPGA, or a field programmable gate array architecture. In this embodiment of the invention, the electroactive eyewear controller is permanently embedded within the eyewear, so all that is required is an interface link to the refractive lens that issues a reprogram command to the FPGA. This portion of the link includes an external AC power supply to the electroactive eyewear controller provided by an AC adapter embedded in the refractive lens / holopter or in the controller / programmer unit.

本発明の別の実施形態では、電気活性アイウェアは屈折レンズ、および外部設備として機能し、この外部設備は、アイケアスペシャリストまたは技術者によって操作され、電気活性アイウェア制御装置へのデジタルおよび／またはアナログインターフェースのみによって構成されている。このため、電気活性アイウェア制御装置は、さらに、屈折レンズ／ホロプターのための制御装置としても機能することができる。この実施形態では、必要な処理電子機器は、電気活性アイウェアへの格子電圧のアレイに変更し、使用者のための最適な矯正が経験的に決定された後に、このデータに基づいて電気活性アイウェア制御装置を再プログラムすることが可能である。この場合、患者は、検査中に自分の電気活性アイウェアを介して視力検査表を見直してもよいし、あるいは、自分が最良の矯正処方箋を選択している最中に、同時に、電気活性アイウェア内の制御装置が電子的に再プログラムされていることに注意を払わなくてもよい。   In another embodiment of the present invention, the electroactive eyewear functions as a refractive lens, and external equipment, which is operated by an eye care specialist or technician to digitally and / or connect to the electroactive eyewear controller. It consists only of analog interface. For this reason, the electroactive eyewear control device can also function as a control device for the refractive lens / horopter. In this embodiment, the required processing electronics are changed to an array of grid voltages to electroactive eyewear, and after the optimal correction for the user has been empirically determined, the electrical activity is based on this data. It is possible to reprogram the eyewear controller. In this case, the patient may review the eye chart via his / her electroactive eyewear during the examination, or at the same time while he is selecting the best correction prescription, It is not necessary to pay attention to the fact that the controller in the ware is electronically reprogrammed.

本発明の別の実施形態は、第１のステップとして、および／または、電気活性活性レンズ（図１、図２に示す）と組み合わせて使用可能な電子自動屈折レンズを利用することができ、該電子自動屈折レンズは、本発明の電気活性レンズとの使用に適合性を有し、このためにプログラムすることが可能なフィードバックを提供するべく開発または改造された、例えば例証の方法により、ハンフリー社（Ｈｕｍｐｈｒｅｙ）製の自動屈折レンズ及びニコン社（Ｎｉｋｏｎ）製の自動屈折レンズであってよいが、これらに限定はされない。この本発明の実施形態は、患者または装用者が自分の電気活性眼鏡を装着している間に、装用者の屈折異常を測定するべく使用される。このフィードバックは、制御装置および／またはプログラマ内に自動的または手動で提供され、次に、制御装置および／またはプログラマが、使用者／装用者の電気活性眼鏡の制御装置をキャリブレート、プログラムまたは再プログラムする。本発明のこの実施形態では、電気活性眼鏡を、完全な検眼または眼の屈折を行うことなく、必要に応じて再キャリブレートすることができる。   Another embodiment of the present invention can utilize an electronic autorefractive lens that can be used as a first step and / or in combination with an electroactive lens (shown in FIGS. 1 and 2), The electronic autorefractive lens is compatible with use with the electroactive lens of the present invention and has been developed or modified to provide programmable feedback for this purpose, for example, by Humphrey Corporation. (Humprey) auto-refractive lenses and Nikon auto-refractive lenses may be used, but the present invention is not limited thereto. This embodiment of the invention is used to measure a wearer's refractive error while the patient or wearer wears his electroactive glasses. This feedback is provided automatically or manually within the controller and / or programmer, which then calibrates, programs or reprograms the controller of the user / wearer's electroactive glasses. To do. In this embodiment of the invention, the electroactive glasses can be recalibrated as needed without performing a complete optometry or eye refraction.

本発明の特定の実施形態では、患者の視力矯正が、自分の電気活性レンズの方法によって、２０／２０に矯正される。これは、多くの場合、患者の従来の屈折異常（近視、遠視、乱視、および／または老眼）を矯正することで達成される。本発明の別の特定の実施形態では、非従来的な屈折異常、例えば眼の収差、不正乱視、および／または眼球の層の不規則性を、従来の屈折異常（近視、遠視、乱視、および／または老眼）と同様の方法で測定および矯正する。本発明のこの実施形態では、これによって、従来の屈折異常に加えて、眼の収差、不正乱視、および／または眼球の層の不規則性が矯正され、また、多くの場合、患者の視力を２０／２０以上、例えば２０／１５、２０／１５以上、さらに２０／１０、および／または２０／１０以上に矯正することができる。   In a particular embodiment of the invention, the patient's vision correction is corrected to 20/20 by the method of his electroactive lens. This is often accomplished by correcting the patient's conventional refractive error (myopia, hyperopia, astigmatism, and / or presbyopia). In another particular embodiment of the present invention, non-conventional refractive errors, such as ocular aberrations, irregular astigmatism, and / or irregularities in the ocular layer, are detected by conventional refractive errors (myopia, hyperopia, astigmatism, and Measure and correct in the same way as (or presbyopia). In this embodiment of the invention, this corrects ocular aberrations, irregular astigmatism, and / or irregularities in the layers of the eyeball in addition to conventional refractive errors, and often reduces patient vision. It can be corrected to 20/20 or more, for example 20/15, 20/15 or more, further 20/10, and / or 20/10 or more.

この有利な異常矯正は、アイウェア内の電気活性レンズを適応光学要素として効率的に使用することで達成される。適応光学要素は、設置ベースの天文望遠鏡における大気の歪みと、通信および軍事用途のための大気へのレーザ透過性とを矯正するために、長年に亘ってデモンストレーションおよび使用されてきた。これらの場合、画像またはレーザ光波の波面に対して小規模の矯正を行うために、通常、区切られた鏡、または「ラバー」鏡が採用される。ほとんどの場合、これらの鏡の操作は機械アクチュエータによって行われる。   This advantageous anomaly correction is achieved by efficiently using an electroactive lens in eyewear as an adaptive optical element. Adaptive optical elements have been demonstrated and used for many years to correct atmospheric distortions in installation-based astronomical telescopes and laser transparency into the atmosphere for communications and military applications. In these cases, a segmented mirror, or “rubber” mirror, is usually employed to provide a small correction to the image or laser wavefront. In most cases, the operation of these mirrors is performed by mechanical actuators.

視力に用いられる適応光学要素は、眼に安全なレーザのような光線による眼のシステムの活性検査に基づいており、網膜反応、または網膜上に作成される画像のいずれかの波面歪みを測定する。この波面解析形式は、平面または球面プローブ波を分析し、また、眼のシステムによってこの波面上に生じた歪みを測定する。最初の波面を歪みが生じた波面と比較することで、熟練した検査員は、眼のシステムにどのような異常が生じているかを決定し、適切な矯正処方製を処方することができる。波面解析装置には競合する設計がいくつかあるが、しかし、ここで記載した、このような波面解析を実施するための、透過性または反射性のいずれかの空間光変調器として使用する電気活性レンズの適応は本発明に含まれるものである。波面解析装置の例は、米国特許第５,７７７,７１９号（Ｗｉｌｌｉａｍｓ）、第５，９４９，５２１号（Ｗｉｌｌｉａｍｓ）に提供されており、これらの特許は全体として参照により、本明細書に組み込まれる。   The adaptive optical element used for vision is based on the activity test of the eye system with an eye-safe laser-like beam and measures the wavefront distortion of either the retinal reaction or the image created on the retina . This wavefront analysis format analyzes a planar or spherical probe wave and measures the distortion caused on the wavefront by the eye system. By comparing the initial wavefront with the distorted wavefront, a skilled inspector can determine what anomalies are occurring in the eye system and prescribe an appropriate corrective prescription. There are several competing designs for wavefront analyzers, but the electrical activity used here as either transmissive or reflective spatial light modulators to perform such wavefront analysis. Lens adaptation is included in the present invention. Examples of wavefront analyzers are provided in US Pat. Nos. 5,777,719 (Williams), 5,949,521 (Williams), which are incorporated herein by reference in their entirety. It is.

しかし、本発明の特定の実施形態では、電気活性レンズに対して小規模な矯正または調整を行うことで、屈折の指標が変更可能な、電気的に駆動された画素の格子アレイによって、画像光波が与えられると同時に、別の指標によって、通過する光が加速または減速される。こうすることで、電気活性レンズが、網膜上にほぼ無収差の画像を得るべく、眼自体のレンズ内における固有の空間の不完全性を補正することが可能な適応光学要素となる。   However, in certain embodiments of the present invention, image light waves are generated by a grid array of electrically driven pixels that can change the index of refraction by performing minor corrections or adjustments to the electroactive lens. Is given, the light passing therethrough is accelerated or decelerated by another indicator. In this way, the electroactive lens becomes an adaptive optical element capable of correcting the inherent spatial imperfection in the lens of the eye itself so as to obtain an almost aberration-free image on the retina.

本発明の特定の実施形態では、電気活性レンズが完全に二次元であるため、患者／使用者に必要な全体の視力矯正の処方箋の一番上に、小規模な屈折矯正の指標を採用することで、眼の光学システムによって生じた固定空間収差を補正することができる。こうすることで、視力を、一般的な収束および調整矯正で達成可能なレベルよりも高いレベルにまで矯正することができ、また、多くの場合、２０／２０よりも高い視力が得られる。   In certain embodiments of the invention, a small refractive correction index is employed at the top of the overall vision correction prescription required by the patient / user because the electroactive lens is completely two-dimensional. Thus, fixed spatial aberrations caused by the optical system of the eye can be corrected. In this way, visual acuity can be corrected to a level higher than that achievable with general convergence and adjustment correction, and in many cases, visual acuity higher than 20/20 is obtained.

この２０／２０よりも高い矯正を達成するためには、患者の眼の収差を、例えば、眼の収差測定のために特別に設計した波面センサまたは解析装置を使用して、改良した自動屈折レンズによって測定することができる。眼の収差と、別タイプの非従来的な屈折異常が、度数と空間的の両方において決定されたら、次に、アイウェア内の制御装置を、屈折変更の２次元空間依存性指数を採用することで、全体的な近視、遠視、老眼、および／または乱視矯正に加え、これらの収差および他タイプの非従来的な屈折異常を補正するようにプログラムすることができる。したがって、本発明の電気活性レンズの実施形態は、患者の眼のシステムの収差を電気活性的に矯正し、また、レンズ光学要素によって作成することができる。   In order to achieve this higher than 20/20 correction, the patient's eye aberration is improved, for example using a wavefront sensor or analysis device specially designed for eye aberration measurement. Can be measured. Once the eye aberrations and another type of non-conventional refractive error are determined both in power and space, then the eyewear controller employs a two-dimensional spatial dependence index of refraction modification. Thus, in addition to global myopia, hyperopia, presbyopia, and / or astigmatism correction, it can be programmed to correct for these aberrations and other types of unconventional refractive errors. Thus, embodiments of the electroactive lens of the present invention can electroactively correct aberrations in the patient's eye system and can be created by lens optics.

したがって、例えば、特定の−３．５０ジオプトリの視力矯正を行う場合には、特定の電気活性な発散レンズにおいて、装用者の近視を矯正する必要があるかもしれない。この場合、異なる電圧のＶ１．．．ＶＮのアレイを、格子アレイ内のＭ要素に印加し、屈折Ｎ１．．．ＮＭの異なる指標のアレイを生成することで、電気活性レンズに−３．５０ジオプトリの視力が与えられる。しかし、格子アレイ内の特定の要素は、眼の収差および／または非従来的な屈折異常を矯正するために、この指数Ｎ１．．．ＮＭに最大で±０．５０ユニットの変化を必要とする可能性がある。ベースの近視矯正電圧に加えて、これらの変化に関連した小規模の電圧逸脱が適切な格子要素に付加される。 Thus, for example, when performing a specific -3.50 diopter vision correction, it may be necessary to correct the myopia of the wearer in a specific electroactive divergent lens. In this case, V 1 . . . Apply an array of V N to the M elements in the grating array and apply the refraction N 1 . . . By generating an array of different indices of N M, it is given vision -3.50 diopters to electro-active lens. However, certain elements in the grating array may have this index N 1 ... To correct ocular aberrations and / or unconventional refractive errors. . . It may require changes in ± 0.50 units up to N M. In addition to the base myopia correction voltage, a small voltage deviation associated with these changes is added to the appropriate grid elements.

不正乱視のような非従来的な屈折異常、また、例えば角膜前部上、および角膜前後部の涙層、水溶液の異常、水晶体レンズの前後部、硝子体の異常のような眼の屈折異常、あるいは、これ以外の、眼の屈折システム自体により生じた収差を可能な限り検出、明示、および／または矯正するために、図６に示す本発明の処方方法６００の実施形態に従って、電気活性屈折レンズ／ホロプターを使用する。   Non-conventional refractive abnormalities such as irregular astigmatism, and ocular refractive errors such as tear layers on the anterior cornea and anterior and posterior cornea, aqueous solution abnormalities, front and rear lens lenses, vitreous abnormalities, Alternatively, in order to detect, manifest, and / or correct other aberrations caused by the ocular refractive system itself as much as possible, according to an embodiment of the prescription method 600 of the present invention shown in FIG. / Use a horopter.

ステップ６１０では、従来の屈折レンズ、従来型および電気活性レンズの両方を具備した電気活性屈折レンズ、電気活性レンズのみを具備した電気活性屈折レンズ、あるいは自動屈折レンズのいずれかを利用し、マイナス度数（近視用）、プラス度数（遠視用）、円筒形パワーおよび軸（乱視用）、プリズム度数のような従来のレンズ度数を必要に応じて用いて、患者の屈折異常を測定する。このアプローチを使用することで、患者は、従来の矯正的な屈折異常の方法により、今日、患者のＢＶＡ（最良の視力の鋭さ）として知られているものを得る。しかし、本発明の特定の実施形態により、患者の視力を、今日における従来的な屈折レンズ／ホロプターが達成できるレベル以上に改善することが可能になる。   Step 610 utilizes a conventional refractive lens, an electroactive refractive lens with both conventional and electroactive lenses, an electroactive refractive lens with only an electroactive lens, or an auto-refractive lens, minus power. The patient's refractive error is measured using conventional lens powers such as (for myopia), plus power (for hyperopia), cylindrical power and axis (for astigmatism), prism power as needed. Using this approach, the patient obtains what is known today as the patient's BVA (best vision sharpness) by means of conventional corrective refractive error methods. However, certain embodiments of the present invention allow the patient's vision to be improved beyond what a conventional refractive lens / horopter can achieve today.

したがって、ステップ６１０では、非従来的な本発明による方法で、患者の処方箋をさらに改善する。このステップ６１０では、この目的を達成する処方箋が電気活性屈折レンズ内にプログラムされる。患者は、正確に位置決めされて、マルチ格子電気活性構造を具備した電気活性レンズを介して、屈折異常を正確に自動的測定する、改造され、互換性を有する自動屈折レンズまたは波面解析装置内を見る。この屈折異常測定は、非従来的屈折異常を可能な限り検出および明示する。この測定は、各電気活性レンズの、約４．２９ｍｍといった小型の対象面積に対して実施され、これと同時に、患者が電気活性レンズの対象範囲を通してこれの先を見ている際に、患者の視線に沿って、中心窩上で最良の焦点を達成するために必要な処方箋を自動的に計算する。この測定が実施されると、この非従来的矯正が、今後の使用のために制御装置／プログラマメモリ内に記憶されるか、または、電気活性レンズを制御する制御装置内にプログラムされる。当然ながら、これが両眼について繰り返される。   Accordingly, in step 610, the patient's prescription is further improved with a non-conventional method according to the present invention. In this step 610, a prescription that achieves this goal is programmed into the electroactive refractive lens. The patient is positioned within a modified and compatible auto-refractive lens or wavefront analyzer that accurately and accurately measures refractive errors via an electro-active lens with a multi-grating electro-active structure. to see. This refractive error measurement detects and demonstrates non-conventional refractive errors as much as possible. This measurement is performed on a small target area of about 4.29 mm for each electroactive lens, and at the same time, as the patient is looking beyond this through the target area of the electroactive lens, Along the line of sight, the prescription necessary to achieve the best focus on the fovea is automatically calculated. When this measurement is performed, this non-conventional correction is stored in the controller / programmer memory for future use or programmed into the controller that controls the electroactive lens. Of course, this is repeated for both eyes.

ステップ６２０にて、次に、患者または装用者は、自分のオプションで、従来型の屈折異常矯正、非従来型の屈折異常矯正、または両方の組み合わせの改善を可能にする制御ユニットの使用を選択し、最終的な処方箋を自分の嗜好に合わせることができる。あるいは、またはこれに加えて、アイケアプロフェッショナルが、いくつかの場合において、それ以上の改善が実施されない段階にまで、処方箋を改善することも可能である。この時点で、従来の技術で得られるあらゆるレベルよりも高い、改善された患者のＢＶＡが達成される。   At step 620, the patient or wearer then chooses to use a control unit that allows for the improvement of conventional refractive error correction, non-conventional refractive error correction, or a combination of both at his option. And you can adapt the final prescription to your taste. Alternatively, or in addition, the eye care professional can improve the prescription to a point where in some cases no further improvement is performed. At this point, an improved patient BVA is achieved that is higher than any level obtained with the prior art.

この後、ステップ６３０にて、さらに改善された任意の処方箋が、電気活性レンズの処方箋を制御する制御装置内にプログラムされる。ステップ６４０にて、プログラムされた電気活性眼鏡がディスペンスされる。   Thereafter, at step 630, any further improved prescription is programmed into the controller that controls the prescription of the electroactive lens. At step 640, the programmed electroactive eyeglasses are dispensed.

先行のステップ６１０から６４０は、アイケアプロフェッショナルの判断またはアプローチに依存する、本発明のある方法の実施形態を示す一方で、異なる、しかし類似した様々なアプローチを用い、単純に電気活性屈折レンズ／ホロプターのみを使用し、またはこれを波面解析装置と組み合わせて使用することで、患者の視力を検出、明示、および／または矯正することが可能である。波面解析装置と共に使用するか否かは関係なく、患者の視力を検出、明示、および／または矯正するために、電気活性屈折レンズ／ホロプターを使用した、順序不問の任意の方法が、本発明の一部として考慮される。例えば、本発明の特定の実施形態において、ステップ６１０から６４０は、改善された方法で実施でき、また、さらには異なる順序においてさえも実施することができる。さらに、本発明による特定の別の方法の実施形態では、ステップ６１０で参照したレンズの対象面積は、直径約３．０ｍｍから直径約８．０ｍｍの範囲内である。本発明のまた別の実施形態では、対象面積は、直径約２．０ｍｍから最大でレンズの全体面積の範囲内の任意の大きさであってよい。   The preceding steps 610 to 640 show certain method embodiments of the present invention, depending on the judgment or approach of an eye care professional, while using different but similar approaches, simply using an electroactive refractive lens / holopter By using only or in combination with a wavefront analyzer, it is possible to detect, manifest and / or correct the patient's visual acuity. Regardless of whether used with a wavefront analyzer, any unordered method of using the electroactive refractive lens / horopter to detect, manifest and / or correct the patient's visual acuity is Considered as part. For example, in certain embodiments of the invention, steps 610 to 640 can be performed in an improved manner, and even in a different order. Further, in certain other method embodiments according to the present invention, the target area of the lens referenced in step 610 is in the range of about 3.0 mm diameter to about 8.0 mm diameter. In yet another embodiment of the invention, the area of interest may be any size within the range of about 2.0 mm in diameter up to the total area of the lens.

この説明は、未来の検眼を実施するために、様々な形態の電気活性レンズのみを使用した、またはこれを波面解析装置と共に使用した屈折に集中しているが、新たに開発される技術により、客観的測定のみを実施し、患者との間で交わされる患者の反応または相互作用を潜在的に排除できる可能性もある。ここで記述および／または請求した本発明の多くの実施形態は、客観的、主観的、またはこれの組み合わせを問わない、任意タイプの測定システムと共に動作することを目的としている。   This description focuses on refraction using only various forms of electroactive lenses or using them with wavefront analyzers to perform future optometry, but with newly developed technology, It may also be possible to perform only objective measurements and potentially eliminate patient reactions or interactions with patients. Many embodiments of the invention described and / or claimed herein are intended to work with any type of measurement system, whether objective, subjective, or a combination thereof.

次に、電気活性レンズ自体について説明すると、上述したとおり、本発明の実施形態は、ハイブリッド構造または非ハイブリッド構造のいずれであってもよい新規の電気活性レンズを具備した電気活性屈折レンズ／ホロプターに関連している。ハイブリッド構造とは、従来型のシングルビジョンまたは多焦点レンズ光学要素の、前面上、後面上、および／または前面と後面の間に設けた少なくとも１つの電気活性域との組み合わせを意味し、この電気活性域は、焦点を電気的に変更するために必要な電気活性手段を備えた電気活性材料で構成されている。本発明の特定の実施形態では、電気活性域は、引っ掻き、およびこれ以外の通常の疲労から保護するために、レンズ内部、またはレンズの後部凹面上に明確に設けられている。電気活性域が前部凸面の一部分として設けられている実施形態では、多くの場合、耐引っ掻きコーティングが施されている。従来型のシングルビジョンレンズまたは従来型の多焦点レンズと、電気活性域とを組み合わせることで、ハイブリッドレンズ設計の総レンズ度数が得られる。非ハイブリッドとは、電気活性なレンズを意味し、これにより、この屈折力のほぼ１００％が、この電気活性特性のみによって生成される。   Next, the electroactive lens itself will be described. As described above, the embodiment of the present invention is applied to an electroactive refractive lens / horopter equipped with a novel electroactive lens that may be either a hybrid structure or a non-hybrid structure. Related. Hybrid structure means the combination of a conventional single vision or multifocal lens optical element on the front surface, on the rear surface, and / or at least one electroactive region provided between the front and rear surfaces. The active area is composed of an electroactive material provided with electroactive means necessary for electrically changing the focal point. In certain embodiments of the invention, the electroactive region is clearly provided within the lens or on the rear concave surface of the lens to protect against scratching and other normal fatigue. In embodiments in which the electroactive area is provided as part of the front convex surface, scratch coating is often applied. By combining a conventional single vision lens or a conventional multifocal lens with an electroactive region, the total lens power of the hybrid lens design can be obtained. Non-hybrid means an electroactive lens, whereby almost 100% of this refractive power is generated solely by this electroactive property.

図７は、例証的なハイブリッド電気活性眼鏡レンズ７００の一実施形態の正面図、図８は、線Ａ−Ａに沿った断面図を示す。この例証的な例では、レンズ７００はレンズ光学要素７１０を具備している。レンズ光学要素７１０には、電気活性屈折マトリックス７２０が取り付けられており、この電気活性屈折マトリックス７２０には、この全体または一部分を占める１つ以上の電気活性域を設けることができる。レンズ光学要素７１０にはさらにフレーミング層７３０が取り付けられており、これが、電気活性屈折マトリックス７２０の少なくとも一部分を包囲している。レンズ光学要素７１０は乱視力矯正範囲７４０を備えており、この乱視力矯正範囲７４０は、この特定の例において、水平から右方向に約４５°回転された乱視軸Ａ−Ａを具備している。収束電気活性屈折マトリックス７２０とフレーミング層７３０をカバーするのは光学カバー層７５０である。   FIG. 7 shows a front view of one embodiment of an exemplary hybrid electroactive eyeglass lens 700, and FIG. 8 shows a cross-sectional view along line AA. In this illustrative example, lens 700 includes a lens optical element 710. Mounted on the lens optical element 710 is an electroactive refractive matrix 720, which can be provided with one or more electroactive regions that occupy all or a portion thereof. The lens optical element 710 further includes a framing layer 730 that surrounds at least a portion of the electroactive refractive matrix 720. The lens optical element 710 includes an astigmatism correction range 740, which in this particular example has an astigmatism axis AA that is rotated approximately 45 ° from the horizontal to the right. . Covering the convergent electroactive refractive matrix 720 and the framing layer 730 is an optical cover layer 750.

後にさらに詳細に説明するように、電気活性屈折マトリックス７２０は、液晶および／またはポリマーゲルを装備することができる。電気活性屈折マトリックス７２０は、さらに、整列層、金属層、伝導層、および／または絶縁層を装備することが可能である。   As described in further detail below, the electroactive refractive matrix 720 can be equipped with liquid crystals and / or polymer gels. The electroactive refractive matrix 720 can further be equipped with an alignment layer, a metal layer, a conductive layer, and / or an insulating layer.

ある別の実施形態では、乱視矯正範囲７４０を排除して、レンズ光学要素７１０が球面度数のみを矯正できるようにしている。また別の実施形態では、レンズ光学要素７１０が、遠距離、近距離、および／またはこの両方、さらに、球面、円筒形、プリズム状の、および／または非球面異常を含む任意タイプの従来型屈折異常を矯正することが可能である。電気活性屈折マトリックス７２０は、さらに、近距離、および／または、例えば収差のような非従来型の屈折異常の矯正が可能である。別の実施形態では、電気活性屈折マトリックス７２０は、任意のタイプの従来型、または非従来型の屈折異常を矯正することができ、また、レンズ光学要素７１０は、従来型の屈折異常を矯正することができる。   In another embodiment, the astigmatism correction range 740 is eliminated so that the lens optical element 710 can correct only spherical power. In yet another embodiment, the lens optical element 710 includes any type of conventional refraction including long distance, near distance, and / or both, and also spherical, cylindrical, prismatic, and / or aspherical anomalies. It is possible to correct the abnormality. The electroactive refractive matrix 720 can further correct near distances and / or non-conventional refractive errors such as aberrations. In another embodiment, electroactive refractive matrix 720 can correct any type of conventional or non-conventional refractive error, and lens optical element 710 corrects a conventional refractive error. be able to.

ハイブリッド構造アプローチを備えた電気活性レンズは、非ハイブリッドレンズについて、特定の明白な利点を有する。これらの利点には、必要とする電力が低いこと、電池サイズが小型であること、電池寿命がより長いこと、電気回路要素の複雑性が低いこと、導体の数が少ないこと、絶縁体の数が少ないこと、製造コストがより低いこと、光学的透明性が増加したこと、さらに、構造的統合性が増加したことが挙げられる。しかし、非ハイブリッド電気活性レンズは、厚みの低減、大量生産の可能性といった独自の利点を備えている旨を特筆しなければならない。   Electroactive lenses with a hybrid structure approach have certain obvious advantages over non-hybrid lenses. These benefits include lower power requirements, smaller battery size, longer battery life, lower complexity of electrical circuit elements, fewer conductors, number of insulators Low manufacturing cost, lower manufacturing costs, increased optical transparency, and increased structural integrity. However, it must be noted that non-hybrid electroactive lenses have unique advantages such as reduced thickness and the possibility of mass production.

さらに、非ハイブリッドと、いくつかの実施形態における、全域ハイブリッドおよび部分域ハイブリッドアプローチとの両方により、例えば、使用する電気活性構造設計が多重格子電気活性構造である場合には、非常に限定された数のＳＫＵ（在庫保有単位）を大量生産することが可能になる。この場合には、大量生産を行う際に、主に、装用者の解剖学的適合性のための湾曲やサイズといった限定数の区別された特徴のみに重点を置くだけでよい。   Furthermore, both non-hybrid and, in some embodiments, both full-area and partial-area hybrid approaches, were very limited, for example, when the electroactive structure design used was a multi-grid electroactive structure It becomes possible to mass-produce several SKUs (inventory holding units). In this case, in mass production, only the limited number of distinct features such as curvature and size for the wearer's anatomical suitability need to be focused on.

この改善の重要性を理解するには、多くの処方箋を提示するために必要な、伝統的なレンズブランクの数を知る必要がある。矯正処方箋の約９５％が、０．２５ジオプトリ単位で増分する、−６．００ジオプトリから＋６．００ジオプトリの範囲内での球面度数の矯正を含んでいる。この範囲に基づくと、一般的に所定の球面度数には４９段階ある。乱視矯正を含んだ処方箋のうち、約９５％が、０．２５ジオプトリ単位で増分する、−４．００ジオプトリから＋４．００の範囲内に含まれる。この範囲に基づくと、一般的に処方される乱視（または円筒形）度数には約３３段階ある。しかしながら、乱視は軸コンポーネントであるため、約３６０°の乱視軸包囲が存在し、一般的に、これが１°単位の増分にて処方される。したがって、３６０種類の異なる乱視軸処方箋が存在する。   To understand the importance of this improvement, it is necessary to know the number of traditional lens blanks needed to present many prescriptions. About 95% of the correction prescriptions include correction of spherical power in the range of -6.00 to +6.00 diopters, incrementing by 0.25 diopters. Based on this range, there are generally 49 steps for a given spherical power. About 95% of prescriptions that include astigmatism correction fall within the range of -4.00 diopters to +4.00, incrementing by 0.25 diopters. Based on this range, there are approximately 33 levels of commonly prescribed astigmatism (or cylindrical) power. However, since astigmatism is an axial component, there is an astigmatic axis envelope of about 360 °, which is typically prescribed in 1 ° increments. Therefore, there are 360 different astigmatic axis prescriptions.

さらに、多くの処方箋は、老眼を矯正するための２焦点コンポーネントを含んでいる。老眼矯正を含んだ処方箋のうち約９５％が、０．２５ジオプトリ単位で増分する＋１．００ジオプトリから＋３．００ジオプトリの範囲内に含まれるため、したがって、一般に処方される老眼力には約９種類存在することになる。   In addition, many prescriptions include a bifocal component for correcting presbyopia. Approximately 95% of prescriptions that include presbyopia correction fall within the range of +1.00 diopters to +3.00 diopters, incrementing by 0.25 diopters, and thus about 9 prescriptions for prescription presbyopia There will be kinds.

本発明のいくつかの実施形態は球体、円筒形、軸的な老眼矯正を提供できるため、１枚の非ハイブリッド電気活性レンズが、５，２３９，０８０（＝４９×３３×３６０×−９）種類の異なる処方箋を提供することが可能である。したがって、１枚の非ハイブリッド電気活性レンズによって、大量生産、および／または、多数のレンズブランクＳＫＵを在庫する必要性が排除されるが、恐らくさらに重要なことは、特定の患者の処方箋に合わせて、各々のレンズブランクにグラインドおよび研磨処理を施す必要が排除される点である。   Since some embodiments of the present invention can provide spherical, cylindrical, axial presbyopia correction, one non-hybrid electroactive lens is 5,239,080 (= 49 × 33 × 360 × −9) It is possible to provide different types of prescriptions. Thus, a single non-hybrid electroactive lens eliminates the need for mass production and / or the need to stock a large number of lens blanks SKU, but perhaps more importantly tailored to a specific patient's prescription The need to grind and polish each lens blank is eliminated.

顔形状、睫毛の長さ等のような解剖学的事項に対応する必要のある生体的な多様なレンズ湾曲を考慮すると、２つ以上のいくつかの非ハイブリッド電気活性レンズＳＫＵを大量生産および／または在庫することができる。しかしながら、ＳＫＵの数は数百万から５以下まで低減することができる。   Given the diverse biological curvature of the lens that needs to accommodate anatomical features such as face shape, eyelash length, etc., mass production and / or several more than two non-hybrid electroactive lenses SKU Or can be stocked. However, the number of SKUs can be reduced from millions to 5 or less.

ハイブリッドな電気活性レンズの場合、レンズ光学要素によって従来の屈折異常を矯正し、ほとんど集中した電気活性層を利用することにより、必要なＳＫＵの数を低減することも可能である。図７を参照すると、乱視軸Ａ−Ａを要求された位置に配置するために、必要に応じてレンズ７００を回転させることができる。したがって、ハイブリッドレンズブランクの数を、３６０の因数によって減少することが可能である。さらに、ハイブリッドレンズの電気活性域によって老眼矯正が実施されるため、必要なレンズブランクの数を、９の因数によって低減することができる。したがって、ハイブリッドな電気活性レンズの実施形態は、必要なレンズブランクの数を５，０００，０００個以上から１６１９個（＝４９×３３）へ低減することが可能である。この数のハイブリッドレンズブランクＳＫＵを大量生産および／または在庫することが妥当に可能であるため、グラインディングおよび研磨処理を施す必要性が排除される。   In the case of a hybrid electroactive lens, it is also possible to reduce the number of SKUs required by correcting the conventional refractive error with a lens optical element and utilizing an almost concentrated electroactive layer. Referring to FIG. 7, the lens 700 can be rotated as necessary to place the astigmatic axis AA at the required position. Thus, the number of hybrid lens blanks can be reduced by a factor of 360. Furthermore, since presbyopia correction is performed by the electroactive area of the hybrid lens, the number of required lens blanks can be reduced by a factor of 9. Therefore, embodiments of hybrid electroactive lenses can reduce the number of lens blanks required from more than 5,000,000 to 1619 (= 49 × 33). Since it is reasonably possible to mass produce and / or stock this number of hybrid lens blanks SKU, the need for grinding and polishing processes is eliminated.

しかしながら、レンズブランクを完成させるための、半完成状態のハイブリッドレンズブランクに施すグラインディングおよび研磨は依然として残る。図２８は、半完成状態にあるレンズブランク２８００の実施形態の斜視図を示す。この実施形態では、半完成状態のレンズブランク２８００は、完成面２８２０、未完成面２８３０、部分域電気活性屈折マトリックス２８４０を備えたレンズ光学要素２８１０を具備している。別の実施形態では、半完成状態のレンズブランク２８００は、全域電気活性層を備えることができる。さらに、半完成状態のレンズブランク２８００の電気活性構造は、マルチ格子または単一相互接続を具備することができる。またさらに、半完成状態のレンズブランク２８００は、屈折および／または回折特性を有することが可能である。   However, the grinding and polishing applied to the semi-finished hybrid lens blank to complete the lens blank remains. FIG. 28 shows a perspective view of an embodiment of a lens blank 2800 in a semi-finished state. In this embodiment, the semi-finished lens blank 2800 includes a lens optical element 2810 with a finished surface 2820, an unfinished surface 2830, and a partial area electroactive refractive matrix 2840. In another embodiment, the semi-finished lens blank 2800 can comprise a global electroactive layer. Further, the electroactive structure of the semi-finished lens blank 2800 can comprise multiple gratings or a single interconnect. Still further, the semi-finished lens blank 2800 can have refractive and / or diffractive properties.

電気活性レンズの、ハイブリッドまたは非ハイブリッドいずれかの実施形態では、制御装置による調整および制御が可能な電気活性レンズによって、著しい数の矯正を要する処方箋を作成およびカスタマイズすることができ、制御装置は、患者の特定の処方箋の要望に応じてカスタマイズおよび／またはプログラムされている。このため、多数の処方箋、多様なレンズスタイル、シングルビジョンレンズブランク、さらに多数の多焦点の半完成レンズブランクが不要となる。実際、我々が知る限りでは、多くのレンズおよびフレームの製造／配布に大変革が起こる可能性がある。   In either a hybrid or non-hybrid embodiment of an electroactive lens, an electroactive lens that can be adjusted and controlled by a controller can create and customize a prescription that requires a significant number of corrections, Customized and / or programmed according to the patient's specific prescription requirements. This eliminates the need for multiple prescriptions, various lens styles, single vision lens blanks, and multiple multifocal semi-finished lens blanks. In fact, to the best of our knowledge, the transformation / manufacture of many lenses and frames can change dramatically.

本発明は、非ハイブリッドの電気活性レンズと、全域または部分域特定のハイブリッド電気活性レンズの両方を含み、このハイブリッド活性レンズは、事前製造された電子アイウェア（フレームおよび／またはレンズ）、または、患者または顧客への配送の時点でカスタマイズされている電子アイウェアのいずれかである。事前製造され、組み立てられているアイウェアの場合、フレームとレンズの両方が、既にエッジング処理が施され、眼鏡フレーム内に取り付けられた状態に事前作成されている。さらに、プログラム可能、再プログラム可能な制御装置と、必要な電子コンポーネントを備えたフレームおよびレンズの大量生産とが、やはり本発明の一部分として考慮され、フレームおよびレンズは、事前製造し、アイケアプロフェッショナルがいる場所、または別の場所に送付され、例えば、患者の処方箋に従って、プログラムされた制御装置、および／または、１つ以上の制御装置コンポーネントを取り付けられる。   The present invention includes both non-hybrid electroactive lenses and full or partial area specific hybrid electroactive lenses, wherein the hybrid active lenses are pre-manufactured electronic eyewear (frame and / or lens), or Any electronic eyewear that is customized at the time of delivery to the patient or customer. In the case of pre-manufactured and assembled eyewear, both the frame and the lens are pre-created with the edging process already attached to the eyeglass frame. In addition, programmable and reprogrammable controls and mass production of frames and lenses with the necessary electronic components are still considered as part of the present invention, and the frames and lenses are pre-manufactured by eye care professionals. Sent to one location or another, and can be fitted with a programmed controller and / or one or more controller components, eg, according to a patient's prescription.

特定の場合において、制御装置、および／または１つ以上の制御装置コンポーネントは、事前製造されたフレームおよび電気活性レンズ組み立て品であり、この後、アイケアプロフェッショナルのいる場所、または何処か別の場所にて、これをプログラムすることができる。制御装置、および／または１つ以上の制御装置コンポーネントは、例えば、眼鏡のフレーム内、フレーム上、レンズ内、レンズ上に収容できるチップまたは薄膜の形態であってよい。制御装置、および／または、１つ以上の制御装置コンポーネントは、実現されるビジネス戦略に従って、再プログラム可能、または再プログラム不能にすることができる。制御装置、および／または、１つ以上の制御装置コンポーネントが再プログラム可能である場合には、これによって、患者または顧客が自分の眼鏡フレーム、さらに電気活性レンズの審美的外観および機能性に満足している限り、患者の処方箋を繰り返し更新することが可能になる。   In certain cases, the controller and / or one or more controller components are pre-manufactured frames and electroactive lens assemblies, after which the eye care professional is located or elsewhere. You can program this. The controller and / or one or more controller components may be, for example, in the form of a chip or thin film that can be housed in a frame of glasses, on a frame, in a lens, on a lens. The controller and / or one or more controller components can be reprogrammable or non-reprogrammable according to the business strategy implemented. If the controller and / or one or more controller components are reprogrammable, this will allow the patient or customer to be satisfied with the aesthetic appearance and functionality of their eyeglass frame, as well as the electroactive lens. As long as the patient's prescription can be updated repeatedly.

後者の、説明したばかりの非ハイブリッドおよびハイブリッド電気活性レンズの実施形態の場合には、レンズは、異物による障害から眼を保護するために、構造的に十分に頑丈で信頼できるものでなければならない。米国では、殆どの眼鏡レンズは、ＦＤＡが要求する衝撃テストに合格しなければならない。これらの要求を満たすために、レンズ内、またはレンズ上に支持構造を設けることが重要である。ハイブリッドタイプの場合、これは、例えば、処方された、または処方されていないシングルビジョンあるいは多重焦点レンズ光学要素を構造ベースとして使用することで達成される。例えば、ハイブリッドタイプ用の構造ベースは、ポリカーボネートで製造することができる。非ハイブリッドレンズの場合、特定の実施形態において、この必要な構造のために、電気活性材料が選択され、厚みが考慮される。別の実施形態では、電気活性材料を上に配置する、処方されていないキャリアベースまたは基板が、この要求された保護について考慮される。   In the case of the latter, non-hybrid and hybrid electroactive lens embodiments just described, the lens must be structurally sufficiently robust and reliable to protect the eye from foreign object damage. . In the United States, most spectacle lenses must pass the impact test required by the FDA. In order to meet these requirements, it is important to provide a support structure in or on the lens. In the case of the hybrid type, this is achieved, for example, by using prescription or non-prescription single vision or multifocal lens optical elements as the structure base. For example, the structural base for the hybrid type can be made of polycarbonate. For non-hybrid lenses, in certain embodiments, due to this required structure, an electroactive material is selected and thickness is taken into account. In another embodiment, an unformulated carrier base or substrate on which the electroactive material is placed is considered for this required protection.

特定のハイブリッド設計の眼鏡レンズにおける電気活性域を利用する場合は、レンズへの度数の中断が生じる際に、正確な距離矯正を維持することが必要である。電池または配線に欠陥が生じると、状況によっては、装用者が自動車の運転中、または航空機の操縦中にある際に距離矯正が損失された場合、災害を引き起こす可能性がある。このような発生を防止するために、本発明の電気活性眼鏡レンズは、電気活性域がＯＦＦ位置（不活性または無電源状態）にある際に距離矯正を維持できる設計になっている。本発明の一実施形態では、これは、屈折ハイブリッドタイプまたは回折ハイブリッドタイプのいずれかの従来の固定の焦点長の光学要素によって、距離矯正を提供することで達成される。このため、電気活性域（単数または複数）によって、任意の追加的な追加度数が提供される。これにより、従来型のレンズ光学要素は装用者の距離矯正を保存するため、失敗のない電気活性システムが得られる。   When utilizing the electroactive area in a spectacle lens of a particular hybrid design, it is necessary to maintain accurate distance correction when power interruptions to the lens occur. If a battery or wiring defect occurs, in some situations, a loss of distance correction when the wearer is driving a car or maneuvering an aircraft can cause a disaster. In order to prevent such occurrence, the electroactive eyeglass lens of the present invention is designed to maintain distance correction when the electroactive region is in the OFF position (inactive or no power supply state). In one embodiment of the present invention, this is achieved by providing distance correction with a conventional fixed focal length optical element of either refractive or diffractive hybrid type. Thus, any additional additional power is provided by the electroactive region (s). Thereby, the conventional lens optical element preserves the wearer's distance correction, resulting in an electroactive system without failure.

図９は、別の電気活性レンズ９００が、電気活性屈折マトリックス９２０と指数適合されたレンズ光学要素９１０を具備している例証的な実施形態の側面図を示す。この例証的な実施形態では、発散レンズ光学要素９１０は、屈折指数ｎ１を有しており、距離矯正を提供する。レンズ光学要素９１０には、１つの非活性状態と、多数の活性状態を有することができる電気活性屈折マトリックス９２０が取り付けられている。電気活性屈折マトリックス９２０が非活性状態状態にある場合、この屈折指数はｎ２であり、これは、レンズ光学要素９１０の屈折指数ｎ１とほぼ一致する。より正確には、非活性状態時に、ｎ２はｎ１の０．０５屈折ユニット内にある。フレーミング層９３０が電気活性屈折マトリックス９２０を包囲しており、このフレーミング層９３０の屈折指数はｎ３であり、この指数は、ｎ１の０．０５屈折ユニット内でレンズ光学要素９１０の屈折指数ｎ１とほぼ一致する。 FIG. 9 shows a side view of an illustrative embodiment in which another electroactive lens 900 comprises a lens optical element 910 that is index matched with an electroactive refractive matrix 920. In this illustrative embodiment, the diverging lens optical element 910 has a refractive index n 1 and provides distance correction. Mounted on the lens optical element 910 is an electroactive refractive matrix 920 that can have one inactive state and multiple active states. When the electroactive refractive matrix 920 is in the inactive state, this refractive index is n 2 , which approximately matches the refractive index n 1 of the lens optical element 910. More precisely, in the inactive state, n 2 is in 0.05 refraction units of n 1 . A framing layer 930 surrounds the electroactive refractive matrix 920, the refractive index of the framing layer 930 is n 3, which is the refractive index n of the lens optical element 910 within 0.05 refractive units of n 1. 1 almost matches.

図１０は、別の電気活性レンズシステム１０００の例証的実施形態を示す斜視図である。この例証的な例では、電気活性レンズ１０１０は、レンズ光学要素１０４０と電気活性屈折マトリックス１０５０を具備している。電気活性屈折マトリックス１０５０上には、レンジファインダ送信機１０２０が配置されている。電気活性屈折マトリックス１０５０上には、さらに、レンジファインダ検出器／受信機１０３０も配置されている。別の実施形態では、送信機１０２０または受信機１０３０のいずれかを電気活性屈折マトリックス１０５０内に配置することが可能である。また別の実施形態では、送信機１０２０または受信機１０３０のいずれかを、レンズ光学要素１０４０内、またはこの上に配置することができる。さらに別の実施形態では、送信機１０２０または受信機１０３０のいずれかを、外部カバー層１０６０上に配置することができる。さらに、また別の実施形態では、１０２０、１０３０を、先行の部品の任意の組み合わせの上に配置することが可能である。   FIG. 10 is a perspective view illustrating an exemplary embodiment of another electroactive lens system 1000. In this illustrative example, electroactive lens 1010 comprises a lens optical element 1040 and an electroactive refractive matrix 1050. A range finder transmitter 1020 is disposed on the electroactive refraction matrix 1050. A rangefinder detector / receiver 1030 is also disposed on the electroactive refractive matrix 1050. In another embodiment, either the transmitter 1020 or the receiver 1030 can be placed within the electroactive refractive matrix 1050. In yet another embodiment, either the transmitter 1020 or the receiver 1030 can be placed in or on the lens optical element 1040. In yet another embodiment, either the transmitter 1020 or the receiver 1030 can be disposed on the outer cover layer 1060. Furthermore, in yet another embodiment, 1020, 1030 can be placed on any combination of preceding parts.

図１１は、回折電気活性レンズ１１００の例証的な実施形態を示す側面図である。この例証的な例では、レンズ光学要素１１１０が距離矯正を提供する。レンズ光学要素１１１０の片面には、屈折指数ｎ．ｓｕｂ．１を有する回折パターン１１２０がエッチングされている。屈折指数ｎ．ｓｕｂ．２を有する電気活性屈折マトリックス１１３０が、レンズ光学要素１１１０に取り付けられ、回折パターン１１２０を被覆しており、屈折指数ｎ．ｓｕｂ．２は、電気活性屈折マトリックス１１３０が非活性状態にある際にｎ．ｓｕｂ．１と近似する。さらに、レンズ光学要素１１１０にはフレーミング層１１４０が取り付けられており、このフレーミング層１１４０は、レンズ光学要素１１１０とほぼ同一の材料で構成されており、また、電気活性屈折マトリックス１１２０を少なくとも部分的に包囲している。電気活性屈折マトリックス１１３０とフレーミング層１１４０の上には、カバー１１５０が取り付けられている。さらに、フレーミング層１１４０は、レンズ光学要素１１１０の延長部分であってもよく、この場合には実際に層を追加する必要はないが、しかし、レンズ光学要素１１１０は、電気活性屈折マトリックス１１３０を枠取りまたは境界区切りするように製造される。   FIG. 11 is a side view illustrating an exemplary embodiment of a diffractive electroactive lens 1100. In this illustrative example, lens optical element 1110 provides distance correction. On one side of the lens optical element 1110, the refractive index n. sub. The diffraction pattern 1120 having 1 is etched. Refractive index n. sub. 2 is attached to the lens optical element 1110, covers the diffraction pattern 1120, and has a refractive index n. sub. 2 is n. When the electroactive refractive matrix 1130 is in the inactive state. sub. Approximate to 1. In addition, a framing layer 1140 is attached to the lens optical element 1110, the framing layer 1140 is composed of substantially the same material as the lens optical element 1110, and the electroactive refractive matrix 1120 is at least partially formed. Besieged. A cover 1150 is attached over the electroactive refractive matrix 1130 and the framing layer 1140. Further, the framing layer 1140 may be an extension of the lens optical element 1110, in which case no actual layer need be added, but the lens optical element 1110 frames the electroactive refractive matrix 1130. Manufactured to take or delimit borders.

図１２は、電気活性フレーミング層１２２０に取り付けた多重焦点光学要素１２１０を具備する電気活性レンズ１２００の例証的実施形態の正面図であり、図１３はこれの側面図を示す。この例証的な実施形態では、多重焦点光学要素１２１０は、プログレッシブアディションレンズ設計のものである。さらに、この例証的な実施例では、多重焦点光学要素１２１０は第１の光学屈折焦点範囲１２１２と、第２のプログレッシブアディション光学屈折焦点範囲１２１４を具備している。多重焦点光学要素１２１０には、第２の光学屈折焦点範囲１２１４の上に配置された電気活性域１２２２を具備する電気活性フレーミング層１２２０が取り付けられている。電気活性フレーミング層１２２０にはカバー層１２３０が取り付けられている。フレーミング層は、電気活性または非電気活性のいずれであってもよい。フレーミング層が電気活性である場合には、絶縁材料を使用して、活性範囲が非活性範囲から絶縁されるようにする。   FIG. 12 is a front view of an exemplary embodiment of an electroactive lens 1200 comprising a multifocal optical element 1210 attached to an electroactive framing layer 1220, and FIG. 13 shows a side view thereof. In this illustrative embodiment, multifocal optical element 1210 is of a progressive addition lens design. Further, in this illustrative example, the multifocal optical element 1210 includes a first optical refractive focal range 1212 and a second progressive addition optical refractive focal range 1214. Mounted on the multifocal optical element 1210 is an electroactive framing layer 1220 having an electroactive region 1222 disposed over a second optical refractive focus range 1214. A cover layer 1230 is attached to the electroactive framing layer 1220. The framing layer may be either electrically active or non-electrically active. If the framing layer is electroactive, an insulating material is used so that the active area is insulated from the inactive area.

本発明の、全てではないが多くの場合において、患者の視力を最良にする、つまり、非従来的な屈折異常を矯正するべく電気活性アイウェアをプログラムするには、患者または装用者の眼の移動を追跡する方法で、各々の眼の視線を追跡する必要がある。   In many, if not all, cases of the present invention, to program the electroactive eyewear to optimize the patient's vision, i.e. to correct the non-conventional refractive error, It is necessary to track the line of sight of each eye in a way that tracks movement.

図１４は、追跡システム１４００の例証的実施形態の斜視図である。フレーム１４１０は、電気活性レンズ１４２０を具備している。電気活性レンズ１４２０の裏側（装用者の眼に最も接近した側。近接側とも呼ぶ。）には、例えば発光ダイオードのような追跡信号ソース１４３０が取りつけられている。電気活性レンズ１４２０の裏側には、例えば光反射センサのような追跡信号受信機１４４０も取り付けられている。受信機１４４０と、恐らくは信号ソース１４３０は、メモリ内に追跡を可能にするための命令を含んだ制御装置（図示せず）と接続している。このアプローチを使用することで、上下左右、またこの任意の応用への眼の動作を非常に正確に探知することが可能である。これは、特定のタイプとして必要であるが、しかし、非従来的な屈折異常の全てが矯正、および個人の視線内での隔離を必要としているわけではない（例えば、特定の角膜異常、または眼の動きと共に移動する瘤の場合）。   FIG. 14 is a perspective view of an exemplary embodiment of a tracking system 1400. The frame 1410 includes an electroactive lens 1420. A tracking signal source 1430 such as a light emitting diode is attached to the back side of the electroactive lens 1420 (the side closest to the eye of the wearer, also referred to as the near side). A tracking signal receiver 1440 such as a light reflection sensor is also attached to the back side of the electroactive lens 1420. Receiver 1440 and possibly signal source 1430 are connected to a controller (not shown) that includes instructions for enabling tracking in memory. By using this approach, it is possible to detect the movement of the eye up and down, left and right, as well as this arbitrary application very accurately. This is necessary for a particular type, but not all non-conventional refractive errors require correction and isolation within the individual's line of sight (eg, certain corneal abnormalities, or eye For an aneurysm that moves with the movement of the).

様々な別の実施形態では、ソース１４３０および／または受信機１４４０を、フレーム１４１０の裏側に取り付けたり、フレーム１４１０の裏側内に埋め込んだり、および／またはレンズ１４２０の裏側内に埋め込むことができる。   In various other embodiments, the source 1430 and / or receiver 1440 can be attached to the back side of the frame 1410, embedded within the back side of the frame 1410, and / or embedded within the back side of the lens 1420.

電気活性眼鏡レンズを含む任意の眼鏡レンズの重要な部分は、使用者の視野内に最も鮮明な画像品質を生成するために使用される部分である。健康な人物は両側約９０°を見ることができるのに対し、最も鮮明な視力の鋭さは、最高の視覚の鋭さを有する網膜の部分に関連した、より小さい視野内に位置する。この網膜の範囲は中心窩として知られており、ほぼ円形の範囲で、網膜上のこの直径は０．４０ｍｍである。さらに、眼は、瞳孔直径全体を介してシーンを画像化するため、瞳孔直径も、眼鏡レンズの最も重要な部分のサイズに影響を与える。これによる眼鏡レンズの重要な範囲は、単純に、眼鏡レンズ上への中心窩の視野の投影に、眼の瞳孔直径を加算したものである。   An important part of any spectacle lens, including electroactive eyeglass lenses, is the part that is used to produce the sharpest image quality in the user's field of view. A healthy person can see about 90 ° on both sides, while the sharpest visual acuity is located in the smaller field of view associated with the portion of the retina that has the highest visual acuity. This area of the retina, known as the fovea, is an approximately circular area with a diameter of 0.40 mm on the retina. Furthermore, because the eye images the scene through the entire pupil diameter, the pupil diameter also affects the size of the most important part of the spectacle lens. The important range of the spectacle lens is simply the projection of the foveal field of view onto the spectacle lens plus the pupil diameter of the eye.

眼の瞳孔直径の一般的な範囲は３．０から５．５ｍｍであり、最も一般的な中心窩の値は４．０ｍｍである。中心窩の平均的な直径は約０．４ｍｍである。   The general range of eye pupil diameter is 3.0 to 5.5 mm, and the most common foveal value is 4.0 mm. The average diameter of the fovea is about 0.4 mm.

眼鏡レンズ上に突出した中心窩の寸法の一般的な範囲は、眼の長さ、目から眼鏡レンズまでの距離等のようなパラメータによって影響を受ける。   The general range of dimensions of the fovea protruding on the spectacle lens is affected by parameters such as eye length, distance from eye to spectacle lens, and the like.

本発明によるこの特定の実施形態の追跡システムは、次に、患者の網膜中心窩範囲に関連した眼の動きと相関する電気活性レンズの範囲を探索する。これは、本発明のソフトウェアが、常に、眼を動かした際に矯正可能な非従来的な屈折異常を矯正するようにプログラムされているため重要である。従って、全てではないが多くの本発明の実施形態において、眼が対象物を捕えた、または凝視した際に視線が通るレンズの範囲を電気活性的に変更することが重要である。換言すれば、本発明のこの特定の実施形態では、電気活性レンズのうち大部分が従来型屈折異常を矯正するものであり、また、眼が動くと、対象の電気活性域焦点も、追跡システムおよびソフトウェアの方法によって共に動き、また、視線がレンズの異なる部分を横断する角度を考慮し、これをこの特定の範囲についての最終的な処方箋であると計算に入れて、非従来型屈折異常の矯正を行う。   The tracking system of this particular embodiment according to the present invention then searches for a range of electroactive lenses that correlates with eye movement associated with the patient's foveal fovea range. This is important because the software of the present invention is always programmed to correct unconventional refractive errors that can be corrected when the eye is moved. Thus, in many, if not all, embodiments of the invention, it is important to electroactively change the range of lenses through which the line of sight passes when the eye catches or stares at an object. In other words, in this particular embodiment of the invention, the majority of the electroactive lens corrects the conventional refractive error, and when the eye moves, the subject's electroactive focus is also tracked. Taking into account the angle at which the line of sight traverses different parts of the lens and taking this into account as the final prescription for this particular range, Correct.

本発明の実施形態の、全てではないがこの多くにおいて、追跡システムおよびこれを可能にするソフトウェアを使用して、患者が遠く離れた物体を見ている、または凝視している間に、患者の視力を最大に矯正する。追跡システムを使用している場合には、近点を見ている際に、患者の適応性を矯正するための近点焦点の範囲と、収束近距離範囲または中距離範囲焦点の必要性との両方を計算するために、追跡システムが使用される。当然ながら、これが電気活性アイウェア制御装置、および／または１つ以上の制御装置コンポーネント内に、患者または装用者の処方箋の一部分としてプログラムされる。本発明のさらに別の実施形態では、レンジファインダおよび／または追跡システムが、レンズおよび／またはフレーム内に採用されている。   In many, but not all, of the embodiments of the present invention, the tracking system and software that enables it can be used while the patient is looking at or staring at a distant object. Correct vision to maximum. When using a tracking system, when looking at the near point, the range of the near point focus to correct the patient's adaptability and the need for a converging near or medium range focus. A tracking system is used to calculate both. Of course, this is programmed into the electroactive eyewear controller and / or one or more controller components as part of the patient or wearer's prescription. In yet another embodiment of the invention, a range finder and / or tracking system is employed in the lens and / or frame.

本発明の、例えば不正乱視といった特定タイプの非従来的屈折異常を矯正するような実施形態では、全てではないが多くの場合において、電気活性レンズは、患者または装用者の眼を追跡する必要がない旨を指摘しなければならない。この場合、電気活性レンズ全体が、このため、さらに、患者のこれ以外の従来的屈折異常を矯正するようにプログラムされている。   In embodiments of the present invention that correct certain types of non-conventional refractive errors, such as irregular astigmatism, in many, if not all, cases, the electroactive lens needs to track the eye of the patient or wearer. It must be pointed out that there is no. In this case, the entire electroactive lens is thus further programmed to correct any other conventional refractive error of the patient.

さらに、収差は視距離に直接関係しているため、視距離に関連して収差を矯正できることがわかっている。つまり、単数の収差または複数の収差を測定した後に、これらの収差を、電気活性屈折マトリックス内で、例えば遠距離光景、中遠距離光景、中近距離光景、および／または近距離光景矯正範囲といった特定の距離について収差を電気活性的に矯正できるよう電気活性域を区分する方法により矯正することが可能である。例えば、関連する視距離に影響する収差を矯正するために、電気活性レンズを、遠距離光景、中遠距離光景、中近距離光景、および近距離光景の矯正範囲に区分することができる。したがって、本発明のこの特定の実施形態では、電気活性屈折マトリックスを異なる距離毎に区分することで、区分された各範囲が特定の距離の特定の収差を強制する場合に、追跡機構を利用せずに非屈折異常を矯正することが可能である。   Furthermore, since aberrations are directly related to viewing distance, it has been found that aberrations can be corrected in relation to viewing distance. That is, after measuring a single aberration or multiple aberrations, these aberrations are identified in the electroactive refraction matrix, for example, a long-range scene, a medium-long distance scene, a medium-short distance scene, and / or a short-range scene correction range. The distance can be corrected by a method of dividing the electroactive region so that the aberration can be corrected electroactively. For example, in order to correct aberrations that affect the associated viewing distance, the electroactive lens can be divided into long-range scenes, medium-long distance scenes, medium-short distance scenes, and short-range scene correction ranges. Thus, in this particular embodiment of the present invention, the tracking mechanism is utilized when each segmented range forces a specific aberration at a specific distance by partitioning the electroactive refractive matrix at different distances. It is possible to correct the non-refractive anomaly.

最後に、本発明の別の実施形態では、電気活性域を物理的に分離することなく、また、追跡を行うことなく、収差によって生じるもののような非従来型の屈折異常の矯正を達成することができる。この実施形態では、視距離を入力として使用することで、ソフトウェアが、ともすれば所与の視距離にて視界に影響してしまう収差に必要な矯正を提供するために、与えられた電気活性域の焦点を調整する。   Finally, another embodiment of the present invention achieves correction of non-conventional refractive errors such as those caused by aberrations without physically separating the electroactive region and without tracking. Can do. In this embodiment, using the viewing distance as an input, the software is given the electrical activity to provide the necessary correction for aberrations that would otherwise affect the field of view at a given viewing distance. Adjust the focus of the area.

さらに、ハイブリッドまたは非ハイブリッドの電気活性レンズを、全域または部分域鉱化を有するように設計できることがわかっている。全域効果とは、電気活性屈折マトリックスまたは層が、眼鏡フレーム内のレンズ範囲の大部分を被覆することを意味する。全域の場合、電気活性域全体を所望の度数に調整することができる。さらに、全域電気活性レンズを、部分域を提供するように調整することもできる。しかし、部分域専用にするために必要な回路要素のために、部分域電気活性専用レンズ設計を全域に調整することはできない。部分域レンズとなるように調整した全域レンズの場合、電気活性レンズの部分的区分を所望の度数に調整することが可能である。   Furthermore, it has been found that hybrid or non-hybrid electroactive lenses can be designed with full or partial mineralization. A global effect means that the electroactive refractive matrix or layer covers the majority of the lens area within the spectacle frame. In the case of the entire region, the entire electroactive region can be adjusted to a desired frequency. Furthermore, the full area electroactive lens can be adjusted to provide a partial area. However, due to the circuit elements required to dedicate a partial area, the partial area electroactive lens design cannot be adjusted throughout. In the case of a full range lens adjusted to be a partial range lens, it is possible to adjust the partial division of the electroactive lens to a desired power.

図１５は、別の電気活性レンズシステム１５００の例証的実施形態の斜視図を示す。フレーム１５１０は、部分域１５３０を具備した電気活性レンズ１５２０を含んでいる。   FIG. 15 shows a perspective view of an exemplary embodiment of another electroactive lens system 1500. The frame 1510 includes an electroactive lens 1520 with a partial area 1530.

比較の目的で、図１６は、さらに別の電気活性レンズシステム１６００の例証的実施形態の斜視図を示す。この例証的な例では、フレーム１６１０は、全域１６３０を具備した電気活性レンズ１６２０を含んでいる。   For comparison purposes, FIG. 16 shows a perspective view of an exemplary embodiment of yet another electroactive lens system 1600. In this illustrative example, frame 1610 includes an electroactive lens 1620 with a full area 1630.

本発明の特定の例証的実施形態では、多重焦点電気活性光学要素は事前製造されており、また、いくつかの場合においては、必要なＳＫＵの数が著しく低減され、さらには、完成品の多重焦点電気活性レンズブランクとして、ディスペンシング場所に在庫される。本発明のこの実施形態により、ディスペンシング場所において、在庫の多重焦点電気活性レンズブランクを電子機器使用可能なフレーム内に嵌着し、エッジング処理することが可能になる。多くの場合において、本発明は部分域専用タイプの電気活性レンズのものである一方で、これは全域電気活性レンズにも機能する。   In certain exemplary embodiments of the invention, the multifocal electroactive optical element is pre-manufactured, and in some cases, the number of SKUs required is significantly reduced, and even more It is stocked at the dispensing site as a focused electroactive lens blank. This embodiment of the present invention allows an in-stock multifocal electroactive lens blank to be fitted and framed in an electronics usable frame at a dispensing location. In many cases, the present invention is of a partial area-only type electroactive lens, while this also works for a full area electroactive lens.

本発明のあるハイブリッドな実施形態では、従来型のシングルビジョンレンズ光学要素は、乱視を矯正するための円環状レンズ面を具備した非球面設計または非球面ではない設計のものであり、また、球面を利用して必要な距離度数の提供を行う。乱視矯正が適切な度数を必要とする場合には、シングルレンズ光学要素を選択し、これを正確な乱視軸位置にまで回転させる。これが完了すると、シングルビジョンレンズ光学要素を、アイ・ワイヤフレーム・スタイルおよびサイズのためにエッジング処理することができる。この後、電気活性屈折マトリックスをシングルビジョンレンズ光学要素上に付加するか、または、エッジング処理以前に電気活性屈折マトリックスを付加することができ、また、全体のレンズユニットを後でエッジング処理することもできる。シングルビジョンまたは多重焦点電気活性光学要素のいずれかのレンズ光学要素に電気活性屈折マトリックスを固定するためのエッジング処理を行うためには、液晶材料よりもポリマーゲルのような電気活性材料が有利である旨を指摘しなければならない。   In one hybrid embodiment of the present invention, the conventional single vision lens optical element is of an aspheric or non-aspheric design with an annular lens surface for correcting astigmatism, and a spherical surface. Use to provide the required distance frequency. If astigmatism correction requires an appropriate power, a single lens optical element is selected and rotated to the correct astigmatic axis position. Once this is complete, the single vision lens optical element can be edged for eye wireframe style and size. After this, an electroactive refractive matrix can be added onto the single vision lens optical element, or an electroactive refractive matrix can be added before the edging process, and the entire lens unit can be edged later. it can. An electroactive material, such as a polymer gel, is advantageous over a liquid crystal material for performing an edging process to fix the electroactive refractive matrix to a lens optical element, either a single vision or multifocal electroactive optical element. It must be pointed out.

電気活性屈折マトリックスを、技術上知られている異なる技術の方法によって、適合レンズ光学要素に付着させることが可能である。適合レンズ光学要素は、この湾曲および表面が、結合性、美観、および／または正確な最終的なレンズ度数の観点から、電気活性屈折マトリックスを正確に受容する光学要素である。例えば、接着剤を用い、接着剤をレンズ光学要素に直接塗布した後に電気活性層を伏せることができる。さらに、電気活性屈折マトリックスは、リリースフィルムに取り付けられるように製造することが可能であり、この場合は、電気活性屈折マトリックスをレンズ光学要素から除去し、再びレンズ光学要素に接着することができる。さらに、電気活性屈折マトリックスを、キャリア自体をレンズ光学要素に接着取り付けできる２方向フィルムキャリアに取り付けることも可能である。またさらに、表面鋳造技術を用いてマトリックスの取り付けを行うことができるが、この場合には、電気活性屈折マトリックスは原位置にて作成される。   The electroactive refractive matrix can be attached to the adapted lens optical element by methods of different techniques known in the art. An adaptive lens optical element is an optical element whose curvature and surface accurately receive the electroactive refractive matrix in terms of connectivity, aesthetics, and / or accurate final lens power. For example, an adhesive can be used to lay down the electroactive layer after applying the adhesive directly to the lens optical element. Furthermore, the electroactive refractive matrix can be manufactured to be attached to a release film, in which case the electroactive refractive matrix can be removed from the lens optical element and glued back to the lens optical element. It is also possible to attach the electroactive refractive matrix to a bi-directional film carrier that can be adhesively attached to the lens optical element. Still further, the matrix can be attached using surface casting techniques, in which case the electroactive refractive matrix is created in situ.

図１２を参照して前述したハイブリッド実施形態では、患者の中距離視および近距離視の要求を満たすために、静的なアプローチと非静的なアプローチの組み合わせを使用しており、また、要求された正確な距離矯正を有し、例えば、約＋１．００ジオプトル（または「Ｄ」）の全近追加度数を有する多重焦点プログレッシブレンズ１２０１を、シングルビジョンレンズ光学要素の代わりに使用している。この実施形態を用いることで、電気活性屈折マトリックス１２２０を、多重焦点プログレッシブレンズ光学要素のいずれかの側に配置したり、レンズ光学要素内部に埋め込むことができる。この電気活性屈折マトリックスを使用して、さらなる追加度数を提供することができる。   The hybrid embodiment described above with reference to FIG. 12 uses a combination of static and non-static approaches to meet the patient's mid-range and near-range vision requirements, and the requirements For example, a multifocal progressive lens 1201 with a near-distance addition power of approximately +1.00 diopters (or “D”) is used instead of a single vision lens optical element. Using this embodiment, the electroactive refractive matrix 1220 can be placed on either side of the multifocal progressive lens optical element or embedded within the lens optical element. This electroactive refractive matrix can be used to provide additional power.

レンズ光学要素内に、全体の多重焦点レンズが必要とする度数よりも低い追加度数を使用する場合には、最終的な追加度数が、電気活性層の方法により生成された、低多重焦点追加、およびさらに要求された近度数の追加度数となる。例証のみであるが、多重焦点プログレッシブ追加レンズ光学要素が＋１．００の追加度数を有し、また、電気活性屈折マトリックスが、＋１．００の近度数を生成した場合、ハイブリッド電気活性レンズの合計の近度数は＋２．００Ｄとなる。このアプローチを使用することで、多重焦点レンズ、詳細にはプログレッシブアディションレンズから感知された望まない歪みを大幅に低減することができる。   When using an additional power in the lens optical element that is lower than the power required by the entire multifocal lens, the final additional power is a low multi-focus addition generated by the electroactive layer method, And the additional power of the requested proximity. By way of example only, if the multifocal progressive addition lens optical element has an addition power of +1.00 and the electroactive refractive matrix produces a power of +1.00, the total of the hybrid electroactive lens The closeness is + 2.00D. By using this approach, unwanted distortions perceived from multifocal lenses, particularly progressive addition lenses, can be greatly reduced.

多重焦点プログレッシブアディションレンズ光学要素が使用される特定のハイブリッド電気活性実施形態では、電気活性屈折マトリックスを使用して望まない乱視を取り除いている。これは、電気活性によって、レンズ内の望まない乱視が存在している範囲のみに作成された無効化度数補正を介して、望まない乱視を無効にするか、または大幅に低減することで達成される。   In certain hybrid electroactive embodiments in which multifocal progressive addition lens optical elements are used, an electroactive refractive matrix is used to eliminate unwanted astigmatism. This is achieved by disabling or significantly reducing unwanted astigmatism through an invalidation power correction created only by the extent to which there is unwanted astigmatism in the lens due to electrical activity. The

本発明の特定の実施形態では、部分域のディセントレーションが必要である。偏心した部分域電気活性屈折マトリックスを付加する場合、患者に乱視がある際には、この乱視を矯正するため、さらに、電子機器可変電場を患者の眼の適切な場所に配置するためにシングルビジョンレンズ光学要素の正確な乱視軸位置を調節する方法で、電気活性屈折マトリックスを整列させる必要がある。さらに、部分域設計の場合には、部分域位置を、患者の瞳の要求に関連して整列することで、正確なディセントレーション配置を可能にすることが必要である。また、静的２焦点多重焦点またはプログレッシブ範囲が患者の遠距離視の凝視よりも常に下に位置する従来のレンズとは異なり、電気活性レンズを使用することで、従来の多重焦点レンズでは不可能であった特定の製造の自由が可能になる。このため、本発明のいくつかの実施形態では、一般に患者が従来型の非電気活性多重焦点レンズの遠距離、中距離、近距離視範囲として認識する場所に、電気活性域が置かれる。例えば、電気活性域をレンズ光学要素の１８０°の子午線の上に配置することで、時によって、多重焦点近距離視範囲をレンズ光学要素の１８０°の子午線よりも上にすることが可能になる。近視界範囲をレンズ光学要素の１８０°の子午線よりも上に提供することは、例えばコンピュータモニタを凝視しての作業、または頭上に額縁を釘付けするといった、眼鏡装用者の直ぐ正面、または頭上に位置した、近距離に在る物体に対して作業を行う眼鏡装用者にとって特に有用となる。   In certain embodiments of the present invention, partial area decentration is required. When adding an eccentric subregion electroactive refractive matrix, single vision to correct this astigmatism when the patient has astigmatism and to place the electronic variable electric field at the appropriate location in the patient's eye It is necessary to align the electroactive refractive matrix in a way that adjusts the exact astigmatic axis position of the lens optical element. Furthermore, in the case of a sub-region design, it is necessary to align the sub-region positions with respect to the patient's pupil requirements to allow accurate decentration placement. Also, unlike conventional lenses where the static bifocal multifocal or progressive range is always below the patient's distance vision gaze, the use of electroactive lenses makes this impossible with conventional multifocal lenses. The specific manufacturing freedom that was For this reason, in some embodiments of the present invention, an electroactive region is generally placed where a patient perceives as a long-range, medium-range, near-range viewing range of a conventional non-electroactive multifocal lens. For example, by placing the electroactive region above the 180 ° meridian of the lens optical element, it is sometimes possible to have a multifocal near field view range above the 180 ° meridian of the lens optical element. . Providing a near field of view above the 180 ° meridian of the lens optical element can be done directly in front of or over the head of the spectacle wearer, for example, when staring at a computer monitor or nailing a frame over the head. This is particularly useful for a spectacle wearer who works on an object located at a short distance.

非ハイブリッド電気活性レンズ、またはハイブリッド全域レンズ、および、例えば直径３５ｍｍのハイブリッド部分域レンズの場合、前述したとおりの電気活性層を、いずれかのシングルビジョンレンズ光学要素に直接付加するか、または、レンズ光学要素と共に事前製造し、フレームのレンズ取り付け部の形状にレンズをエッジング処理を施す前に、電気活性仕上げを施した多重焦点レンズブランクまたは多重焦点プログレッシブレンズ光学要素を作成することができる。これにより、電気活性レンズブランクを事前に組み立てること、さらに、エッジング処理を施していないが、仕上げ状態にある電気活性レンズブランクを在庫しておくことが可能になるため、眼科医または眼鏡販売業者の事務所を含むあらゆる分配チャネルにおいて、丁度時間に間に合う眼鏡製造が可能になる。このため、全ての光学ディスペンサが、高額な製造設備を揃える最低の必要性で、迅速なサービスを提供することができるようになる。これは、製造業者、小売業者、この患者、顧客にとって利点となる。   In the case of a non-hybrid electroactive lens or a hybrid all-area lens and a hybrid sub-area lens, for example 35 mm in diameter, the electroactive layer as described above is added directly to any single vision lens optical element or lens A multifocal progressive lens blank or multifocal progressive lens optical element can be created that is pre-manufactured with the optical element and is electroactively finished before the lens is edged to the shape of the lens mount of the frame. This makes it possible to assemble the electroactive lens blank in advance and to stock the electroactive lens blank that has not been subjected to edging processing but is in a finished state. In any distribution channel including offices, it is possible to produce glasses just in time. For this reason, all the optical dispensers can provide a quick service with the minimum necessity of providing expensive manufacturing facilities. This is an advantage for manufacturers, retailers, patients and customers.

例えば、本発明の一実施形態で行っているように、ここで示した部分域のサイズを考慮することにより、部分域専用範囲を、直径３５ｍｍの、中心または偏心した円形設計にすることができる。直径サイズは、必要に応じて変更できる旨を指摘する必要がある。本発明の特定の実施形態では、２２ｍｍ、２８ｍｍ、３０ｍｍ、３６ｍｍの円形直径を使用している。   For example, as is done in one embodiment of the present invention, by considering the size of the partial area shown here, the partial area exclusive range can be a central or eccentric circular design with a diameter of 35 mm. . It should be pointed out that the diameter size can be changed as needed. In certain embodiments of the invention, circular diameters of 22 mm, 28 mm, 30 mm, and 36 mm are used.

部分域のサイズは、電気活性屈折マトリックスおよび／または電気活性域の構造によって異なる。少なくとも２つのこのような構造、すなわち、シングル相互接続電気活性構造と多重格子電気活性構造が、本発明の範囲内であると考えられる。   The size of the partial area depends on the electroactive refractive matrix and / or the structure of the electroactive area. At least two such structures are considered within the scope of the present invention, a single interconnect electroactive structure and a multi-lattice electroactive structure.

図１７は、単一相互接続構造を有する電気活性レンズ１７００の実施形態の斜視図である。レンズ１７００は、レンズ光学要素１７１０と電気活性屈折マトリックス１７２０を含んでいる。電気活性屈折マトリックス１７２０内には、活性化部分域１７４０を枠付けされた非活性範囲（または区域）１７５０から分離するための絶縁体１７３０が配置されている。単線または伝導片相互接続１７６０が、活性範囲を電源および／または制御装置と接続する。全てでない場合でも殆どの実施形態において、単一相互接続構造は、これを電源と結合するための１対の電気伝導体を具備している。   FIG. 17 is a perspective view of an embodiment of an electroactive lens 1700 having a single interconnect structure. Lens 1700 includes a lens optical element 1710 and an electroactive refractive matrix 1720. An insulator 1730 is disposed within the electroactive refractive matrix 1720 to separate the activated subregion 1740 from the framed inactive range (or area) 1750. A single wire or conductive strip interconnect 1760 connects the active range with the power supply and / or controller. In most if not all embodiments, the single interconnect structure comprises a pair of electrical conductors for coupling it to a power source.

図１８は、多重格子構造を備えた電気活性レンズ１８００の実施形態の斜視図を示す。レンズ１８００は、レンズ光学要素１８１０と電気活性屈折マトリックス１８２０を具備している。電気活性屈折マトリックス１８２０内には、活性部分域１８４０を、枠付けされた非活性範囲（または区域）１８５０から分離するための絶縁体１８３０が設けられている。複数の配線相互接続１８６０が、活性範囲を電源および／または制御装置と接続している。   FIG. 18 shows a perspective view of an embodiment of an electroactive lens 1800 with a multi-grating structure. The lens 1800 includes a lens optical element 1810 and an electroactive refractive matrix 1820. Within the electroactive refractive matrix 1820, an insulator 1830 is provided to separate the active subregion 1840 from the framed inactive range (or area) 1850. A plurality of wiring interconnects 1860 connect the active range to the power source and / or the controller.

部分域の直径をより小さくする場合、単一相互接続電気活性構造の使用時には、部分域専用区域の縁から中心までの電気活性厚み差分を最小化できることがわかっている。これは、特に単一相互接続構造の場合において、必要な電力、さらに必要な電気活性層を最小化する上で非常に明白な役割を担う。これは、全ての部分域専用区域に当てはまることではないため、多重格子電気活性構造が使用される。単一相互接続電気活性構造を使用する場合、本発明の、全てではないが多くの実施形態において、レンズ内、またはレンズ上に複数の単一相互接続電気活性構造を積層することで、複数の電気活性層が、例えば＋２．５０Ｄの総合電気活性度数を作り出すことが可能になる。本発明のこの例証のみにおいて、５枚の＋０．５０Ｄの単一相互接続層を、多くの場合においてのみ絶縁層によって分離された各々の上に積層することができる。この場合、場合によっては正確にエネルギー付勢する上で非実用的となってしまう１枚の厚い単一相互接続層の電力の必要性を最小化する方法で、適正な電力が、各層に必要な屈折指数を変更することができる。   It has been found that when the partial area diameter is made smaller, the electroactive thickness difference from the edge to the center of the partial area dedicated area can be minimized when using a single interconnect electroactive structure. This plays a very obvious role in minimizing the required power and also the required electroactive layer, especially in the case of a single interconnect structure. Since this is not the case for all subregion dedicated areas, a multi-grid electroactive structure is used. When using a single interconnect electroactive structure, in many, if not all, embodiments of the present invention, multiple single interconnect electroactive structures can be stacked in or on the lens. The electroactive layer can produce a total electroactivity number of, for example, + 2.50D. In this illustration of the invention alone, five + 0.50D single interconnect layers can be stacked on each separated by an insulating layer in many cases only. In this case, proper power is required for each layer in a way that minimizes the power requirements of a single thick single interconnect layer that would otherwise be impractical to energize accurately. The refractive index can be changed.

本発明では、複数の単一相互接続電気活性層を具備した特定の実施形態を、プログラムされた順序で電力付加することで、遠隔範囲に焦点させる機能をこの実施形態に設けられることもさらに指摘されるべきである。例えば、２枚の＋０．５０Ｄの単一相互接続電気活性層にエネルギー付勢して、＋１．００Ｄの中間焦点を作成することで、＋２．００Ｄの老眼を、すぐ近くの物が見えるようになり、次に、さらに２枚の＋０．５０Ｄの単一相互接続電子活性層に電気付加することで、＋２．００Ｄの老眼で、１６インチ離れた文字を読めるようになる。電気活性層の正確な数、各層の度数を、光学設計と、特定の老眼にとって近距離視距離と中距離視距離の特定範囲を被覆するために必要な合計度数とに従って変更できる旨を理解すべきである。   The present invention further points out that this embodiment can be provided with the ability to focus a remote range by powering a specific embodiment with multiple single interconnect electroactive layers in a programmed order. It should be. For example, energizing two + 0.50D single interconnect electroactive layers to create a + 1.00D intermediate focus so that + 2.00D presbyopia can be seen in close proximity Then, by adding electricity to two additional + 0.50D single interconnect electronic active layers, it is possible to read characters 16 inches apart with + 2.00D presbyopia. Understand that the exact number of electroactive layers, the power of each layer can be varied according to the optical design and the total power required for a specific presbyopia to cover a specific range of near and medium distance viewing distances Should.

さらに、本発明の別の特定の実施形態では、レンズ内に、１枚以上の単一相互接続電気活性構造層の組み合わせが、１枚の多重格子電気活性構造層と組み合わせて設置されている。ここでも、適切なプログラミングを用いることで、中間または近範囲に集束する機能が得られる。最後に、本発明の別の実施形態では、ハイブリッドレンズまたは非ハイブリッドレンズのいずれかの内部に、多重格子電気活性構造のみを使用する。いずれの場合でも、適切にプログラムされた電気活性アイウェア制御装置、および／または１つ以上の制御装置コンポーネントと組み合わせた多重格子電気活性構造により、この機能が、中間および近距離の広範囲にかけて焦点できるようになる。   Furthermore, in another specific embodiment of the invention, a combination of one or more single interconnect electroactive structure layers is placed in combination with one multi-grating electroactive structure layer in the lens. Again, with proper programming, the ability to focus in the middle or near range is obtained. Finally, in another embodiment of the invention, only multi-grating electroactive structures are used inside either hybrid or non-hybrid lenses. In any case, a multi-grid electroactive structure combined with a suitably programmed electroactive eyewear controller and / or one or more controller components allows this function to focus over a wide range of intermediate and near distances. It becomes like this.

さらに、表面処理を可能にする半完成状態の電気活性レンズブランクも本発明の範囲内に包括される。この場合、ブランクに採用した、偏心、中心された部分域電気活性屈折マトリックス、または、全域電気活性屈折マトリックスのいずれかが、ブランクに採用され、この後、要求された正確な処方箋に合わせて表面処理される。   Further, semi-finished electroactive lens blanks that allow surface treatment are also encompassed within the scope of the present invention. In this case, either the eccentric, centered sub-region electroactive refraction matrix, or the whole region electro-active refraction matrix employed in the blank is employed in the blank and then the surface to the exact prescription required. It is processed.

特定の実施形態では、可変電力電気活性域が、レンズ全体上にかけて配置されており、また、要求された患者の作業近距離視力焦点を調節するべく、一定の球面度数がレンズの表面全体にかけて変化するのに合わせて調整を行う。別の実施形態では、一定の球面度数が変化すると、可変電力範囲がレンズ全体にかけて調整を行い、これと同時に、非球面的な周辺度数効果を生じて、ひずみと収差を低減する。上述した実施形態のうちいくつかでは、シングルビジョン、多重焦点の完成レンズブランク、または多重焦点プログレッシブレンズ光学要素のいずれかの方法によって、距離度数の矯正を行う。電位活性光学層は、主に、要求された作業距離焦点のためのものである。しかし、これは全ての場合に当てはまるものではない旨を特筆する。いくつかの場合では、距離球面度数のみに、シングルビジョン、多重焦点の完成レンズ光学要素、または多重焦点プログレッシブレンズ光学要素のいずれかを使用し、電子活性屈折マトリックスを介して、近距離の視力作業度数と乱視を矯正するか、または、シングルビジョンあるいは多重焦点レンズ光学要素のいずれかを使用して、乱視のみを矯正し、さらに、電子活性層を介して、球面度数および近距離視作業度数を矯正することが可能である。さらに、ピアノ、シングルビジョン多重焦点完成レンズ光学要素、またはプログレッシブ多重焦点レンズ光学要素を使用して、電子活性層の方法により、要求された遠隔球面と乱視を矯正することが可能である。   In certain embodiments, a variable power electroactive region is disposed over the entire lens and a constant spherical power varies across the surface of the lens to adjust the required patient working near vision focus. Make adjustments as you go. In another embodiment, as the constant spherical power changes, the variable power range adjusts across the lens, and at the same time produces an aspherical peripheral power effect to reduce distortion and aberrations. In some of the embodiments described above, distance power correction is performed by either single vision, multifocal finished lens blanks, or multifocal progressive lens optical elements. The potential active optical layer is mainly for the required working distance focus. However, it should be noted that this is not the case in all cases. In some cases, short-distance vision work via an electronically active refractive matrix, using either single vision, multifocal finished lens optical elements, or multifocal progressive lens optical elements only for distance spherical power Correct power and astigmatism, or use either single vision or multifocal lens optics to correct only astigmatism, and further reduce spherical power and near-field vision power through the electroactive layer. It is possible to correct. Furthermore, it is possible to correct the required remote sphere and astigmatism by means of the electroactive layer using a piano, single vision multifocal finished lens optical element, or progressive multifocal lens optical element.

本発明を用いれば、プリズム、球面、または非球面度数全ての必要な度数矯正、総距離度数の必要性、中間範囲度数の必要性、近点度数の必要性を、任意数の追加度数コンポーネントの方法により達成できる点を指摘すべきである。これらには、全ての遠隔球面度数の必要性、いくつかの遠隔球面度数の必要性、全ての乱視度数の必要性、いくつかの乱視度数の必要性、全てのプリズム度数の必要性、いくつかのプリズム度数の必要性、または、電子活性層と組み合わせた場合にこれらの任意の組み合わせが患者の総合的な焦点の必要性を提供すると仮定した場合に、シングルビジョンあるいは完成状態の多重格子レンズ光学要素が含まれる。   With the present invention, the necessary power correction for all prisms, spheres, or aspheric powers, the need for total distance power, the need for intermediate range power, the need for near-point power, and the need for any number of additional power components. It should be pointed out that it can be achieved by the method. These include all remote spherical power needs, some remote spherical power needs, all astigmatic power needs, some astigmatic power needs, all prism power needs, some Single vision or finished multi-grating lens optics, assuming that any prism power or any combination of these provides an overall patient focus need when combined with an electroactive layer Contains elements.

電気活性屈折マトリックスは、最終的な製造の前または後に、患者の電気活性レンズを介して、適合光学矯正のような技術を使用することで、視力の最大化を可能にすることがわかっている。これは、患者または特定の装用者が、単数または複数の電気活性レンズを通して見ることを可能にし、これらを手動で、または特別に設計された自動屈折装置の手段によって調整するする方法によって達成することができ、自動屈折装置は、従来的および／または非従来的な屈折異常をほぼ瞬時に測定し、任意のこれ以外の屈折異常、つまり球面、乱視、収束等の矯正を行う。この技術により、多くの場合において、装用者は２０／１０、またはこれ以上の視力を得ることができる。   The electroactive refractive matrix has been shown to allow visual acuity maximization using techniques such as adaptive optical correction through the patient's electroactive lens before or after final manufacture. . This is accomplished by a method that allows a patient or specific wearer to view through one or more electroactive lenses and adjusts them manually or by means of a specially designed automatic refractor. The automatic refractor can measure conventional and / or non-conventional refractive errors almost instantaneously and correct any other refractive errors, ie spherical, astigmatism, convergence, etc. This technique often allows the wearer to obtain 20/10 or more vision.

さらに、特定の実施形態では、電子活性層と同様、シングルビジョン、または多重焦点、多重焦点レンズブランクあるいは光学要素と共に、フレネルパワーレンズ層を利用する点を指摘すべきである。例えば、フレネル層を使用することにより、球面度数を提供してレンズの厚みを低減し、シングルビジョンレンズ光学要素に乱視を矯正させ、電子活性屈折マトリックスに中距離および近距離焦点の必要性を矯正させる。   Furthermore, it should be pointed out that certain embodiments utilize a Fresnel power lens layer with a single vision, or multifocal, multifocal lens blank or optical element, as well as an electronically active layer. For example, the use of a Fresnel layer provides spherical power to reduce lens thickness, allow single vision lens optical elements to correct astigmatism, and correct the need for medium and near focus in the electronically active refractive matrix. Let

上述したように、別の実施形態では、シングルビジョンレンズ光学要素および電子活性層と共に、回折光学要素を使用している。このアプローチでは、追加の焦点矯正を提供する回折光学要素を使用して、電力の必要性、回路要素、電気活性層の厚みをさらに低減している。ここでも、以下に示す要素のうち任意の２つ以上の組み合わせを追加的方法で使用して、患者の眼鏡矯正度数の必要性に対して合計の追加度数を提供することができる。これらは、フレネル層、従来型または非従来型シングルビジョン、あるいは多重焦点レンズ光学要素、回折光学層、電気活性屈折マトリックスまたは層である。さらに、エッチング処理により、電気活性材料に、回折またはフレネル層の形状および／または効果を与えることができ、これにより、回折またはフレネルコンポーネントを備えた非ハイブリッドまたはハイブリッドな電気活性光学要素を作成することが可能になる。さらに、電気活性レンズを使用することで、従来のレンズ度数のみでなくプリズム度数をも作り出すことができる。   As described above, another embodiment uses a diffractive optical element with a single vision lens optical element and an electroactive layer. This approach uses diffractive optical elements that provide additional focus correction to further reduce power requirements, circuit elements, and electroactive layer thickness. Again, any combination of two or more of the elements shown below may be used in an additional manner to provide a total additional power for the patient's eyeglass correction power needs. These are Fresnel layers, conventional or non-conventional single vision, or multifocal lens optical elements, diffractive optical layers, electroactive refractive matrices or layers. Furthermore, the etching process can give the electroactive material the shape and / or effect of a diffractive or Fresnel layer, thereby creating a non-hybrid or hybrid electroactive optical element with a diffractive or Fresnel component. Is possible. Furthermore, by using an electroactive lens, not only the conventional lens power but also the prism power can be created.

さらに、直径約２２ｍｍまたは３５ｍｍの、丸く、中心されたハイブリッドな部分域専用電気活性レンズ設計、または、直径約３０ｍｍの、調整可能な偏心されたハイブリッドな電気活性部分域専用設計のいずれかを使用することで、電力回路要素の必要性、電池寿命、電池サイズを最小化し、製造コストを低減し、さらに、完成した電気活性眼鏡レンズの光学透明性を増加することが可能である。   In addition, use either a round, centered hybrid partial-area electroactive lens design with a diameter of about 22 mm or 35 mm, or an adjustable, eccentric, hybrid, hybrid electro-active subarea design with a diameter of about 30 mm. This minimizes the need for power circuit elements, battery life, battery size, reduces manufacturing costs, and further increases the optical transparency of the completed electroactive eyeglass lens.

本発明の一実施形態では、偏心した部分域専用の電気活性レンズを、この範囲の光学中心がシングルビジョンレンズの光学中心の下約５ｍｍの位置にくるように、またこの一方で、近作業距離電気活性部分域が鼻からまたは一時的に偏心されて、患者の正確な近距離から近中距離、および近中距離から遠中距離の作業範囲瞳孔距離を満たすようにするように配置する。このような設計アプローチは、円形設計のみに限定されるものではなく、実質的には、患者の視力が必要とする適切な電気活性視界範囲を可能にするあらゆる形状に適用することができる。例えば、この設計は、楕円形、長方形、正方形、八角形、部分的に湾曲した形状、この他であってよい旨を特筆しなければならない。重要なことは、部分域を達成する機能を有するハイブリッド部分域専用設計またはハイブリッド全域設計、および、部分域を達成する機能を有する非ハイブリッド全域設計のいずれかのための視界の適切な配置である。   In one embodiment of the present invention, an electroactive lens dedicated to a decentered sub-region is arranged such that the optical center of this range is about 5 mm below the optical center of the single vision lens, while the near working distance. The electroactive subregion is positioned so that it is eccentric from the nose or temporarily to meet the patient's exact near-to-near-distance and near-to-far-distance working range pupillary distance. Such a design approach is not limited to circular designs only, and can be applied to virtually any shape that allows the appropriate electroactive viewing range required by the patient's vision. For example, it should be noted that the design may be oval, rectangular, square, octagonal, partially curved, or the like. What is important is the proper placement of the field of view for either a hybrid partial area dedicated design or a hybrid whole area design with the ability to achieve a partial area, and a non-hybrid whole area design with the ability to achieve a partial area .

図５３ａに示すような例証的な一実施形態では、電気活性域を、患者がレンズを装着した際に、瞳孔５３１０が近距離視範囲５３２０の頂部、または頂部付近に配置されるように、垂直方向に偏心することが可能である。この配置におけるレンズは、眼または頭部を少し動かすだけで、近−中距離、遠−中距離のいずれか、またはこの両方の視力矯正を提供する範囲５３３０を介して物体を見ることができるため有利である。さらに患者は、眼を下方へ動かすことなく、または若干下方へ動かすだけで、読み作業するための近距離視に近づくことができる。   In one illustrative embodiment, as shown in FIG. 53a, the electroactive area is vertical so that the pupil 5310 is positioned at or near the top of the near vision range 5320 when the patient wears the lens. It can be eccentric in the direction. The lens in this arrangement can see objects through a range 5330 that provides near-medium distance, far-medium distance vision correction, or both, with a slight movement of the eye or head. It is advantageous. In addition, the patient can approach near vision for reading without moving the eye downward or only slightly downward.

さらに別の例証的実施形態では、図５３ｂに示すように、電気活性域を水平方向に偏心することができる。この実施形態では、近距離視範囲５３２０と、近中距離視または遠中距離視範囲である中間視範囲５３３０とを、患者を正面から見た場合の右目について示すように、鼻から偏心することができる。鼻からの偏心により、読み作業中に、眼が自然な内方回転を行えるようになる。この実施形態では、鼻からの偏心は約２ｍｍであるが、この距離は例証のみを目的としたものであり、患者に従って変更することが可能である。   In yet another illustrative embodiment, the electroactive region can be eccentric in the horizontal direction, as shown in FIG. 53b. In this embodiment, the near vision range 5320 and the intermediate vision range 5330, which is a near-medium distance vision or far-medium distance vision range, are decentered from the nose as shown for the right eye when the patient is viewed from the front. Can do. The eccentricity from the nose allows the eye to perform a natural inward rotation during reading. In this embodiment, the eccentricity from the nose is about 2 mm, but this distance is for illustrative purposes only and can be varied according to the patient.

さらに別の、偏心した電気活性域の例証的実施形態では、電気活性域５３２０および５３３０を、図５３ｃに示すように、垂直、水平の両方の方向に向かって偏心することができる。この例証的実施形態によれば、頭部または眼を大きく動かさなくても、または全く動かさなくても、近−中距離視、遠−中距離視に近づくことができ、また同時に、読み作業の最中に眼を自然に内方へ動かすことが可能になる。   In yet another illustrative embodiment of an eccentric electroactive region, the electroactive regions 5320 and 5330 can be eccentric in both the vertical and horizontal directions, as shown in FIG. 53c. According to this exemplary embodiment, it is possible to approach near-medium distance vision, far-medium distance vision without moving the head or eyes greatly or not at all, and at the same time, reading It is possible to move the eyes naturally in the middle.

図５３ｄに、さらに別の実施形態を示す。この実施形態は、瞳孔５３１０を近距離視範囲５３２０の結合部外、および範囲５３３０内に配置するための、電気活性域５３２０、５３３０の偏心を実証している。この実施形態は、瞳孔のすぐ前の物体を見るために、例えば、コンピュータモニタを見るために、頭部または眼を動かすことなく、近−中距離視、または遠−中距離視に近づけるものである。この実施形態のレンズを使用している患者は、眼または頭部を若干動かすだけで、読み作業のための近距離視範囲に近づくことができる。   FIG. 53d shows yet another embodiment. This embodiment demonstrates the eccentricity of the electroactive regions 5320, 5330 to place the pupil 5310 outside the coupling portion of the near vision range 5320 and within the range 5330. This embodiment approximates near-medium vision or far-medium vision without moving the head or eyes to see an object immediately in front of the pupil, for example, to view a computer monitor. is there. A patient using the lens of this embodiment can approach the near vision range for reading with only a slight movement of the eye or head.

これらの実施形態は、例証のみを目的とし、例えば患者の慣習または眼視の必要性に従って変更が可能なことが理解されるべきである。患者の動向に関連した電気活性域の別の配置を容易に作成することが可能であり、これは本発明の範囲内に包含される。同様に、電気活性域のみを独立して、異なる度合いで偏心させることもできる。また同様に、範囲５３３０、５３２０の全体範囲が近−中間度数、または遠−中距離度数のみを備えることができるので、近−中距離での作業中、遠−中距離での作業中に、近範囲を完全に消して、中間視に関連した瞳孔の配置の重要性を低下させることが可能である。しかし、使用可能な近距離視、近−中距離視、または遠−中距離視を同時に有することが望ましい実施形態では、瞳孔を電気活性域内に配置することを、先に記載した、眼鏡性能の最大化の考慮に基づいて、注意深く選択する必要がある。   It should be understood that these embodiments are for illustrative purposes only and can be modified, for example, according to patient practices or visual needs. Other arrangements of electroactive areas related to patient trends can easily be made and are within the scope of the present invention. Similarly, only the electroactive region can be independently decentered to different degrees. Similarly, since the entire range of ranges 5330 and 5320 can comprise only near-medium power or far-medium distance power, during work at near-medium distance, while working at far-medium distance, It is possible to completely eliminate the near range and reduce the importance of pupil placement associated with intermediate vision. However, in embodiments where it is desirable to have usable near distance vision, near-medium distance vision, or far-medium distance vision at the same time, placing the pupil in the electroactive region may improve the performance of the glasses described above. Careful selection should be made based on maximization considerations.

多くの場合において（全てではない）、厚みが不均等な電気活性屈折マトリックスを使用することがわかっている。つまり、金属および伝導性包囲層が平行でなく、ゲルポリマーの厚みが変化することで、収束または発散性のレンズ形状を作成する。このような不均等な厚みの電気活性屈折マトリックスを、シングルビジョンまたは多重焦点レンズ光学要素と共に、非ハイブリッド実施形態またはハイブリッドモードに採用することが可能である。これにより、固定レンズおよび電気的調整可能なレンズの様々な組み合わせを介して、幅広い調整可能なレンズ度数が提供される。本発明によるいくつかの実施形態では、単一相互接続電気活性屈折マトリックスは、電気活性構造の不均等な厚みを作り出す非平行側部を使用している。しかし、本発明の、全てではないが多くの実施例では、多重格子電気活性構造は、電気活性構造の均一な厚みを作り出す平行な構造を使用している。   In many (but not all) cases, it has been found to use electroactive refractive matrices of unequal thickness. That is, the convergent or divergent lens shape is created by changing the thickness of the gel polymer and the metal and the conductive surrounding layer are not parallel. Such non-uniformly thick electroactive refractive matrices can be employed in non-hybrid embodiments or hybrid modes with single vision or multifocal lens optical elements. This provides a wide range of adjustable lens powers through various combinations of fixed and electrically adjustable lenses. In some embodiments according to the present invention, a single interconnect electroactive refractive matrix uses non-parallel sides that create an unequal thickness of the electroactive structure. However, in many, if not all, embodiments of the present invention, the multi-grid electroactive structure uses a parallel structure that creates a uniform thickness of the electroactive structure.

可能性のいくつかを例証するために、収束シングルビジョンレンズ光学要素を収束電気活性レンズと結合して、ハイブリッドレンズ組み立て品を作成することができる。使用する電気活性レンズ材料に従って、電気電圧が、屈折指数を増減することができる。屈折指数を低減するために電圧を上昇させるよう調整することで、最終的なレンズ組み立て品の度数が、表１の、固定および電気活性レンズ度数の異なる組み合わせを示す第１の列に示すように、プラス度数の供給を減少するように変更される。印加電圧を上げるように調整した場合、電気活性レンズ光学要素の屈折指数が上昇し、また、最終的なレンズ組み立て品の度数が、固定および電気活性レンズ度数の異なる組み合わせを表す表２に示すように変更する。本発明のこの実施形態では、電気活性層にかけて印加電圧差分が１つあればよい。

Figure 2005523483
Figure 2005523483
 To illustrate some of the possibilities, a converging single vision lens optical element can be combined with a converging electroactive lens to create a hybrid lens assembly. Depending on the electroactive lens material used, the electrical voltage can increase or decrease the refractive index. By adjusting the voltage to increase to reduce the index of refraction, the power of the final lens assembly is as shown in Table 1 in the first column showing different combinations of fixed and electroactive lens power. Changed to reduce, plus power supply. When adjusted to increase the applied voltage, the refractive index of the electroactive lens optical element increases and the power of the final lens assembly is as shown in Table 2 representing different combinations of fixed and electroactive lens power. Change to In this embodiment of the invention, only one applied voltage difference is required across the electroactive layer.
Figure 2005523483
Figure 2005523483

次に、このようなハイブリッド組み立て品に使用可能な製造工程について述べる。ある例では、電気活性ポリマーゲル層に、射出成形、鋳造、型押し、機械工作、ダイヤモンドターニング、および／または研磨を施して、ネットレンズ光学要素形状にすることができる。例えば、スパッタリングまたは真空付着の方法によって、射出成形あるいは鋳造したポリマーゲル層の両側上に金属薄膜が付着される。別の例証的実施形態では、付着させた金属薄膜は、レンズ構造の両側、および、射出成形または鋳造した電気活性材料層の反対側に配置されている。伝導層は必要ないかもしれないが、しかし、必要な場合には、これも金属層上に真空付着またはスパッタリングすることができる。   Next, a manufacturing process that can be used for such a hybrid assembly will be described. In one example, the electroactive polymer gel layer can be injection molded, cast, embossed, machined, diamond turning, and / or polished into a net lens optical element shape. For example, a thin metal film is deposited on both sides of an injection molded or cast polymer gel layer by sputtering or vacuum deposition methods. In another illustrative embodiment, the deposited metal film is disposed on both sides of the lens structure and on the opposite side of the injection molded or cast electroactive material layer. A conductive layer may not be necessary, but if necessary, it can also be vacuum deposited or sputtered onto the metal layer.

異なる多重焦点設計ごとに異なる方法で近距離視度数セグメントを位置決めする必要がある従来型の２焦点、多重焦点、またはプログレッシブレンズとは異なり、本発明では、常に１つの共通の位置に配置することが可能である。従来型のアプローチが使用する異なる静度数範囲、つまり、このような単数または複数の範囲を利用するべく眼が動き、頭部が傾斜する場所と違い、本発明によれば、患者は真直ぐ、若干上下のいずれかを見ることが可能になり、また、電気活性の部分または全域全体が、必要な近作業距離を矯正するべく調整を行うことができるようになる。これにより、眼の疲労、頭部および眼の運動が低減する。さらに、患者が、離れた場所を見なければならない場合、調整可能な電気活性屈折マトリックスが、離れた場所にある物体を明瞭に見るよう矯正するべく調整を行う。多くの場合、これにより、ピアノ度数となる電気活性調整可能な近作業距離範囲が生じることで、ハイブリッド電気活性レンズを、距離度数を矯正する遠距離視矯正レンズまたは低度数多重焦点プログレッシブレンズに変換または調整し戻す。しかし、全ての場合にこれが当てはまるわけではない。   Unlike conventional bifocal, multifocal, or progressive lenses, where different multifocal designs need to position the near vision diopter segments in different ways, the present invention always places them in one common position. Is possible. Unlike the different static frequency ranges used by conventional approaches, i.e. where the eye moves and the head tilts to utilize such range or ranges, according to the present invention, the patient is straight and slightly It will be possible to see either the top or bottom, and the electroactive part or the entire area will be able to make adjustments to correct the required near working distance. This reduces eye fatigue, head and eye movements. In addition, if the patient must see a remote location, the adjustable electroactive refractive matrix adjusts to correct for clear viewing of the remotely located object. In many cases, this results in a near working distance range that can be adjusted for electrical activity, resulting in a piano power, thereby transforming a hybrid electroactive lens into a far vision correction lens or a low power multifocal progressive lens that corrects the distance power. Or adjust back. However, this is not true in all cases.

いくつかの場合には、シングルビジョンレンズ光学要素の厚みを低減することが有利である。例えば、プラスレンズの中心の厚み、またはマイナスレンズの縁の厚みを、何らかの適切な電気活性調整層内の距離度数補正の方法により低減することができる。これは、全域、またはほぼ全域のハイブリッド電気活性眼鏡レンズと、全ての場合の非ハイブリッド電気活性眼鏡レンズとに適応する。   In some cases, it is advantageous to reduce the thickness of the single vision lens optical element. For example, the thickness of the center of the plus lens or the thickness of the edge of the minus lens can be reduced by any appropriate method for correcting the distance power in the electroactive adjustment layer. This applies to a full or nearly full range of hybrid electroactive eyeglass lenses and in all cases non-hybrid electroactive eyeglass lenses.

ここでも、調整可能な電気活性屈折マトリックスを制限された範囲内に配置する必要はなく、しかし、このサイズ範囲または形状に係わらず、シングルビジョンまたは多重焦点レンズ光学要素全体を被覆できる点が指摘されるべきである。電気活性屈折マトリックスの正確な全体サイズ、形状、および場所は、性能および美観によってのみ制約される。   Again, it is pointed out that the tunable electroactive refractive matrix need not be placed within a limited range, but can cover the entire single vision or multifocal lens optical element, regardless of its size range or shape. Should be. The exact overall size, shape, and location of the electroactive refractive matrix is limited only by performance and aesthetics.

さらに、シングルビジョンまたは多重焦点レンズブランクあるいは光学要素の適切な正面凸曲線および裏面凹曲線を使用することにより、本発明に必要な電子機器の複雑性をさらに低減できることがわかっており、これも本発明の一部分である。シングルビジョンまたは多重焦点レンズブランクあるいは光学要素の正面凸ベース曲線を適切に選択する方法により、電気活性層を活性化するために必要な接続電極の数を最小化することができる。いくつかの実施形態では、電気活性域範囲全体が電力の設定量によって調整されるため、必要な電極は２個のみである。   In addition, it has been found that the use of appropriate front and back concave curves for single vision or multifocal lens blanks or optical elements can further reduce the complexity of the electronics required for the present invention. It is part of the invention. By appropriately selecting a single vision or multifocal lens blank or the front convex base curve of an optical element, the number of connection electrodes required to activate the electroactive layer can be minimized. In some embodiments, only two electrodes are required because the entire electroactive area range is adjusted by the power setting.

これは、電気活性材料の屈折指数の変化によって生じ、これにより、電気活性層の配置に従って、異なる度数前部、後部、中間電気活性層を生じる。したがって、各層の前部および後部湾曲の適切な湾曲関係が、電気活性ハイブリッドまたは非ハイブリッドレンズの必要な度数調整に影響を及ぼす。全てではないが多くのハイブリッド設計、特に、回折またはフレネルコンポーネントを使用しないハイブリッド設計では、電気活性屈折マトリックスは、取り付けられているシングルビジョンまたは多重焦点半完成ブランク、またはシングルビジョンあるいは多重焦点完成レンズブランクと平行する前部及び後部湾曲を備えていない。これについての１つの例外は、多重格子構造を使用したハイブリッド設計である。   This is caused by a change in the refractive index of the electroactive material, resulting in different power front, back and intermediate electroactive layers according to the arrangement of the electroactive layer. Thus, the proper curvature relationship of the front and rear curvature of each layer affects the required power adjustment of the electroactive hybrid or non-hybrid lens. In many, but not all, hybrid designs, especially those that do not use diffractive or Fresnel components, the electroactive refractive matrix is attached to a single vision or multifocal semi-finished blank, or a single vision or multifocal finished lens blank. With no front and rear curves parallel to. One exception to this is a hybrid design using a multi-grid structure.

一実施形態は、全域アプローチと最少数の２個の電極とを使用するハイブリッド電気活性レンズに関するものである点を指摘しなければならない。別の実施形態は、多重格子電気活性屈折マトリックスアプローチを使用して、電気活性屈折マトリックスを作成するものであり、この場合、複数の電極と電気回路要素が必要である。多重格子電気活性構造を使用する場合には、美観的に許容されるよう（多くの場合、不可視である）電気活性された格子の境界のために、近接した格子どうしの間に、０から０．０２ユニットの屈折指数だけ異なる屈折指数差分を生じさせる必要がある場合があることがわかっている。美観的要求に従って、屈折指数差分の範囲は０．０１から０．０５ユニットの屈折指数差分であってよいが、しかし、本発明による多くの実施形態では、この差分は、制御装置の方法により、近接した範囲間で最大０．０２または０．０３ユニットの屈折指数差分に限定されている。   It should be pointed out that one embodiment relates to a hybrid electroactive lens that uses a global approach and a minimum number of two electrodes. Another embodiment uses a multi-grating electroactive refractive matrix approach to create an electroactive refractive matrix, in which case multiple electrodes and electrical circuit elements are required. When using multi-grid electroactive structures, 0 to 0 between adjacent grids due to the boundaries of the electro-activated grids, which are aesthetically acceptable (often invisible). It has been found that it may be necessary to produce refractive index differences that differ by a refractive index of 0.02 units. According to aesthetic requirements, the refractive index difference range may be 0.01 to 0.05 units of refractive index difference, but in many embodiments according to the present invention, this difference is determined by the method of the controller. Limited to a refractive index difference of up to 0.02 or 0.03 units between adjacent ranges.

さらに、シングル相互接続構造および／または多重格子構造のような異なる電気活性構造を具備し、また、一旦付勢されると、必要に応じ、反応して所望の追加的な端集中力を生じることが可能な、１枚以上の電気活性層を使用することが可能である。例証のみのために、患者は、前部（電気活性層、装用者の眼に関連した末端部）の方法により、後部（つまり基部）電気活性屈折マトリックス使用して、後部層により生成された近距離視範囲を集束することで、全域の距離度数を矯正することができる。この多重電気活性屈折マトリックスアプローチを利用することにより、柔軟性が増加する一方で、層を極薄に保ち、各々の層の複雑性を低減できることが容易に理解されるはずである。さらに、このアプローチにより、一度に付勢できるだけの数の各々の層を順序付けすることで、同時可変追加集束力効果を生じさせることが可能になる。この可変集束効果は、患者が遠くから近くを見た際に、中範囲集束の必要性と近距離視範囲集束の必要性を矯正し、この後、患者が近くから遠くを見た際に逆効果を作り出すように、ある時間経過シーケンス中に生成することができる。   In addition, it may have different electroactive structures, such as single interconnect structures and / or multiple lattice structures, and, once energized, react as necessary to produce the desired additional edge concentration force. It is possible to use one or more electroactive layers. For illustrative purposes only, the patient is treated by the anterior (electroactive layer, distal end associated with the wearer's eye) method, using the posterior (ie, base) electroactive refractive matrix and the near layer generated by the posterior layer. By converging the distance viewing range, the distance frequency of the entire area can be corrected. It should be readily appreciated that by utilizing this multiple electroactive refractive matrix approach, flexibility can be increased while keeping the layers ultra-thin and reducing the complexity of each layer. Furthermore, this approach allows the simultaneous variable additional focusing force effect to be generated by ordering as many individual layers as can be energized at one time. This variable focusing effect corrects the need for mid-range focusing and near-range viewing focus when the patient is looking from a distance, and then reverses when the patient is looking from a distance. It can be generated during a time-lapse sequence to create an effect.

多重電気活性屈折マトリックスアプローチにより、さらに、電気活性集束度数反応時間を高速化することができる。これは、要素を組み合わせることで得られ、この要素のうち１つは、多重電気活性積層レンズの各層に必要な、厚みを減じた電気活性材料である。さらに、多重電気活性屈折マトリックスにより、主要電気活性屈折マトリックスの複雑性を、複雑性が低い２つ以上の各々の層に分割することが可能となるため、各々の層が担う機能は、主要電気活性層よりも低くなる。   The multiple electroactive refraction matrix approach can further speed up the electroactive focusing power response time. This is obtained by combining the elements, one of which is the reduced thickness electroactive material required for each layer of the multiple electroactive laminated lens. Furthermore, the multiple electroactive refraction matrix allows the complexity of the main electroactive refraction matrix to be divided into two or more layers of low complexity, so that the function of each layer is Lower than the active layer.

次に、電気活性レンズの材料および構造、この電線回路要素、電力源、電気スイッチング技術、焦点距離の調整に必要なソフトウェア、物体距離変化について説明する。   Next, the material and structure of the electroactive lens, the electric wire circuit element, the power source, the electric switching technology, the software necessary for adjusting the focal length, and the object distance change will be described.

図１９は、電気活性空説マトリックス１９００の例証的な実施形態の斜視図である。電気活性材料１９１０の両側には金属層１９２０が取り付けられている。各金属層１９２０の反対側には伝導層１９３０が取り付けられている。   FIG. 19 is a perspective view of an exemplary embodiment of an electroactive phantom matrix 1900. Metal layers 1920 are attached to both sides of the electroactive material 1910. A conductive layer 1930 is attached to the opposite side of each metal layer 1920.

上述した電気活性屈折マトリックスは、電気活性材料としてのポリマーゲルまたは液晶のいずれかで構成された多層構造である。しかし、本発明の特定の場合では、ポリマーゲル電気活性屈折マトリックスと液晶電気活性屈折マトリックスの両方を１つのレンズ内に使用している。例えば液晶層を使用して、電子的な淡色またはサングラス効果を発生させ、ポリマーゲル層を使用して、度数の加減を行うことができる。ポリマーゲルと液晶の両方とも、付加した電気電圧によって、この屈折の光学指数が変化できる性質を備えている。電気活性材料は、両側に設けた２枚のほぼ透明な金属層によって被覆されており、また、各々の金属層上に伝導層を付着して、これらの層の電気接続性を向上させている。２枚の伝導層に電圧を印加すると、これらの層の間と、電気活性材料全体に電場が生じ、屈折指数が変化する。多くの場合において液晶、いくつかの場合においてゲルが、シリコン、ポリメタクリレート、スチレン、プロライン、セラミック、ガラス、ナイロン、マイラー等のうちから選択した材料から成る、密封されたエンベロープ内部に収容されている。   The electroactive refractive matrix described above is a multilayer structure composed of either polymer gel or liquid crystal as an electroactive material. However, in the particular case of the present invention, both a polymer gel electroactive refractive matrix and a liquid crystal electroactive refractive matrix are used in one lens. For example, a liquid crystal layer can be used to generate an electronic light color or sunglasses effect, and a polymer gel layer can be used to adjust the power. Both the polymer gel and the liquid crystal have the property that the optical index of refraction can be changed by the applied electric voltage. The electroactive material is covered by two substantially transparent metal layers provided on both sides, and a conductive layer is deposited on each metal layer to improve the electrical connectivity of these layers. . When a voltage is applied to the two conductive layers, an electric field is generated between these layers and throughout the electroactive material, changing the refractive index. In many cases liquid crystals, in some cases gels, are contained within a sealed envelope made of a material selected from silicon, polymethacrylate, styrene, proline, ceramic, glass, nylon, mylar, etc. Yes.

図２０は、多重格子構造を具備した電気活性レンズ２０００の実施形態の斜視図である。レンズ２０００は、複数の画素を画定できる電気活性材料２０１０を備えており、いくつかの実施形態において、この複数の画素の各々を、電気絶縁性質を備えた材料によって分離することができる。このため、電気活性材料２０１０は、各々が１つ以上の画素を含んだ多数の調整範囲を画定することができる。   FIG. 20 is a perspective view of an embodiment of an electroactive lens 2000 having a multiple grating structure. The lens 2000 includes an electroactive material 2010 that can define a plurality of pixels, and in some embodiments, each of the plurality of pixels can be separated by a material with electrical insulating properties. Thus, the electroactive material 2010 can define multiple adjustment ranges, each including one or more pixels.

電気活性材料２０１０の片面には金属層２０２０が取り付けられており、この金属層２０２０は、電気絶縁性質を有する材料（図示せず）によって分離された金属電極２０３０の格子アレイを備えている。電気活性材料２０１０の別の片面（図示せず）には、対称的同一な金属層２０２０が取り付けられている。したがって、各電気活性画素が、１対の電極２０３０と合致して、格子要素の対を画定する。   A metal layer 2020 is attached to one side of the electroactive material 2010, and the metal layer 2020 includes a grid array of metal electrodes 2030 separated by a material (not shown) having electrical insulating properties. On another side (not shown) of the electroactive material 2010, a symmetrically identical metal layer 2020 is attached. Thus, each electroactive pixel coincides with a pair of electrodes 2030 to define a pair of grid elements.

金属層２０２０には、電気絶縁性質を有する材料（図示せず）によって各々分離された、複数の相互接続ビア２０５０を具備した伝導層２０４０が取り付けられている。各々の相互接続ビア２０５０は、１対の格子要素を、電源および／または制御装置と電気結合している。別の実施形態では、相互接続ビア２０５０のいくつか、および／またはこの全てが、２対以上の格子要素を、電源および／または制御装置と接続することができる。   Attached to the metal layer 2020 is a conductive layer 2040 having a plurality of interconnect vias 2050, each separated by a material having electrical insulating properties (not shown). Each interconnect via 2050 electrically couples a pair of grid elements with a power source and / or controller. In another embodiment, some and / or all of the interconnect vias 2050 can connect two or more pairs of grid elements to a power source and / or controller.

いくつかの実施形態では、金属層２０２０が省略されていることを特筆しなければならない。別の実施形態では、金属層２０２０の代わりに整列層を使用している。   It should be noted that in some embodiments, the metal layer 2020 is omitted. In another embodiment, an alignment layer is used instead of the metal layer 2020.

本発明の特定の実施形態では、前（末端）面、中間面、および／または後面を、従来のフォトクロマティックコンポーネントから成る材料で製造することができる。このフォトクロマティックコンポーネントは、電子活性レンズの一部分として関連して電子製造された淡色特徴と共に使用することができる、またはできない。これを使用した場合、補助的な方法で、追加的な淡色が得られる。しかし、本発明による多くの実施形態では、フォトクロマティック材料を、電子淡色コンポーネントと用いずに、電気活性レンズのみと共に使用している。フォトクロマティック材料は、層構造の方法により、電気活性レンズ層内に内設するか、または、後に、電気活性屈折材料に追加するか、あるいは、外層の一部分として、レンズの前面または後面いずれかに追加することができる。さらに、本発明の電気活性レンズをハードコーティングするか、所望であれば、前面、後面、または両方を耐反射コーティングすることができる。   In certain embodiments of the present invention, the front (end) surface, intermediate surface, and / or back surface can be made of a material comprising conventional photochromatic components. This photochromatic component may or may not be used with a light-colored feature that is electronically produced in connection with it as part of an electroactive lens. If this is used, additional light colors can be obtained in an auxiliary manner. However, in many embodiments according to the present invention, photochromatic materials are used only with electroactive lenses, rather than with electronic light colored components. The photochromatic material can be either embedded in the electroactive lens layer, or later added to the electroactive refractive material, or as a part of the outer layer, either on the front or rear surface of the lens, depending on the method of layer structure. Can be added. In addition, the electroactive lens of the present invention can be hard coated or, if desired, the front, back, or both can be anti-reflective coated.

この構造はサブアセンブリと呼ばれ、また、これを電気制御することで、装用者のプリズム度数、球面度数、乱視度数矯正、非球面矯正、あるいは収差矯正のいずれかを発生させることができる。さらに、このサブアセンブリを制御することで、フレネルまたは回折面のサブアセンブリを模造することも可能である。一実施形態では、２種類以上の強制が必要な場合には、２つ以上のサブアセンブリを、間に電気絶縁層を設けて絶縁しながら、並置することができる。別の実施形態では、同じサブアセンブリを使用して複数の度数矯正を行う。今述べたばかりの２つのサブアセンブリ実施形態のいずれも、２つの異なる構造で構成することができる。このうち第１の構造の実施形態によれば、各々の層、電気活性層、伝導層、金属層が連続している、つまり、連続した材料層であることにより、単一の相互接続構造を形成している。第２の構造の実施形態（図２０に示す）は、格子またはアレイの形態の金属層を、この周囲から電気絶縁された各サブアレイ範囲と共に使用する。多重格子電気活性構造を示すこの実施形態では、伝導層にエッチング加工を施して、各々のサブアレイまたは格子要素に、別個の電気接触部または電極を提供する。この方法では、層内の各格子要素の対に対し別個の区別された電圧を印加して、電気活性材料層内に屈折指数の異なる範囲を生成することができる。層の厚み、屈折指数、電圧、候補電気活性材料、各層の湾曲、および／またはコンポーネントを含む設計詳細部分の選択は、光学設計者に任される。   This structure is called a sub-assembly, and can be electrically controlled to generate any one of prism power, spherical power, astigmatism power correction, aspheric correction, or aberration correction of the wearer. Furthermore, it is possible to simulate a Fresnel or diffractive surface subassembly by controlling this subassembly. In one embodiment, if more than one type of forcing is required, two or more subassemblies can be juxtaposed, with an electrical insulating layer between them and insulated. In another embodiment, multiple power corrections are performed using the same subassembly. Either of the two subassembly embodiments just described can be constructed in two different structures. Of these, according to the first structure embodiment, each layer, electroactive layer, conductive layer, and metal layer are continuous, that is, by being a continuous material layer, a single interconnect structure is formed. Forming. The second structural embodiment (shown in FIG. 20) uses a metal layer in the form of a grid or array with each subarray area electrically isolated from its surroundings. In this embodiment showing a multi-grid electroactive structure, the conductive layer is etched to provide a separate electrical contact or electrode for each subarray or grid element. In this manner, a separate distinct voltage can be applied to each pair of lattice elements in the layer to produce different ranges of refractive index in the electroactive material layer. The choice of design details including layer thickness, refractive index, voltage, candidate electroactive material, curvature of each layer, and / or components is left to the optical designer.

多重格子電気活性構造または単一相互接続電気活性構造のいずれかを、部分レンズ域または全レンズ域として使用できる点を特筆しなければならない。しかし、部分域専用電気活性屈折マトリックスを使用する場合には、多くの場合、部分域専用電気活性非活性層（フレーミング層）のものと同じ屈折指数とおおよそ一致する屈折指数を有する電気活性材料を、部分域専用電気活性範囲と側方近接し、絶縁体によって該範囲から分離して使用している。これは、電気活性屈折マトリックス全体の外観を１つの不活性状態として見えるよう維持する方法により、電気活性レンズの美観的性質を拡大するために行われる。さらに、特定の実施形態では、フレーミング層は非電気活性材料から成っている点を指摘しなければならない。   It should be noted that either multi-lattice electroactive structures or single interconnect electroactive structures can be used as partial or full lens areas. However, when using a partial area dedicated electroactive refractive matrix, it is often the case that an electroactive material having a refractive index that roughly matches the refractive index of that of the partial area dedicated electroactive inactive layer (framing layer). It is used laterally close to the partial area electroactive range and separated from the range by an insulator. This is done to expand the aesthetic properties of the electroactive lens by a method that maintains the overall appearance of the electroactive refractive matrix to appear as one inactive state. Furthermore, it should be pointed out that in certain embodiments, the framing layer is made of a non-electroactive material.

ポリマー材料は、電気活性の成分の重量がフォーミュレーションの少なくとも３０％を占める幅広い様々なポリマーから選択したものであってよい。このような電気活性ポリマー材料はよく知られており、市販されている。この材料の例には、ポリエステル、ポリエーテル、ポリアミド、（ＰＣＢ）ペンタシアノビフェニール他のような液晶ポリマーが含まれる。さらに、ポリマーゲルは、ゲルの処理能力を拡張し、保護伝導層へのこの接着性を向上し、ゲルの光学明瞭性を向上するために、熱硬化マトリックス材料を含有している。例証の方法のみにより、このマトリックスは、交差結合したアクリル塩酸、メタクリル塩酸、ポリウレタン、また、二官能または多官能アクリル塩酸、メタクリル塩酸、ビニル誘導体と交差結合したビニルポリマーであってよい。   The polymeric material may be selected from a wide variety of polymers in which the weight of the electroactive component accounts for at least 30% of the formulation. Such electroactive polymer materials are well known and commercially available. Examples of this material include liquid crystal polymers such as polyesters, polyethers, polyamides, (PCB) pentacyanobiphenyl and others. In addition, the polymer gel contains a thermoset matrix material to extend the throughput of the gel, improve this adhesion to the protective conductive layer, and improve the optical clarity of the gel. By way of example only, the matrix may be a cross-linked acrylic hydrochloric acid, methacrylic hydrochloric acid, polyurethane, or a vinyl polymer cross-linked with a bifunctional or polyfunctional acrylic hydrochloric acid, methacrylic hydrochloric acid, vinyl derivative.

ゲル層の厚みは、例えば、約３ミクロンから約１００ミクロンであってよいが、しかし、１ミリメートルの厚さであってもよく、また、別の例にあるように、約４ミクロンから約２０ミクロンであってもよい。このゲル層は、例えば、約１００ポンド／インチから約８００ポンド／インチの率を有することができ、また、別の例にあるように、約２００から６００ポンド／インチの率であってもよい。金属層の厚みは、例えば、約１０−４ミクロンから約１０−２ミクロンであってよく、また、別の例にあるように、約０．８×１０−３ミクロンから約１．２×１０−３ミクロンであってもよい。伝導層の厚みは、例えば、約０．０５ミクロンから約０．２ミクロンであってよく、また、別の例にあるように、約０．８ミクロンから約０．１２ミクロンであってよく、またさらに別の例にあるように、約０．１ミクロンであってもよい。 The thickness of the gel layer can be, for example, from about 3 microns to about 100 microns, but can be 1 millimeter thick and, as another example, from about 4 microns to about 20 microns. Micron may be used. The gel layer can have a rate of about 100 pounds / inch to about 800 pounds / inch, for example, and can be a rate of about 200 to 600 pounds / inch, as in another example. . The thickness of the metal layer can be, for example, from about 10 −4 microns to about 10 −2 microns, and, as another example, from about 0.8 × 10 −3 microns to about 1.2 × 10. It may be -3 microns. The thickness of the conductive layer can be, for example, from about 0.05 microns to about 0.2 microns, and, as in another example, from about 0.8 microns to about 0.12 microns, As in yet another example, it may be about 0.1 microns.

金属層は、伝導層と電気活性材料の間の優れた接触を得るために使用されている。当業者は、使用する適切な金属材料を容易に認識するだろう。例えば、金または銀を使用することが可能である。   The metal layer is used to obtain excellent contact between the conductive layer and the electroactive material. Those skilled in the art will readily recognize the appropriate metallic material to use. For example, gold or silver can be used.

屈折指数を少なくとも０．０２ユニット／ボルトに変更することで、一実施形態では、電気活性材料の屈折指数を、例えば約１．２ユニットから約１．９ユニットの間で変更することができ、別の実施形態では、約１．４５ユニットから約１．７５ユニットの間で変更することができる。電圧による指数の変更の値、電気活性材料の実屈折指数、および、マトリックス材料とのこの適合性により、マトリックス内への電気活性ポリマーの割合組成が決定されるが、しかし、最終的な組成の屈折指数の変更は、約２．５ボルトのベース電圧において、０．０２ユニット／ボルトを下回ってはならず、該ベース電圧は２５ボルトを超えてはならない。   By changing the refractive index to at least 0.02 units / volt, in one embodiment, the refractive index of the electroactive material can be changed, for example, between about 1.2 units to about 1.9 units, In another embodiment, it can vary between about 1.45 units and about 1.75 units. The value of the index change with voltage, the actual refractive index of the electroactive material, and its compatibility with the matrix material determine the proportion composition of the electroactive polymer into the matrix, but the final composition The refractive index change should not be less than 0.02 units / volt at a base voltage of about 2.5 volts, and the base voltage should not exceed 25 volts.

ハイブリッド設計を使用した本発明の実施形態にて先述したように、電気活性屈折マトリックスアセンブリの部分が、可視光下では透明に見える適切な接着または結合技術により、従来型レンズ光学要素に取り付けられている。この結合アセンブリは、事前に製造され、従来型レンズ光学要素への取り付け準備ができた状態の電気活性屈折マトリックスを具備したリリースペーパーまたはリリースフィルムの方法によるものであってよい。これを、事前に用意したレンズ光学要素表面に、原位置において付着することができる。さらに、これは、レンズウェーハの表面に事前に付加しておき、この後、事前に用意したレンズ光学要素に接着結合することもできる。また、半完成状態のレンズブランクに付着し、これを、適切なサイズ、形状、および適切な総度数の必要性に応じて、表面処理またはエッジング処理を施すことも可能である。最後に、表面モールド技術を用いて、これを、事前形成したレンズ光学要素上に鋳造することができる。これにより、本発明の電気的に変更可能な度数が生じる。電気活性屈折マトリックスは、レンズの全体範囲、またはこれの一部分のみを示すことができる。   As previously described in the embodiments of the present invention using a hybrid design, a portion of the electroactive refractive matrix assembly is attached to a conventional lens optical element by a suitable adhesion or bonding technique that appears transparent under visible light. Yes. This coupling assembly may be by a release paper or release film method with a pre-manufactured electroactive refractive matrix ready for attachment to a conventional lens optical element. This can be attached in situ to the lens optical element surface prepared in advance. Further, it can be added in advance to the surface of the lens wafer, and then adhesively bonded to a lens optical element prepared in advance. It is also possible to attach to a semi-finished lens blank and subject it to a surface treatment or edging treatment depending on the need for an appropriate size, shape, and appropriate total power. Finally, it can be cast onto a pre-formed lens optical element using surface mold technology. This produces the electrically changeable power of the present invention. The electroactive refractive matrix can represent the entire range of the lens, or only a portion thereof.

電気活性層の屈折指数は、集束が必要な範囲についてのみ矯正的に変更することが可能である。例えば、先述したハイブリッド部分域設計では、部分域範囲が、この範囲内のみにおいて活性され、変更される。したがって、この実施形態では、屈折指数は、レンズの特定の部分範囲内のみにおいて変更される。別の、ハイブリッド全域設計の実施形態では、表面全体にかけて屈折指数が変更される。同様に、非ハイブリッド設計においても、屈折指数は、この全範囲にかけて変更される。前述したように、許容可能な光学的美観を維持するためには、電気活性光学要素の近接した範囲どうしの間の屈折指数差分を、最大で０．０２ユニットから０．０５ユニット、好ましくは０．０２ユニットから０．０３の屈折指数差分に限定しなければならないことがわかっている。   The refractive index of the electroactive layer can be corrected only for the range where focusing is required. For example, in the hybrid sub-region design described above, the sub-region range is activated and changed only within this range. Thus, in this embodiment, the refractive index is changed only within a specific sub-range of the lens. In another hybrid global design embodiment, the refractive index is changed over the entire surface. Similarly, in a non-hybrid design, the refractive index is changed over this entire range. As mentioned above, in order to maintain an acceptable optical aesthetic, the refractive index difference between adjacent ranges of electroactive optical elements can be up to 0.02 units to 0.05 units, preferably 0. It has been found that the refractive index difference must be limited to 0.02 units to 0.03.

いくつかの場合において、使用者が部分域を使用し、次に電気活性屈折マトリックスを全域に切り換えたいと希望するが、これは本発明の範囲内に包括されると考えられる。この場合、この実施形態は、構造的に全域実施形態用として設計されているが、しかし、制御装置が、度数の必要性を全域から部分域に切り換え、またこれを戻し、あるいはこの逆を実行するようにプログラムされている。   In some cases, the user wishes to use a sub-region and then switch the electroactive refractive matrix to the full range, which is considered to be within the scope of the present invention. In this case, this embodiment is structurally designed for the global embodiment, but the controller switches the power requirement from global to partial and back again or vice versa. Is programmed to do.

電気活性レンズを刺激するために必要な電場を発生させるために、光学アセンブリに電圧を送る。これは、眼鏡のフレームの縁に収容されている小径配線の束によって供給される。この配線は、以降で説明する電源から、電気活性アイウェア制御装置、および／または１つ以上の制御装置コンポーネント内部へ、さらに、各眼鏡レンズを包囲しているフレーム縁へと延びており、ここで、半導体製造で使用される最新結合技術によって、配線が、光学アセンブリ内の各々の格子要素と結合される。１枚の伝導層につき１本の配線を備えた、単線相互接続構造の実施形態では、眼鏡レンズ１枚に必要な電圧は１つだけであり、また、各レンズに必要な配線は２本だけである。１枚の伝導層に電圧が印加され、この一方で、ゲル層内の反対側にあるこの他方が接地電位に維持される。別の実施形態では、対向した両方の伝導層にかけて交流電流（ＡＣ）電圧が印加される。これら２つの接続は、各眼鏡レンズのフレーム縁において、またはこの付近に、容易に作成することができる。   A voltage is sent to the optical assembly to generate the electric field necessary to stimulate the electroactive lens. This is supplied by a bundle of small diameter wires housed at the edge of the frame of the glasses. This wiring extends from the power source described below into the electroactive eyewear controller and / or one or more controller components and further to the frame edge surrounding each spectacle lens, The interconnect is then coupled to each grating element in the optical assembly by state of the art bonding techniques used in semiconductor manufacturing. In the embodiment of the single-wire interconnection structure with one wiring per conductive layer, only one voltage is required for one spectacle lens, and only two wirings are required for each lens. It is. A voltage is applied to one conductive layer while the other on the opposite side in the gel layer is maintained at ground potential. In another embodiment, an alternating current (AC) voltage is applied across both opposing conductive layers. These two connections can easily be made at or near the frame edge of each spectacle lens.

電圧の格子アレイを使用する場合には、アレイ内の各格子の副範囲に異なる電圧が送られ、伝導体によって、フレーム内の各配線がレンズ上の格子要素と接続される。酸化インジウム、錫酸化物、または酸化インジウム錫（ＩＴＯ）のような光学的に透明な伝導性材料を用いることで、フレーム縁内の配線を電子活性レンズ内の各格子要素と接続するために使用される、電気活性アセンブリの伝導層を形成することができる。この方法は、電気活性範囲がレンズの全域を占めるか、またはこの一部分のみを占めるかに関係なく使用することができる。   When using a voltage grid array, different voltages are sent to the sub-ranges of each grid in the array, and the conductors connect each wire in the frame to the grid elements on the lens. Used to connect the wiring in the frame edge to each grating element in the electroactive lens by using an optically transparent conductive material such as indium oxide, tin oxide, or indium tin oxide (ITO) The conductive layer of the electroactive assembly can be formed. This method can be used regardless of whether the electroactive area occupies the entire area of the lens or only a portion thereof.

多重格子アレイ設計において画素化する技術のうちの１つは、独立した最少容量の電気活性材料を作成するものであり、この材料は、該最少容量にかけて電場を確立するための独自の駆動電極の対を具備している。画素化を達成するための別の技術は、伝導または金属層用の、パターン化した電極を使用するものである。この方法では、電気活性材料は、連続容量内に含めることができ、また、画素化を作り出す異なる電場の範囲は、パターン化した電極によって完全に画定することができる。   One of the techniques for pixelating in a multi-grid array design is to create an independent minimum capacity electroactive material that can be used to establish a unique drive electrode to establish an electric field over the minimum capacity. It has a pair. Another technique for achieving pixelation is to use patterned electrodes for conductive or metal layers. In this way, the electroactive material can be included in a continuous volume, and the range of different electric fields that create the pixelation can be completely defined by the patterned electrodes.

光学アセンブリに電力を供給するためには、電池のような電源が設計に含まれる。電場を作り出す電圧が低いため、フレームのつるは、これに電力を提供する小型の大容量電池を挿入および取り出しできるように設計されている。この電池は、やはりフレームつる内に収容されている多重通信式接続を介して、配線束と接続されている。別の実施形態では、等角薄膜電池が、接着剤で、フレームつるの表面に取り付けられているため、充電が切れた電池を取り出して交換することが可能になる。この応用形は、未使用時に大容量または等角薄膜電池の原位置での充電を可能にするための、フレームに設けた電池へのアタッチメントを具備したＡＣアダプタを提供する。   To supply power to the optical assembly, a power source such as a battery is included in the design. Because of the low voltage that creates the electric field, the frame's vine is designed to allow insertion and removal of small, large-capacity batteries that provide power to it. This battery is connected to the wiring bundle via a multiplex communication connection, also housed in the frame vine. In another embodiment, the conformal thin film battery is attached to the surface of the frame vine with an adhesive so that it can be removed and replaced. This application provides an AC adapter with an attachment to the battery on the frame to allow in-situ charging of large capacity or conformal thin film batteries when not in use.

別のエネルギー源を使用することも可能であるため、小型燃料電池を眼鏡フレーム内部に設置して、電池よりも大容量のエネルギー貯蔵装置を提供することができる。燃料電池は、眼鏡フレーム内の貯蔵室に燃料を注入できる燃料キャニスタによって再充電することが可能である。   Since another energy source can be used, a small fuel cell can be installed inside the spectacle frame to provide an energy storage device having a larger capacity than the battery. The fuel cell can be recharged by a fuel canister that can inject fuel into a storage chamber within the spectacle frame.

全てではないが多くの場合に、部分域専用範囲を装備している本発明のハイブリッド多重格子構造アプローチを使用する方法によって、必要電力の最小化が可能であることがわかっている。ハイブリッド部分域多重格子構造を使用できる一方で、ハイブリッド全域多重格子構造を使用することもできる。   In many, if not all, cases, it has been found that the required power can be minimized by the method of using the hybrid multi-grid structure approach of the present invention, which is equipped with a sub-region dedicated range. While a hybrid partial area multi-grating structure can be used, a hybrid whole area multi-grating structure can also be used.

収差のような非従来型屈折異常を矯正する本発明の別の方法では、アイウェア内に上述したような追跡システムが埋め込まれており、また、電気活性アイウェア制御装置の適切なイネーブリングソフトウェアとプログラミング、および／または１つ以上の制御装置コンポーネントが提供され、これらは全てアイウェア内部に埋め込まれている。本発明のこの実施形態は、装用者の眼を追跡する方法で装用者の視線を追跡し、また、装用している電気活性レンズの特定範囲に必要な電気エネルギーを付加する。換言すれば、眼が動くと、対象である電気付勢された範囲が、電気活性レンズを介して向かう装用者の視線に関連して、レンズ上を移動する。いくつかの異なるレンズ設計においては、コレを明瞭に見ることができる。例えば、従来の（球面、円筒形、プリズム）屈折異常を強制するために、使用者は、固定度数レンズ、電気活性レンズ、または両タイプのハイブリッドを所有できる。この例では、多重格子構造である電気活性屈折マトリックスの方法によって、非従来的屈折異常を矯正するため、眼が動くと、電気活性レンズの関連する活性範囲が眼と共に移動する。換言すれば、眼の動きに関連した眼の視線が、レンズと交差する際に、眼の移動に関連して、レンズにかけて移動する。   In another method of the present invention for correcting non-conventional refractive errors such as aberrations, the tracking system as described above is embedded in the eyewear, and the appropriate enabling software of the electroactive eyewear controller and Programming and / or one or more controller components are provided, all of which are embedded within the eyewear. This embodiment of the present invention tracks the wearer's line of sight in a manner that tracks the wearer's eye, and adds the necessary electrical energy to a specific area of the electroactive lens being worn. In other words, as the eye moves, the electrically energized range of interest moves over the lens relative to the line of sight of the wearer going through the electroactive lens. In several different lens designs, this can be seen clearly. For example, to force a conventional (spherical, cylindrical, prism) refractive error, the user can have a fixed power lens, an electroactive lens, or a hybrid of both types. In this example, the associated active area of the electroactive lens moves with the eye as the eye moves to correct non-conventional refractive errors by the method of electroactive refractive matrix that is a multi-grating structure. In other words, when the line of sight of the eye related to the movement of the eye crosses the lens, it moves over the lens in relation to the movement of the eye.

上述した本発明の例証では、ハイブリッド電気活性レンズ内またはこの上に採用された多重格子電気活性構造は、部分域または全域設計であってよい点を指摘しなければならない。   In the illustration of the present invention described above, it should be pointed out that the multi-grid electroactive structure employed in or on the hybrid electroactive lens may be a partial area or whole area design.

また、本発明のこの実施形態を使用することで、視線が直接通っている、限定された範囲のみを電気付勢する方法によって、必須電力を最小化できる点を指摘すべきである。このため、付勢される範囲がより小さくなり、また、任意の一回につき、所与の処方のために消費される電力がより低くなる。全てではないが多くの場合に、非直接的に見られる範囲は付勢も活性もされないため、したがって、従来型の屈折異常を矯正し、これにより、装用者は、近視、遠視、乱視、老眼を矯正する２０／２０の視力を得ることができる。本発明のこの実施形態では、対象とされ、追跡される範囲が、不正乱視、収差、眼球表面または層の不均等性といった非従来的な屈折異常を可能な限り矯正する。本発明の別の実施形態では、対象および追跡範囲は、いくつかの従来型の異常を矯正することも可能である。先述した実施形態のいくつかにおいては、制御装置、および／または１つ以上の制御装置コンポーネントの補助により、アイウェア内部に配置した眼追跡システムを装備した、眼の動きを追跡するアイウェア内部に配置されたレンジファインダの方法か、または、追跡システムとレンジファインダシステムの両方の方法によって、この対象および追跡範囲を自動的に探索する。   It should also be pointed out that by using this embodiment of the present invention, the essential power can be minimized by a method of electrically energizing only a limited range where the line of sight is directly passing. This results in a smaller energized range and lower power consumed for a given prescription at any one time. In many, if not all, areas that are seen indirectly are neither energized nor activated, thus correcting the conventional refractive error, which allows the wearer to detect myopia, hyperopia, astigmatism, presbyopia. A visual acuity of 20/20 can be obtained. In this embodiment of the invention, the targeted and tracked range corrects as much as possible non-conventional refractive anomalies such as irregular astigmatism, aberrations, ocular surface or layer inhomogeneities. In another embodiment of the invention, the subject and tracking range may also correct some conventional abnormalities. In some of the previously described embodiments, inside the eyewear tracking eye movements, equipped with an eye tracking system located within the eyewear, with the aid of the controller and / or one or more controller components. This object and tracking range are automatically searched by either the placed range finder method or by both the tracking and range finder system methods.

特定の設計では部分的な電気活性範囲しか使用しないが、この範囲全面が電気活性材料で被覆することで、使用者に、非活性状態にあるレンズ内に円形線が見えてしまうことを防止している。本発明のいくつかの実施形態では、透明絶縁体を使用して、電気活性を、活性された中心範囲のみに限定し、また、この周辺の、活性されていない電気活性材料を利用して、活性範囲の縁を不可視状態に維持している。   Certain designs use only a partial electroactive range, but the entire surface is covered with electroactive material to prevent the user from seeing circular lines in the lens in the inactive state. ing. In some embodiments of the invention, transparent insulators are used to limit electrical activity to only the activated central area, and utilizing the surrounding, non-activated electroactive material, The edges of the active area are kept invisible.

別の実施形態では、フレームの表面に薄膜太陽電池を取り付けることができ、また、太陽光もしくは周囲の室内照明を使用した光電効果によって、配線および光学格子に電圧を印加することができる。本発明の一実施形態では、主要電力に太陽電池板を用い、バックアップ電力として、先述した小型電池を設けている。この実施形態では、電力が不要な場合には、この時間を利用して、太陽電池から電池を充電しておくことができる。この応用形では、この設計に、ＡＣアダプタと、電池のアタッチメントを設けることが可能である。   In another embodiment, thin film solar cells can be attached to the surface of the frame, and voltages can be applied to the wiring and optical grids by the photoelectric effect using sunlight or ambient room lighting. In one embodiment of the present invention, a solar battery plate is used as main power, and the above-described small battery is provided as backup power. In this embodiment, when electric power is unnecessary, the battery can be charged from the solar battery using this time. In this application, the design can be provided with an AC adapter and battery attachment.

使用者に可変焦点長を提供するために、電気活性レンズはスイッチ切り換え可能になっている。少なくとも２つの切り換え位置が設けられているが、必要であればこれ以上の数の切り換え位置を設けることが可能である。最も単純な実施形態では、電気活性レンズはオンまたはオフのいずれかである。オフ位置では、配線に電流は流れず、格子アセンブリに電圧は印加されず、固定レンズ度数のみが使用される。これは、使用者が遠域距離矯正を要する場合のものであり、この場合、当然ながら、例えば、この構造の一部分として遠距離視力を矯正するハイブリッド電気活性レンズが、シングルビジョンまたは多重焦点レンズブランクあるいは光学要素のいずれかを使用すると仮定している。読み作業のために近距離視矯正を提供するためには、スイッチをオンにし、所定の電圧または電圧アレイをレンズに供給して、電気活性アセンブリ内に正の追加度数を作り出す。中域矯正が望ましい場合には、第３のスイッチ切り換え位置を設けることができる。このスイッチは、マイクロプロセッサで制御するか、または手動で制御することができる。実際、さらに数個のスイッチ切り換え位置を追加することが可能である。別の実施形態では、スイッチは、デジタルでなくアナログであり、また、ラジオの音量制御と同様にノブまたはレバーを調整することで、レンズの焦点長の連続した変則性が提供される。   In order to provide the user with a variable focal length, the electroactive lens is switchable. At least two switching positions are provided, but more switching positions can be provided if necessary. In the simplest embodiment, the electroactive lens is either on or off. In the off position, no current flows through the wiring, no voltage is applied to the grid assembly, and only a fixed lens power is used. This is the case when the user needs long range correction, and of course, for example, a hybrid electroactive lens that corrects long range vision as part of this structure is a single vision or multifocal lens blank. Alternatively, it is assumed that any optical element is used. To provide near vision correction for the reading task, the switch is turned on and a predetermined voltage or voltage array is supplied to the lens to create a positive additional power in the electroactive assembly. If midrange correction is desired, a third switch switching position can be provided. This switch can be controlled by a microprocessor or manually. In fact, several more switch positions can be added. In another embodiment, the switch is analog rather than digital, and adjusting the knob or lever as well as the radio volume control provides a continuous variation in the focal length of the lens.

これは、固定レンズ度数が設計の一部でなく、全ての視力矯正が電気活性レンズを介して達成される場合である可能性がある。この実施形態では、使用者が遠距離視と近距離視の両方の矯正を必要とする場合には、常に、電圧または電圧アレイがレンズに供給される。使用者が遠距離視矯正のみ、または読み作業適応を必要とする場合には、矯正が必要な際に電気活性レンズをオンにし、矯正が不要な際にはオフにする。しかし、常にこれが当てはまるわけではない。レンズ設計に依存する特定の実施形態では、電圧を切るか低減することで、遠距離視または近距離視範囲の度数が自動的に増加する。   This may be the case when the fixed lens power is not part of the design and all vision correction is achieved via electroactive lenses. In this embodiment, a voltage or voltage array is supplied to the lens whenever the user needs to correct both distance and near vision. When the user needs only distance vision correction or reading work adaptation, the electroactive lens is turned on when correction is necessary, and is turned off when correction is not necessary. But this is not always the case. In certain embodiments that rely on lens design, turning off or reducing the voltage automatically increases the power of the far vision or near vision range.

ある例証的な実施形態では、スイッチ自体を眼鏡レンズフレーム上に設置し、これを、例えば眼鏡フレーム内部に収容した用途特定集積回路のような制御装置と接続する。この制御装置は、電源から供給された電圧を規制することにより、スイッチの異なる位置に応答する。このため、この制御装置は、様々な電圧を接続配線に分配する、上述したマルチプレクサの代わりとなる。さらに、制御装置を、薄膜の形態の進化した設計のものにし、これを電池または太陽電池のように、フレーム表面に沿って等角に取り付けることもできる。   In one illustrative embodiment, the switch itself is placed on the spectacle lens frame and connected to a control device, such as an application specific integrated circuit housed inside the spectacle frame. The control device responds to different positions of the switch by regulating the voltage supplied from the power source. For this reason, this control device replaces the above-described multiplexer that distributes various voltages to the connection wiring. Furthermore, the control device can be of an evolved design in the form of a thin film, which can be mounted equiangularly along the surface of the frame, like a battery or solar cell.

ある例証的な実施形態では、この制御装置、および／または、１つ以上の制御装置コンポーネントを、使用者の視力矯正の要求の知識に合わせて製造および／またはプログラムすることで、使用者が、自分の視力の要求に合わせた、異なる所定の電圧アレイ間で容易に切り換えを行うことが可能になる。この電気活性アイウェア制御装置、および／または１つ以上の制御装置コンポーネントは、視力ケアスペシャリストまたは技術者が、容易に取り外しおよび／またはプログラムすることができ、また、使用者の視力矯正の必要性が変更された場合には、新たな「処方の」制御装置に交換および／または再プログラムすることができる。   In one illustrative embodiment, the controller and / or one or more controller components are manufactured and / or programmed to the user's knowledge of vision correction requirements so that the user can It is possible to easily switch between different predetermined voltage arrays according to the demands of their own vision. This electroactive eyewear controller and / or one or more controller components can be easily removed and / or programmed by a vision care specialist or technician, and the user's need for vision correction Can be replaced and / or reprogrammed with a new “prescription” controller.

ある態様の制御装置ベースのスイッチは、電気活性レンズに印加する電圧を１マイクロ秒未満で変更できるものである。電気活性屈折マトリックスを、高速切り換え材料で製造した場合には、レンズの焦点長における高速な遷移が装用者の視野を破壊する可能がある。ある焦点長から別の焦点長への遷移がより穏やかなものが望ましい。本発明の追加の特徴として、制御装置に「遅延時間」をプログラムでき、これによって遷移が低速化される。反対に、制御装置に「リード時間」をプログラムすることで、遷移を高速化することも可能である。同様に、予想アルゴリズムによって遷移を予想することができる。   In some embodiments, the controller-based switch can change the voltage applied to the electroactive lens in less than 1 microsecond. If the electroactive refractive matrix is made of a fast switching material, fast transitions in the focal length of the lens can destroy the wearer's field of view. It is desirable that the transition from one focal length to another is more gradual. As an additional feature of the present invention, a “delay time” can be programmed into the controller, which slows down the transition. On the contrary, it is also possible to speed up the transition by programming the “read time” in the control device. Similarly, transitions can be predicted by a prediction algorithm.

いずれの場合でも、遷移の時間定数を設定することにより、装用者の視力に適応するべく、屈折変更と比例および／またはこれに応答するようにすることができる。例えば、焦点度数の小規模な変更を高速に切り換える一方で、例えば装用者が遠隔地の物体から手元の印刷物へと凝視を迅速に移動するといった、焦点度数における大規模な遷移は、例えば１０から１００ミリ秒のより長い時間にかけて生じるように設定することができる。   In either case, by setting a time constant for the transition, it can be proportional to and / or responsive to refraction changes to accommodate the wearer's vision. For example, a large-scale transition in focus power, for example, from 10 when a small change in focus power is switched quickly while the wearer quickly moves the gaze from a remote object to the printed material at hand, for example. It can be set to occur over a longer period of 100 milliseconds.

いずれの場合でも、スイッチを眼鏡自体の上に配置することが必要である。別の例証的実施形態では、スイッチは、別個のモジュールであり、使用者の衣類のポケットに入り、手動で起動することができるものである。このスイッチは、薄い配線または光ファイバによって眼鏡と接続している。別バージョンのスイッチは、スイッチ切り換え位置に関連した信号を、眼鏡フレーム上に等角に取り付けた受信機アンテナに送信するための、小型のマイクロ波または無線周波数近距離送信機を備えている。これらのスイッチ形態のいずれにおいても、使用者は、自分の眼鏡の焦点長の変化を、ダイレクトに、しかし慎重に制御する。   In either case, it is necessary to place the switch on the glasses themselves. In another illustrative embodiment, the switch is a separate module that can enter a user's clothing pocket and be manually activated. This switch is connected to the glasses by a thin wire or optical fiber. Another version of the switch includes a small microwave or radio frequency near field transmitter for transmitting a signal associated with the switch switching position to a receiver antenna mounted equiangularly on the spectacle frame. In any of these switch configurations, the user directly, but carefully, controls changes in the focal length of his glasses.

様々な例証的な実施形態において、スイッチ切り換えはビュー検出器によって自動制御され、このビュー検出器は、例えば眼鏡のフレーム内、フレーム上、レンズ内、および／またはレンズ上に配置され、感知する物体の方向において正面に向けたレンジファインダ装置のようなものであってよい。   In various illustrative embodiments, switch switching is automatically controlled by a view detector, which is located, for example, in a frame of glasses, on a frame, in a lens, and / or on a lens and sensed. It may be like a range finder device facing the front in the direction.

図２１は、本発明の電気活性アイウェア２１００の別の実施形態の斜視図である。この例証的な例では、フレーム２１１０は、接続配線２１３０によって制御装置２１４０（集積回路）および電源２１５０と接続した電気活性レンズ２１２０を具備している。電気活性レンズ２１２０にはレンジファインダ送信機２１６０が取り付けられ、また、別の電気活性レンズ２１２０にはレンジファインダ受信機２１７０が取り付けられている。様々な応用的な実施形態では、送信機２１６０および／または受信機２１７０を、任意の電気活性レンズ２１２０に取り付ける、フレーム２１１０に取り付ける、レンズ２１２０に埋め込む、および／またはフレーム２１１０内に埋め込むことができる。さらに、レンジファインダ送信機２１６０および／または受信機２１７０を、制御装置２１４０および／または別個の制御装置（図示せず）によって制御することができる。同様に、受信機２１７０で受信した信号を、制御装置２１４０および／または別個の制御装置（図示せず）によって処理することが可能である。   FIG. 21 is a perspective view of another embodiment of the electroactive eyewear 2100 of the present invention. In this illustrative example, the frame 2110 includes an electroactive lens 2120 connected to a control device 2140 (integrated circuit) and a power source 2150 by connection wiring 2130. A rangefinder transmitter 2160 is attached to the electroactive lens 2120, and a rangefinder receiver 2170 is attached to another electroactive lens 2120. In various application embodiments, transmitter 2160 and / or receiver 2170 can be attached to any electroactive lens 2120, attached to frame 2110, embedded in lens 2120, and / or embedded in frame 2110. . Further, range finder transmitter 2160 and / or receiver 2170 may be controlled by controller 2140 and / or a separate controller (not shown). Similarly, signals received at receiver 2170 can be processed by controller 2140 and / or a separate controller (not shown).

いずれの場合にも、このレンジファインダはアクティブシーカーであり、様々なソース、例えばレーザ、発光ダイオード、無線周波、マイクロ波、または超音波インパルスを使用して、物体の探索および距離の決定を行う。一実施形態では、垂直共振器面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）を光トランスミッタとして使用している。これら装置の小型サイズで平坦な形状により、この用途に合ったものとなる。別の実施形態では、有機発光ダイオードまたはＯＬＥＤを、レンジファインダ用の光源として使用している。この装置の利点は、多くの場合、ＯＬＥＤを、最も透明になる方法で製造できる点である。したがって、ＯＬＥＤは、レンズまたはフレーム内部に設置され、気付かれることがないため美観を考慮する場合に好ましいレンジファインダ設計であると言える。   In any case, the range finder is an active seeker and uses various sources such as lasers, light emitting diodes, radio frequencies, microwaves, or ultrasonic impulses to search for objects and determine distances. In one embodiment, a vertical cavity surface emitting laser (VCSEL) is used as the optical transmitter. The small size and flat shape of these devices makes them suitable for this application. In another embodiment, an organic light emitting diode or OLED is used as the light source for the rangefinder. The advantage of this device is that in many cases the OLED can be manufactured in the most transparent way. Therefore, the OLED is installed inside the lens or the frame and is not noticed, so it can be said that the OLED is a preferable range finder design when considering aesthetics.

物体から反射された信号を受信する適切なセンサを、レンズフレームの前部上の１つ以上の位置に配置し、非常に小型の制御装置と接続して、範囲の計算を行う。別の実施形態では、単体装置を、エミッタおよび検出器の両方としてデュアルモードにて動作するように製造し、範囲計算装置と接続することができる。この範囲が、配線または光ファイバによって、レンズフレーム内に配置した切り換え制御装置へ、あるいは、自体に設置した無線リモコンへと送信され、分析されて、この物体距離についての正確なスイッチ設定が決定される。いくつかの場合では、レンジ制御装置と切り換え制御装置を一体形成することができる。   An appropriate sensor that receives the signal reflected from the object is placed at one or more locations on the front of the lens frame and connected to a very small controller to perform the range calculation. In another embodiment, a single device can be manufactured to operate in dual mode as both an emitter and a detector and connected to a range calculator. This range is transmitted by wire or optical fiber to the switching control device located in the lens frame or to the wireless remote control installed in itself and analyzed to determine the exact switch setting for this object distance. The In some cases, the range control device and the switching control device can be integrally formed.

特定の状況においては、レンジファインダ装置は、装用者がある焦点アイテムから別の焦点アイテムへ移動した場合に、電気活性レンズの焦点長の切り換えに問題が生じる場合がある。例えば、レンジファインダ送信機とレンジファインダ受信機では、レンズがある視力矯正から別の視力矯正に切り換える前に、レンズ装用者が頭を余分に大きく動かす必要がある場合がある。あるいは、レンズが、装用者が実際に必要としている視力矯正から不適切な視力矯正への切り換えを行う際に、「切り換え間違い」が生じる場合もある。これには例えば、レンズが、遠距離矯正から、装用者が実際に必要としている遠視矯正へではなく、遠中距離または近中距離、あるいは近距離矯正へ切り換えを行ってしまう場合が挙げられる。   In certain situations, the rangefinder device may have problems switching the focal length of the electroactive lens when the wearer moves from one focus item to another. For example, in a rangefinder transmitter and a rangefinder receiver, the lens wearer may need to move his head excessively before switching from one vision correction to another. Alternatively, when the lens switches from the vision correction actually required by the wearer to inappropriate vision correction, a “switching error” may occur. This includes, for example, the case where the lens switches from far-distance correction to far-distance or near-medium distance, or short-distance correction, rather than to the hyperopic correction that the wearer actually needs.

したがって、別の例証的実施形態では、レンジファインダ送信機とレンジファインダ受信機を、追加のレンズで選択的に被覆して、送信された、送信機によって生成されたビーム幅と、受信機が受信した受信円錐体を制御することができる。   Thus, in another illustrative embodiment, the rangefinder transmitter and rangefinder receiver are selectively coated with an additional lens and transmitted, the beam width generated by the transmitter and the receiver receiving. The received cone can be controlled.

図４４ａは、本発明の別の代替実施形態に従った、一体型の電源、制御装置、レンジファインダを示す展開斜視図である。図４４ａに示すように、システム４４００は、制御装置４４４０と結合したレンジファインダ装置４４２０を備えており、この制御装置４４４０は電源４４６０と結合している。図４４ｂは、本発明の一実施形態に従った、図４４ａをＺ−Ｚ’に沿って切ったシステム４４００の側断面図である。図４４ｂに示すように、レンジファインダ装置４４２０は、レンジファインダ送信機４４２４、レンジファインダ受信機４４２８を具備している。この例証的な実施形態では、レンジファインダ送信機４４２４、レンジファインダ受信機４４２８は、それぞれ送信機ダイオードおよび受信機ダイオードであり、これらのダイオードは、例えばＩＲレーザダイオード、ＬＥＤ、または他の不可視放射線源といった形態のものであってよい。この例証的実施形態では、送信機４４２４は、送信された、送信機４４２４が生成したビーム幅を制御するために、送信機レンズ４４２６によって選択的に被覆されている。同様に、受信機４４２８は、受信機４４２８が受信した受信円錐体を制御するために、受光レンズ４４３０によって選択的に被覆されている。受信機４４２８の受信範囲または円錐体は、受光レンズ、開口、また、受信機４４２８を被覆するこれ以外の装置のいずれかを通過したレンジファインダ装置に接近中の光線が、受信機４４２８に到達できる立体角を有する。保護用窓は、レンジファインダ装置４４２０の内部コンポーネント、より詳細には、送信機および受信機を使用者が居る環境から遮断する一方で、内部コンポーネントの機能に影響が及ばないようにすることができる。   FIG. 44a is an exploded perspective view showing an integrated power source, controller, and range finder according to another alternative embodiment of the present invention. As shown in FIG. 44 a, the system 4400 includes a range finder device 4420 coupled to a controller 4440 that is coupled to a power source 4460. FIG. 44b is a cross-sectional side view of system 4400 taken along Z-Z ′ of FIG. 44a in accordance with one embodiment of the present invention. As shown in FIG. 44b, the range finder device 4420 includes a range finder transmitter 4424 and a range finder receiver 4428. In this illustrative embodiment, range finder transmitter 4424 and range finder receiver 4428 are a transmitter diode and a receiver diode, respectively, which may be IR laser diodes, LEDs, or other invisible radiation sources, for example. It may be in the form of In this illustrative embodiment, transmitter 4424 is selectively covered by transmitter lens 4426 to control the transmitted beamwidth generated by transmitter 4424. Similarly, the receiver 4428 is selectively covered by a light receiving lens 4430 to control the receiving cone received by the receiver 4428. The receiving range or cone of the receiver 4428 is able to reach the receiver 4428 when it is approaching the rangefinder device that has passed through the light receiving lens, aperture, or any other device that covers the receiver 4428. It has a solid angle. The protective window can isolate the internal components of the rangefinder device 4420, and more specifically, the transmitter and receiver from the environment in which the user is present, while not affecting the functionality of the internal components. .

図４５は、本発明の一実施形態に従った、図４４ｂのレンジファインダ送信機４４２４の側面図である。図４５は、透過レンズ４４２６は、送信機４４２４で生成された光線Ｂを、所与の作業距離Ｌにて所与のパターン幅Ｄへ発散するための、選択した発散力を有する。したがって、送信機４４２４で生成された光線の幅が、読み作業および中距離視のための所与の作業距離について最適化され、これにより、頭部の余分な動きが最小化される一方で、光線を過剰に大きくしないことにより、切り換え間違いが防止される。   FIG. 45 is a side view of the rangefinder transmitter 4424 of FIG. 44b, in accordance with one embodiment of the present invention. In FIG. 45, the transmissive lens 4426 has a selected divergent force to diverge the light beam B generated by the transmitter 4424 to a given pattern width D at a given working distance L. Thus, the width of the light beam generated by transmitter 4424 is optimized for a given working distance for reading and mid-range viewing, thereby minimizing extra head movement, while By not making the beam too large, switching errors are prevented.

図４６は、本発明の一実施形態に従った、図４４ｂに示したレンジファインダ受信機４４２８の側面図である。図４６に示すように、受信機４４２８は、内部にスリット開口４４３２が形成されている受光レンズ４４３０によって選択的に被覆されている。受光レンズ４４３０をスリット開口４４３２と共に使用することで、受信したパターンが、受信機４４２８上に受光レンズ４４３０を取り付けている場合に検出される全域ではない、実質的に矩形の域に減少される。この実施形態では、受光レンズ４４３０は半透明材料のような材料で構成されており、これにより、受信機４４２８が、スリット開口４４３２を通って移動する光線を除く、任意の反射光線を受けることが防止される。   FIG. 46 is a side view of the rangefinder receiver 4428 shown in FIG. 44b according to one embodiment of the present invention. As shown in FIG. 46, the receiver 4428 is selectively covered with a light receiving lens 4430 in which a slit opening 4432 is formed. By using the light receiving lens 4430 with the slit aperture 4432, the received pattern is reduced to a substantially rectangular area rather than the entire area detected when the light receiving lens 4430 is mounted on the receiver 4428. In this embodiment, the light-receiving lens 4430 is constructed of a material such as a translucent material so that the receiver 4428 can receive any reflected light except for light that travels through the slit aperture 4432. Is prevented.

送信機４４２４を被覆する透過レンズ４４２６、受信機４４２８を被覆する受光レンズ４４３０を具備した上述の実施形態は単なる例証であり、送信機４４２４の送信ビーム、または、受信機４４２８が受信した受信円錐体を操作する、これ以外の実施形態を採用して、切り換え間違いをさらに減少し、光学システム４４００の性能を向上させることができる旨を指摘しなければならない。例えば、受信機の、受信円錐体または受信したパターンを規制するための別方法には、別の幾何学的形状を有する、受信機４４２８への光線の通過を規制するためのアパーチャ、可変シャッター、レンズ、装置の採用が含まれる。さらに、送信機と受信機の上にレンズを配置することは任意であり、本発明に従って、上述したレンズの任意の組み合わせを提供できる旨が理解されるべきである。例えば、少なくとも１つのさらなる実施形態において、受信機４４２８を選択的に被覆するために使用される受光レンズ４４３０は任意である。同様に、少なくとも１つのさらなる実施形態において、送信機４４２４を選択的に被覆するために使用した透過レンズ４４２６は任意である。上述した例証的な実施形態では、レンジファインダ送信機が生成した、送信されたビームの幅を増加し、任意で、反射ビームをレンジファインダ受信機に表示する方法を操作することによって、さらなる頭部の動作の必要性、切り換え間違いの発生の両方を低減することができる。   The above-described embodiment including the transmission lens 4426 covering the transmitter 4424 and the light receiving lens 4430 covering the receiver 4428 is merely illustrative, and the transmission beam of the transmitter 4424 or the reception cone received by the receiver 4428. It should be pointed out that other embodiments can be employed to further reduce switching errors and improve the performance of the optical system 4400. For example, another method of the receiver for regulating the receiving cone or received pattern includes an aperture for regulating the passage of light to the receiver 4428, a variable shutter, having a different geometry, Use of lenses and devices is included. Further, it should be understood that placing lenses on the transmitter and receiver is optional, and that any combination of the lenses described above can be provided in accordance with the present invention. For example, in at least one further embodiment, the light receiving lens 4430 used to selectively coat the receiver 4428 is optional. Similarly, in at least one further embodiment, the transmissive lens 4426 used to selectively coat the transmitter 4424 is optional. In the illustrative embodiment described above, the additional head by manipulating the method of increasing the width of the transmitted beam generated by the rangefinder transmitter and optionally displaying the reflected beam on the rangefinder receiver. Both the necessity of operation and the occurrence of switching errors can be reduced.

別の例証的な実施形態では、スイッチを、使用者の頭部の小さな、しかし迅速な動作によって制御することができる。これは、超小型のマイクロジャイロスコープまたはマイクロ加速度計のような別のビュー検出器を、レンズフレームのつる内部に設けることで達成される。頭部を小さく、迅速に振ったり、捻ることで、マイクロジャイロスコープまたはマイクロ加速度計が起動し、また、スイッチが許可された位置設定によって回転し、電気活性レンズの焦点を所望の強制に変更する。例えば、制御装置を、マイクロジャイロスコープまたはマイクロ加速度計が動きを検出すると、レンジファインダに電力供給を行い、レンジファインダ装置が、観察された域に問い合わせをして、視力矯正の変更が必要か否かを決定するようにプログラムすることができる。同様に、所定の時間間隔、または頭部の動きが検出された期間の後に、レンジファインダ装置のスイッチをオフにすることができる。さらに、少なくとも１つの実施形態において、動作の検出、レンジファインダ装置の使用の後に、レンジファインダ装置のスイッチをオンにすることができる。   In another illustrative embodiment, the switch can be controlled by a small but quick movement of the user's head. This is accomplished by providing another view detector, such as a microminiature gyroscope or micro accelerometer, inside the vine of the lens frame. Microgyroscope or micro accelerometer is activated by small, quick shaking or twisting of the head, and the switch is rotated by the allowed position setting to change the focus of the electroactive lens to the desired forcing . For example, if the micro gyroscope or micro accelerometer detects movement of the control device, it will supply power to the range finder, and the range finder device will query the observed area to determine if vision correction needs to be changed. Can be programmed to determine. Similarly, the range finder device can be switched off after a predetermined time interval or after a period when head movement is detected. Further, in at least one embodiment, the range finder device can be switched on after detecting motion and using the range finder device.

別の例証的な実施形態では、別のビュー検出器、例えばティルトスイッチを採用して、使用者の頭部が、離れた場所を直視している人物に見られる姿勢を超える、または下回る所与の角度で、下方または上方に傾斜しているか否かを決定することができる。例えば、ある例証的なティルトスイッチは、制御装置内に取り付けられた水銀スイッチを含んでおり、この水銀スイッチは、患者が水平から所定の角度で上または下を見た際のみに、レンジファインダ、および／または制御装置に電力を供給する回路を閉鎖する。レンズは、電力未供給状態において遠距離矯正を行うように設計されているため、少なくとも１つの実施形態では、使用者の頭部が水平から所定の角度で下方向または状方向に傾斜した際に、電気活性レンズを遠距離矯正から別の状態（近距離、中距離矯正）へと操作および切り換えを行うように、レンジファインダ装置を構造することができる。さらに、レンズは、近距離または中距離に、切り換えを行う前の所定の時間存在している物体を感知するという、さらなる必要性を採用することができる。さらに、後に、レンジファインダによって設定された、物体が近距離にあるか、中距離にあるかを示す論理レベルで（正論理において）ＡＮＤゲートされる論理レベル高さを、このティルトスイッチを使用して設定することができる。   In another illustrative embodiment, another view detector, such as a tilt switch, is employed to give the user's head above or below the posture seen by a person who is looking directly away. It is possible to determine whether it is inclined downward or upward at an angle of. For example, one illustrative tilt switch includes a mercury switch mounted in a control device, which is a range finder, only when the patient looks up or down at a predetermined angle from the horizontal. And / or close the circuit supplying power to the control unit. Since the lens is designed to correct for long distances in the unpowered state, in at least one embodiment, when the user's head is tilted downward or at a predetermined angle from the horizontal. The rangefinder apparatus can be configured to operate and switch the electroactive lens from a long distance correction to another state (short distance, medium distance correction). In addition, the lens can employ the further need to sense objects that are present for a predetermined time before switching, at short or medium distances. In addition, later use this tilt switch to set a logic level height that is AND gated (in positive logic) with a logic level that is set by the range finder to indicate whether the object is close or medium. Can be set.

図４７ａから図４７ｃは、本発明の一実施形態による光学レンズシステムの装用者の側面図である。図４７ａに示すように、光学レンズシステムの装用者は、頭部を、水平から上方への頭部傾斜角度（θｕｐ）、水平から下方への頭部傾斜角度（θｄｏｗｎ）に調整できる。図４７ｂは、自分の頭部傾斜を下方頭部傾斜角度（θｄｏｗｎ）に傾斜した装用者を示している。図４７ｃは、頭部を上方頭部傾斜角度（θｕｐ）で上方に傾斜した装用者を示している。ある例証的な実施形態では、傾斜スイッチは、装用者の頭部が、水平位置から約５から１５°の角度で、また好ましくは、水平位置から約１０°の角度で、上方または下方へ移動した際に閉鎖する（および、レンジファインダ装置、または制御装置、あるいは両方に対して電力供給する）ことができる。さらに一実施形態では、ティルトスイッチは、装用者の頭部が、水平位置から約１５から３０°の角度、また好ましくは、水平位置から約２０°の角度で上方または下方へ移動した際に閉鎖する。 47a to 47c are side views of a wearer of an optical lens system according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 47a, the wearer of the optical lens system can adjust the head to a head tilt angle (θ up ) from the horizontal to the top and a head tilt angle (θ down ) from the horizontal to the bottom. FIG. 47b shows a wearer with his / her head tilt tilted to a lower head tilt angle (θ down ). FIG. 47c shows a wearer with his / her head tilted upward at an upper head tilt angle (θ up ). In one illustrative embodiment, the tilt switch moves the wearer's head up or down at an angle of about 5 to 15 ° from the horizontal position, and preferably at an angle of about 10 ° from the horizontal position. (And powering the rangefinder device, the control device, or both). Further, in one embodiment, the tilt switch closes when the wearer's head moves up or down at an angle of about 15 to 30 degrees from the horizontal position, and preferably at an angle of about 20 degrees from the horizontal position. To do.

上述した、ティルトスイッチを採用した実施形態は、装用者の必要性または要望に基づいて最適化できることが理解されるべきである。例えば、装用者は、スイッチを閉鎖するために必要な、水平位置からの上方向と下方向とに異なる偏向の角度を有するように選択できる。このため、スイッチを閉鎖する上方傾斜の角度は、下方傾斜の角度と等しい、または、両角度どうしが数度だけ異なっていてよい。さらに、装用者が頭部を下方に傾斜した際、あるいは、装用者が頭部を上方に傾斜した際のみに、レンジファインダのみを起動する（または、レンジファインダ、制御装置、あるいは両方に電力供給を行う）と仮定することによっても、ティルトスイッチを最適化することができる。一般に、人間は読み作業をする際には頭部を若干下方に傾斜させる、この後者の場合は発生し難い。   It should be understood that the above-described embodiments employing tilt switches can be optimized based on the needs or desires of the wearer. For example, the wearer can choose to have different angles of deflection in the upward and downward directions from the horizontal position required to close the switch. For this reason, the angle of upward tilt for closing the switch may be equal to the angle of downward tilt or the angles may be different by a few degrees. In addition, only the range finder is activated when the wearer tilts his head downwards or only when the wearer tilts his head upwards (or powers the range finder, control device, or both) It is also possible to optimize the tilt switch. In general, humans tilt their heads slightly downward when reading, and this latter case is unlikely to occur.

別の例証的実施形態では、このシステムは、ティルトスイッチを使用して、装用者の頭部の傾斜角度を決定する。下方または上方への傾斜角度が制御装置へと送信され、制御装置が、この傾斜が所定角度よりも大きいか否かを決定する。したがって、制御装置は、傾斜が、ティルトスイッチに関連した傾斜閾値を超えると、レンジファインダ装置を選択的に電力供給することができる。例えば、マイクロジャイロスコープまたはマイクロ加速度計は、制御装置が装用者の頭部の位置を決定し、これに従って、レンジファインダ装置への電力供給を調整するために使用される出力を生成できる。   In another illustrative embodiment, the system uses a tilt switch to determine the tilt angle of the wearer's head. The downward or upward tilt angle is transmitted to the control device, and the control device determines whether this tilt is greater than a predetermined angle. Thus, the controller can selectively power the rangefinder device when the tilt exceeds a tilt threshold associated with the tilt switch. For example, a micro gyroscope or micro accelerometer can generate an output that is used by the controller to determine the position of the wearer's head and adjust the power supply to the rangefinder device accordingly.

さらに別の例証的実施形態は、マイクロジャイロスコープとマニュアルスイッチの組み合わせを使用する。この実施形態では、マイクロジャイロスコープを、主に、装用者の頭部傾斜に反応できるよう、１８０未満の読み作業および観視機能について使用される。このため、装用者の頭部が傾斜すると、マイクロジャイロスコープが制御装置に対して、頭部傾斜度数を表す信号を送信し、次にこれが、傾斜の程度に従って、増加した集束力に変換される。例えばコンピュータでの作業のように、１８０における、またはこれを超える特定の観視機能については、リモコンであってよいマニュアルスイッチを、マイクロジャイロスコープの上に重ねて使用する。   Yet another illustrative embodiment uses a combination of a micro gyroscope and a manual switch. In this embodiment, the microgyroscope is used primarily for less than 180 reading and viewing functions so that it can respond to the wearer's head tilt. For this reason, when the wearer's head tilts, the microgyroscope sends a signal to the control device indicating the head tilt frequency, which is then converted into an increased focusing force according to the degree of tilt. . For certain viewing functions at or beyond 180, such as working with a computer, a manual switch, which may be a remote control, is used overlying the microgyroscope.

さらに別の例証的実施形態では、レンジファインダとマイクロジャイロスコープの組み合わせを使用している。マイクロジャイロスコープを、近距離視およびこれ以外の１８０未満の観視機能に使用し、また、レンジファインダを、１８０を超える視距離、および、例えば４フィートまたはこれ未満の視距離に使用する。別の実施形態では、電気活性レンズの切り換えを行う否かを決定するために、レンジファインダ装置をティルトスイッチ、マイクロジャイロスコープ、またはマイクロ加速度計と組み合わせて使用している。これらの実施形態では、制御装置は、例えば切り換えが生じる前に、レンジファインダ装置が新たな視距離を取得する必要があるという追加の要求を満たせば、ティルトスイッチ、ジャイロスコープ、加速度計といった集積回路の各々に論理レベルを使用することができる。   In yet another illustrative embodiment, a combination of a range finder and a micro gyroscope is used. The microgyroscope is used for near vision and other less than 180 viewing functions, and the range finder is used for viewing distances greater than 180 and for example, 4 feet or less. In another embodiment, a range finder device is used in combination with a tilt switch, micro gyroscope, or micro accelerometer to determine whether to switch the electroactive lens. In these embodiments, the control device may be integrated circuits such as tilt switches, gyroscopes, accelerometers, etc. if it meets the additional requirement that the rangefinder device needs to acquire a new viewing distance before switching occurs, for example. A logic level can be used for each of these.

電気活性アセンブリの集束力を調整するための、マニュアルスイッチまたはレンジファインダ設計の応用形として、別の例証的実施形態は、眼追跡装置を使用して、瞳孔内距離を測定し、視距離を検出する。眼は、離れた、または近くの物体に集束するため、瞳孔が収束または分岐するとこの距離が変化する。少なくとも２個の発光ダイオードと、この発光ダイオードからの反射光を検知するための、少なくとも２個の近接したフォトセンサとが、鼻梁部付近のフレーム内部に配置されている。このシステムは、各々の眼の瞳孔の縁の位置を検知し、これを、使用者の眼の平面から物体までの距離を計算するための、瞳孔内距離の位置に変換することができる。特定の実施形態では、３個、さらには４個の発光ダイオードとフォトセンサを使用して、眼の動きを追跡する。   As an application of manual switch or rangefinder design to adjust the focusing force of the electroactive assembly, another illustrative embodiment uses an eye tracking device to measure intrapupillary distance and detect viewing distance To do. Since the eye focuses on distant or nearby objects, this distance changes as the pupil converges or diverges. At least two light emitting diodes and at least two adjacent photosensors for detecting reflected light from the light emitting diodes are disposed inside the frame near the nose bridge portion. The system can detect the position of the edge of the pupil of each eye and convert it to a position of intra-pupil distance for calculating the distance from the plane of the user's eye to the object. In certain embodiments, three or even four light emitting diodes and a photosensor are used to track eye movement.

さらに別の実施形態では、ここに記載した、切り換え間違いと、切り換えを開始するための装用者の過剰な動作とを最小化するための様々な機構の任意の組み合わせを、当業者、光学レンズシステムの装用者の必要性を満たす要望に応じて、任意の形に組み合わられることが理解されるべきである。したがって、いずれの論理レベルまたは切り換え機構も、所与の使用者の特定の要求に見合うようにカスタマイズすることが可能である。   In yet another embodiment, any combination of various mechanisms for minimizing switching errors and excessive wearer motion to initiate switching as described herein may be used by those skilled in the art, optical lens systems. It should be understood that any combination can be made as desired to meet the needs of the wearer. Thus, any logic level or switching mechanism can be customized to meet the specific requirements of a given user.

電気活性屈折マトリックスは、視力矯正に加えて、眼鏡レンズにエレクトロクロミックな淡色を与えるために使用できる。適切なゲルポリマーまたは液晶層に適切な電圧を印加することで、淡色またはサングラス効果をレンズに付与することができ、これにより、レンズを通過する光透過が幾分変化する。この低減した光強度により、明るい外部環境において、使用者に快適な「サングラス」効果がレンズに与えられる。付加した電場に対する反応において高い偏向性を有する液晶組成物およびゲルポリマーが、この用途には最も適している。   In addition to vision correction, the electroactive refractive matrix can be used to give the spectacle lens an electrochromic light color. By applying an appropriate voltage to the appropriate gel polymer or liquid crystal layer, a light color or sunglasses effect can be imparted to the lens, which changes the light transmission through the lens somewhat. This reduced light intensity gives the lens a “sunglasses” effect that is comfortable to the user in a bright external environment. Liquid crystal compositions and gel polymers that have a high degree of deflection in response to the applied electric field are most suitable for this application.

本発明のいくつかの実施形態では、温度変化が、電気活性層の屈折指数に影響を及ぼすのに十分に大きい場所に本発明を使用することができる。次に、格子アセンブリに印加した全ての電圧への矯正要素を適用して、この効果を補正する必要がある。レンズ内、レンズ上、および／またはフレーム内、フレーム上に取り付けられ、電源と接続されている小型サーミスタ、熱電対、またはこれ以外の温度センサが、温度変化を感知する。制御装置がこれらの表示度数を、電気活性材料の屈折指数の変更の補正に必要な電圧変化に変換する。   In some embodiments of the present invention, the present invention can be used where the temperature change is large enough to affect the refractive index of the electroactive layer. Next, a correction element to all voltages applied to the grid assembly must be applied to correct this effect. A small thermistor, thermocouple, or other temperature sensor mounted in the lens, on the lens, and / or in the frame, on the frame and connected to the power source senses temperature changes. The controller converts these display powers into voltage changes necessary to correct for changes in the refractive index of the electroactive material.

しかしながら、特定の実施形態では、実際には、電気回路要素は、電気活性屈折マトリックスまたは層の温度を上昇させる目的から、レンズ表面内、またはレンズ表面上に埋め込まれている。これは、電気活性層の屈折指数をさらに低減して、レンズ度数の変化を最大化する目的で実施される。上昇した温度は、電圧が上昇しても、または上昇しなくても使用することが可能であるため、屈折指数変更の方法によってレンズ度数を制御および変更する上でのさらなる柔軟性が得られる。温度を使用する際には、故意に付加した温度を測定し、フィードバックを入手し、温度を制御することが望ましい。   However, in certain embodiments, in practice, the electrical circuit elements are embedded in or on the lens surface for the purpose of raising the temperature of the electroactive refractive matrix or layer. This is done for the purpose of further reducing the refractive index of the electroactive layer and maximizing the change in lens power. The elevated temperature can be used with or without increasing the voltage, thus providing additional flexibility in controlling and changing the lens power by the method of changing the refractive index. When using temperature, it is desirable to measure the temperature deliberately added, obtain feedback, and control the temperature.

それぞれ別個に指定した電気活性範囲の部分域または全域格子アレイのいずれかの場合には、制御装置から各格子要素への特定の電圧を多重化するために、多数の伝導体が必要である。これらの相互接続の設計を容易化するために、本発明は、眼鏡フレームの前部、例えば鼻梁範囲に制御装置を配置している。これにより、つる内部に配置された電源が、２個の伝導体のみによって、つる前部のフレーム蝶番を介して、制御装置と接続される。制御装置をレンズと繋ぐ伝導体は、フレームの前部内に全て収容することができる。   In the case of either a separately specified electroactive range subregion or full-range grid array, multiple conductors are required to multiplex a specific voltage from the controller to each grid element. In order to facilitate the design of these interconnections, the present invention places a control device in the front of the spectacle frame, for example in the nasal bridge region. Thereby, the power supply arranged inside the vine is connected to the control device by means of only two conductors via the frame hinge at the front of the vine. The conductors that connect the control device to the lens can all be accommodated in the front part of the frame.

本発明のいくつかの実施形態では、眼鏡は、この一部が容易に取り外し可能な、一方または両方の眼鏡フレームつるを設けることができる。各々のつるは、蝶番および前フレーム部分と接続した状態に残る短い部品、これに差し込まれる長い部品の、２個の部品で構成されている。つるの差し込み不能部分は、電源（電池、燃料電池等）を具備しており、つるの固定部分から簡単に取り外し、またはこれに再度接続することができる。これらの取り外し可能なつるは、例えば、磁気誘導により、またはこれ以外の任意の一般的な充電方法により、直流電流を充電する携帯式ＡＣ充電ユニット内に配置することで再充電が可能である。この方法では、完全に充電された交換用つるを眼鏡に接続することにより、レンズおよびレンジングシステムの、連続した長時間の起動が可能となる。実際、使用者は、この目的で、数本の交換用つるをポケットまたはバッグの中に携帯しておくことができる。   In some embodiments of the invention, the glasses can be provided with one or both eyeglass frame temples, a part of which is easily removable. Each vine consists of two parts: a short part that remains connected to the hinge and front frame part, and a long part that plugs into it. The non-insertable part of the vine is provided with a power supply (battery, fuel cell, etc.) and can be easily removed from the fixed part of the vine or reconnected to it. These removable vines can be recharged by placing them in a portable AC charging unit that charges direct current, for example, by magnetic induction or by any other common charging method. In this way, a fully charged replacement vine is connected to the spectacles, allowing continuous long-time activation of the lens and ranging system. In fact, the user can carry several replacement vines in his pocket or bag for this purpose.

装用者は、遠距離視、近距離視、および／または遠中距離視について球面矯正を必要とする場合が多い。これにより、必要な矯正光学の球面対称を利用した、完全に相互接続された格子アレイレンズが可能になる。この場合、電気活性範囲の同心リングで構成された特別な幾何学形状格子は、部分域レンズまたは全域レンズのいずれかを備えていてよい。リングは、円形、または例えば楕円形のような非円形であってよい。この形状は、異なる電圧を有する伝導体接続によって個別に指定されなければならない必須の電気活性範囲の個数を大幅に減じるべく機能し、これにより、相互接続回路要素が大幅に単純化される。この設計により、ハイブリッドレンズ設計を採用することで、乱視の矯正が可能になる。この場合、従来の光学要素が円筒形および／または乱視の矯正を提供し、同心リング電気活性屈折マトリックスが球面遠距離視および／または近距離視矯正を提供する。   A wearer often requires spherical correction for distance vision, near distance vision, and / or far-medium distance vision. This allows for a fully interconnected grating array lens that utilizes the spherical symmetry of the required corrective optics. In this case, a special geometrical grid composed of concentric rings of electroactive range may comprise either a partial area lens or an overall area lens. The ring may be circular or non-circular, for example oval. This shape serves to greatly reduce the number of required electroactive areas that must be individually specified by conductor connections having different voltages, thereby greatly simplifying the interconnect circuit elements. This design makes it possible to correct astigmatism by adopting a hybrid lens design. In this case, conventional optical elements provide cylindrical and / or astigmatism correction, and concentric ring electroactive refractive matrices provide spherical far vision and / or near vision correction.

この同心リング、または環状範囲の実施形態によって、電気活性収束を装用者の要求に適合させる上での柔軟性が大幅に増加する。円形範囲が対称であるため、配線または相互接続の複雑性を増加せずに、多くのより薄い範囲を製造することが可能になる。例えば、４０００平方画素の電気活性レンズには、４０００個の範囲全てに配線する必要があり、また、直径３５ミリメートルの円形部分域範囲は、約０．５ミリメートルピッチの画素を生じる。この一方で、同じ０．５ミリメートルピッチ（またはリング厚み）の同心リングのパターンから成る適応光学要素に必要なのは３５個のみの環状範囲であるため、配線の複雑性が大幅に削減される。反対に、画素ピッチ（および解像度）をたった０．１ミリメートルに減じても、範囲（および相互接続部）の個数を１７５個にしか増加できない。範囲毎の屈折指数の放射状に生じる変更がよりスムーズ且つ穏やかであるため、範囲の解像度が高いほど装用者の快適性がより優れていることを意味する。当然ながら、この設計によって、球体の性質を有する視力矯正のみに限定される。   This concentric ring, or annular range embodiment, greatly increases the flexibility in adapting electroactive convergence to the wearer's requirements. Since the circular area is symmetric, many thinner areas can be produced without increasing the complexity of the wiring or interconnect. For example, for a 4000 square pixel electroactive lens, all 4000 areas need to be wired, and a 35 mm diameter circular sub-area range results in pixels of approximately 0.5 millimeter pitch. On the other hand, only 35 annular ranges are required for an adaptive optical element consisting of a pattern of concentric rings with the same 0.5 millimeter pitch (or ring thickness), greatly reducing wiring complexity. Conversely, reducing the pixel pitch (and resolution) to only 0.1 millimeters can only increase the number of ranges (and interconnects) to 175. Since the radial change in refractive index for each range is smoother and gentler, higher range resolution means better wearer comfort. Of course, this design is limited to only vision correction with sphere properties.

さらに、同心リング設計は、必要な弧の部分の解像度を最大にするべく、環状リングの厚みを適応できることがわかっている。例えば、この設計に位相ラッピングが必要である場合、つまり、屈折指数の変化が限定された材料でより高い集束力を達成するべく光波の周期性を利用する必要がある場合には、電気活性範囲の円形部分範囲の円周部分にあたるリングを狭くし、中心にあたるリングを幅広くしたアレイを設計することができる。この各々の環状画素の賢明な使用により、使用の範囲の個数について得ることができる可能な限り最大の集束力が生じる一方で、位相ラッピングを採用した低解像システムに発生するエイリアシング効果を最小化することができる。   Further, it has been found that the concentric ring design can accommodate the thickness of the annular ring to maximize the resolution of the arc portion required. For example, if this design requires phase wrapping, i.e., if the light wave periodicity needs to be utilized to achieve higher focusing force with a material with limited refractive index change, the electroactive range It is possible to design an array in which the ring corresponding to the circumferential portion of the circular portion range is narrowed and the ring corresponding to the center is widened. This judicious use of each annular pixel minimizes the aliasing effects that occur in low-resolution systems that employ phase wrapping while producing the maximum possible focusing power available for the number of ranges of use. can do.

本発明の別の実施形態では、部分電気活性範囲を採用したハイブリッドレンズにおいて、遠隔集束範囲から近距離視集束範囲への明瞭な遷移をスムーズに行うことが望ましい。当然ながら、これは、電気活性範囲の円形の境界部分にて発生する。これを達成するためには、本発明を、電気活性範囲の周囲部分に、近距離視のためのレンズ度数の範囲を設けるようにプログラムする。例えば、直径３５ｍｍの電気活性範囲を備えたハイブリッド同心リング設計を考慮するが、この場合、固定の焦点長が距離矯正を提供し、電気活性範囲が＋２．５０の追加度数の遠距離矯正を提供する。電気活性範囲の周囲にまでこの度数を維持するためには、各々がいくつかの指定可能な電気活性同心リング範囲を具備している、いくつかの環状範囲または「帯域」を、直径が大きくなるに従って度数が減少してゆくようにプログラムする。例えば、一実施形態は、活性中に、追加度数が＋２．５０の、直径２６ｍｍの円形をした中心部分と、追加度数＋２．００の、直径２６ｍｍから２９ｍｍにまで延びた環状帯と、追加度数＋１．５の、直径２９ｍｍから３２ｍｍにまで延びた別の環状帯とを備え、追加度数＋１．０の、直径３２ｍｍから３５ｍｍにまで延びた環状帯に囲まれている。この設計は、一部の使用者に、より快適な装用経験を提供することができる。   In another embodiment of the present invention, in a hybrid lens employing a partially electroactive range, it is desirable to smoothly make a clear transition from a remote focusing range to a near vision focusing range. Of course, this occurs at the circular boundary of the electroactive range. To accomplish this, the present invention is programmed to provide a range of lens power for near vision at the periphery of the electroactive range. For example, consider a hybrid concentric ring design with a 35 mm diameter electroactive range, where a fixed focal length provides distance correction and an additional power long range correction with an electroactive range of +2.50. To do. In order to maintain this power to the periphery of the electroactive range, several annular ranges or “bands”, each having several specifiable electroactive concentric ring ranges, are increased in diameter. Program the frequency to decrease according to For example, in one embodiment, during activity, a circular central portion with a diameter of 26 mm with an additional power of +2.50, an annular band with an additional power of +2.00 extending from a diameter of 26 mm to 29 mm, and an additional power +1.5, another annular band extending from 29 mm to 32 mm in diameter and surrounded by an additional band of +1.0 extending from 32 mm to 35 mm in diameter. This design can provide a more comfortable wearing experience for some users.

眼科眼鏡レンズを使用する場合、一般に、使用者は、レンズの約半分にあたる頂部を遠距離視に使用する。中間線の上約２から３ｍｍの範囲、および中間線の下約６から７ｍｍの範囲を中距離視に使用し、さらに、中間線の下約７から１０ｍｍの範囲を近距離視に使用する。   When using an ophthalmic spectacle lens, the user generally uses the top, which is about half of the lens, for distance vision. A range of about 2 to 3 mm above the midline and a range of about 6 to 7 mm below the midline are used for medium range vision, and a range of about 7 to 10 mm below the midline is used for near range vision.

眼に作られた収差は、眼からの距離毎に異なって表れ、また、異なった矯正が必要である。対象物の距離は、必要な特定の収差矯正に関連して真直ぐに見た際のものである。したがって、眼の光学システムから作成された収差は、全ての遠距離についてほぼ同一の矯正、全ての遠中距離についてほぼ同一の矯正、全ての近中距離についてほぼ同一の矯正、全ての近点距離についてほぼ同一の矯正を必要とする。したがって、本発明は、眼および眼の視線がレンズにかけて移動する際に、電気活性レンズの格子毎の調整を試みるのとは反対に、レンズの３つまたは４つの区分（遠距離区分、中距離区分、近距離区分）において、眼の特定の収差を矯正するべく、レンズの電気活性調整を行うことを可能にする。   Aberrations produced in the eye appear differently at different distances from the eye and require different corrections. The distance of the object is that when viewed straight in relation to the specific aberration correction required. Therefore, the aberrations created from the optical system of the eye are almost the same correction for all far distances, almost the same correction for all far-medium distances, almost the same correction for all near-medium distances, all near-point distances Requires almost the same correction. Thus, the present invention avoids trying to adjust each grid of electroactive lenses as the eye and the line of sight of the eye move across the lens, as opposed to three or four sections (long distance section, medium distance) of the lens. In this case, it is possible to adjust the electrical activity of the lens in order to correct a specific aberration of the eye.

図２２は、電気活性レンズ２２００の実施形態の正面図である。レンズ２２００内には、異なる屈折矯正を提供するための様々なレンズが画定されている。中間線Ｂ−Ｂよりも下には、異なる矯正度数を有するいくつかの近距離矯正範囲２２１０、２２２０が、単一の中距離矯正範囲２２３０によって包囲されている。２つの近距離矯正範囲２２１０、２２２０しか図示していないが、任意数の近距離矯正範囲を設けることができる。これと同様に、任意数の中距離矯正範囲を設けることも可能である。中間線Ｂ−Ｂよりも上には、遠距離矯正範囲２２４０が設けられている。範囲２２１０、２２２０、２２３０を、例えば電力を節約するために、プログラムした順序方法で活性するか、または、従来のトライフォーカルと類似した静的なオン／オフ方法で活性することができる。遠距離から近距離、近距離から遠距離を見ている場合、レンズ２２００は、様々な範囲の多様な焦点長間の遷移をスムーズにすることで、装用者の眼の焦点を補助することができる。これにより、「画像飛び」の現象が除去されるか、大幅に減少される。   FIG. 22 is a front view of an embodiment of the electroactive lens 2200. Within lens 2200, various lenses are defined to provide different refractive corrections. Below the mid-line BB, several short-range correction ranges 2210, 2220 having different correction powers are surrounded by a single medium-range correction range 2230. Although only two short-range correction ranges 2210 and 2220 are shown, any number of short-range correction ranges can be provided. Similarly, any number of intermediate distance correction ranges can be provided. A long-range correction range 2240 is provided above the intermediate line BB. Ranges 2210, 2220, 2230 can be activated in a programmed sequential manner, for example to save power, or in a static on / off manner similar to conventional trifocals. When looking from a long distance to a short distance and from a short distance to a long distance, the lens 2200 can assist in the focus of the wearer's eye by smoothing the transition between various focal lengths in various ranges. it can. This eliminates or greatly reduces the phenomenon of “image skipping”.

あるいは、画像飛びと、視力矯正範囲間の断続性を、電気活性均衡範囲を使用することで減少させることができる。１つの例証的な実施形態を図５４に示す。ここで示している例証的な実施形態は、固定距離光学要素５３４０内部に配置された電気活性範囲を例証している。近距離視範囲５３２０が範囲５３３０内に均衡され、これにより、均衡範囲５４２０上に、近中距離視、遠中距離視、またはこの両方を提供する。混合範囲５４２０は、任意の幅の電気活性範囲であってよいが、しかし、６ｍｍ幅またはこれ未満であることが好ましい。混合範囲５４２０は、範囲間の断続性を隠す、またはこれをマスキングし、さらに、患者の視線が、ある視力矯正範囲を超えて別の視力矯正範囲へと通過する際にスムーズな遷移を提供する。範囲５３３０と遠距離視範囲５３４０の間に、別の混合範囲５４３０を設けてもよい。混合範囲５４３０の幅は任意であってよいが、１０ｍｍまたはこれ未満の幅であることが好ましい。任意の混合範囲において、この混合範囲は、光学度数低減の直線混合であるか、または、多項式または指数関数で表される混合であってよい。近距離、および近中距離、または遠中距離度数が同時に表れる実施形態では、混合範囲５４２０は、近距離度数から、近中間または遠中間度数へ遷移することができる。近−中距離または遠−中距離範囲を用いずに近距離視範囲を活性する実施形態では、混合範囲５４２０が、近距離視度数から遠距離視度数への遷移を提供する。多くの実施形態では、混合範囲５４３０は、近−中距離または遠−中距離度数から遠距離度数への遷移を提供することができる。   Alternatively, the intermittentness between the image skip and the vision correction range can be reduced by using the electroactive balance range. One illustrative embodiment is shown in FIG. The illustrative embodiment shown here illustrates an electroactive range disposed within a fixed distance optical element 5340. The near vision range 5320 is balanced within the range 5330, thereby providing near-medium vision, far-medium vision, or both on the balanced range 5420. The mixing range 5420 may be an electroactive range of any width, but is preferably 6 mm wide or less. The mixed range 5420 hides or masks the continuity between the ranges, and also provides a smooth transition as the patient's line of sight passes from one vision correction range to another. . Another mixing range 5430 may be provided between the range 5330 and the far vision range 5340. The width of the mixing range 5430 may be arbitrary, but is preferably 10 mm or less. In any mixing range, the mixing range may be a linear mixture with reduced optical power, or a mixture represented by a polynomial or exponential function. In embodiments where near distance and near-medium distance or far-medium distance frequencies appear simultaneously, the blending range 5420 can transition from a near distance power to a near intermediate or far intermediate power. In embodiments that activate a near vision range without using a near-medium distance or a far-medium distance range, the mixed range 5420 provides a transition from a near vision diopter to a far vision diopter. In many embodiments, the mixing range 5430 may provide a transition from near-medium distance or far-medium distance power to far distance power.

図５４に示す瞳孔５３１０は、電気活性範囲に関連して中心決めされているが、本願明細書中の何処かに記載したように、瞳孔が、レンズの電気活性範囲に関連して、これ以外の様々な方法で位置決めされるようにレンズの位置決めを行うことが可能である。   The pupil 5310 shown in FIG. 54 is centered in relation to the electrical activity range, but as described elsewhere herein, the pupil is related to the electrical activity range of the lens. The lens can be positioned so as to be positioned in various ways.

図２３は、別の電気活性レンズ２３００の実施形態を示す正面図である。レンズ２３００内部には、異なる屈折矯正を提供するための様々な範囲が画定されている。中間線Ｃ−Ｃの下には、単一の近距離矯正範囲２３１０が、単一の中距離矯正範囲２３２０によって包囲されている。中間線Ｃ−Ｃの上には、単一の遠距離矯正範囲２３３０が設けられている。   FIG. 23 is a front view showing another electroactive lens 2300 embodiment. Within the lens 2300, various ranges are defined to provide different refractive corrections. A single short-range correction range 2310 is surrounded by a single medium-range correction range 2320 under the middle line CC. A single long-range correction range 2330 is provided on the intermediate line CC.

図２４は、別の電気活性レンズ２４００の一実施形態を示す。正面図レンズ２４００内部には、異なる屈折矯正を提供する様々な範囲が画定されている。単一の距離矯正範囲２４１０が、単一の中距離矯正範囲２４２０によって包囲されており、この中距離矯正範囲２４２０が単一の遠距離矯正範囲２４３０によって包囲されている。   FIG. 24 illustrates one embodiment of another electroactive lens 2400. Within the front view lens 2400, various ranges are defined that provide different refractive corrections. A single distance correction range 2410 is surrounded by a single medium distance correction range 2420, which is surrounded by a single long distance correction range 2430.

図２５は、別の電気活性レンズ２５００の実施形態を示す側面図である。レンズ２５００は従来型レンズ光学要素２５１０を具備しており、このレンズ光学要素２５１０には、いくつかの全域電気活性範囲２５２０、２５３０、２５４０、２５５０が取り付けられ、これら範囲の各々は、絶縁層２５２５、２５３５、２５４５によって、近接した範囲から分離されている。   FIG. 25 is a side view illustrating another electroactive lens 2500 embodiment. The lens 2500 includes a conventional lens optical element 2510 to which are attached several global electroactive ranges 2520, 2530, 2540, 2550, each of which is an insulating layer 2525. , 2535, 2545, separated from the close range.

図２６は、別の電気活性レンズ２６００の実施形態を示す側面図である。レンズ２６００は従来型レンズ光学要素２６１０を具備し、このレンズ光学要素２６１０には、いくつかの部分域電気活性範囲２６２０、２６３０、２６４０、２６５０が取り付けられており、これら範囲の各々は、絶縁層２６２５、２６３５、２６４５によって、近接した範囲から分離されている。枠付け範囲２６６０が、電気活性範囲２６２０、２６３０、２６４０、２６５０を包囲している。   FIG. 26 is a side view illustrating another electroactive lens 2600 embodiment. The lens 2600 comprises a conventional lens optical element 2610, which is fitted with several partial area electroactive areas 2620, 2630, 2640, 2650, each of which is an insulating layer. 2625, 2635 and 2645 are separated from the close range. A framed area 2660 surrounds the electroactive areas 2620, 2630, 2640, 2650.

屈折電気活性レンズの説明に戻ると、印刷した、または回折パターンでエッチング加工したガラス、ポリマー、またはプラスチック基板レンズ付近に電気活性回折マトリックスを使用して、屈性異常を矯正するための電気活性レンズを製造することができる。回折印刷が施した基板レンズの表面が、電気活性材料と直接接触している。このため、電気活性屈折マトリックスの１つの表面が、レンズ基板表面上におけるこの鏡像である回折パターンでもある。   Returning to the description of refractive electroactive lenses, an electroactive lens for correcting anomalous refractive using an electroactive diffractive matrix in the vicinity of a glass, polymer, or plastic substrate lens that has been printed or etched with a diffractive pattern. Can be manufactured. The surface of the diffractive printed substrate lens is in direct contact with the electroactive material. Thus, one surface of the electroactive refractive matrix is also a diffraction pattern that is a mirror image of this on the lens substrate surface.

アセンブリはハイブリッドレンズとして機能するため、基板レンズは、一般に、距離矯正に対して固定の強制度数を提供することができる。電気活性屈折マトリックスの屈折指数は非活性状態にあり、基板レンズのものとほぼ同一であり、回折は０．０５指数ユニットまたはこれ未満である。したがって、電気活性レンズが不活性状態にある場合、基板レンズと電気活性屈折マトリックスは同一の指数を有し、屈折パターンは無効力であり、矯正は行わない（０．００ジオプトル）。この状態において、基板レンズの度数は矯正度数のみである。   Since the assembly functions as a hybrid lens, the substrate lens can generally provide a fixed enforcement power for distance correction. The refractive index of the electroactive refractive matrix is in the inactive state, approximately the same as that of the substrate lens, and the diffraction is 0.05 index units or less. Thus, when the electroactive lens is in the inactive state, the substrate lens and the electroactive refraction matrix have the same index, the refraction pattern is ineffective, and no correction is made (0.00 diopters). In this state, the power of the substrate lens is only the correction power.

電気活性屈折マトリックスが活性されると、指数が変更し、回折パターンの屈折度数が基板レンズに付加される。例えば、基板レンズは−３．５０ジオプトルの度数を有し、また、電気活性回折層は、活性時に＋２．００ジオプトルの度数を有し、電気活性レンズアセンブリの合計度数は−１．５０ジオプトルとなる。これにより、電気活性レンズで近距離視または読み作業を行うことが可能になる。別の実施形態では、活性された状態の電気活性屈折マトリックスの指数は、レンズ光学要素の指数と一致する。   When the electroactive refractive matrix is activated, the index changes and the refractive power of the diffraction pattern is added to the substrate lens. For example, the substrate lens has a power of −3.50 diopters, the electroactive diffraction layer has a power of +2.00 diopters when activated, and the total power of the electroactive lens assembly is −1.50 diopters. Become. Thereby, it is possible to perform short-distance viewing or reading with an electroactive lens. In another embodiment, the index of the electroactive refractive matrix in the activated state matches the index of the lens optical element.

積層した電気活性範囲を使用することで、複数の視能矯正範囲を同時に矯正することが可能になる。図５５は、固定距離光学要素によって提供される、２つの電気活性視力矯正範囲５５２０、５５３０と、遠距離矯正範囲５５４０とを具備した電気活性レンズの例証的な実施形態を示す。これらの範囲は、１つ以上の積層された電気活性範囲を表しており、どの電気活性範囲が活性されるかによって、範囲５５２０、５５３０において異なる視能矯正が行われるが、これについては、以降でさらに詳細に述べる。   By using the laminated electroactive range, it becomes possible to simultaneously correct a plurality of vision correction ranges. FIG. 55 shows an illustrative embodiment of an electroactive lens with two electroactive vision correction ranges 5520, 5530 and a long range correction range 5540 provided by a fixed distance optical element. These ranges represent one or more stacked electroactive ranges, and different vision corrections are performed in the ranges 5520 and 5530 depending on which electroactive range is activated. In more detail.

いくつかの実施形態では、遠中間視矯正範囲を作成することができる。この遠中間矯正範囲は、快適な近中間視矯正には遠く離れすぎているが、しかし、特に効率的な遠距離視矯正には接近しすぎている物体について、向上した視力矯正を提供することができる。一般に、これらの距離は５フィートから１５フィートであってよい。   In some embodiments, a far vision correction range can be created. This far intermediate correction range provides improved vision correction for objects that are too far apart for comfortable near vision correction, but too close for particularly efficient far vision correction Can do. In general, these distances may be between 5 feet and 15 feet.

図５５ａに、積層された電気活性範囲を具備した電気活性レンズのある例証的な実施形態を示す。レンズ５５００は、２つの電気活性範囲を備えている。各範囲は、近距離視矯正の光学度数の半分の度数を提供することができる。図５５ａに示すように、一方の範囲は他方の範囲よりも面積が小さいが、これらの範囲を同一面積にすることもできる。両範囲が活性状態にあり、これら範囲の両方を介して観視している場合には、近距離視矯正が生じ、この一方で、一方のみの範囲を介して観視している場合には、近中間矯正が生じる可能性がある。あるいは、２つの範囲のうち一方、例えば５５６５が活性しているが、５５６０は不活性である場合には、電気活性範囲全体にかけて近中間視が生じる。   FIG. 55a shows an illustrative embodiment of an electroactive lens with stacked electroactive ranges. The lens 5500 has two electroactive ranges. Each range can provide a power that is half the optical power of near vision correction. As shown in FIG. 55a, one range has a smaller area than the other range, but these ranges may be the same area. When both ranges are active and viewing through both of these ranges, near vision correction occurs, while when viewing through only one of the ranges , Near-intermediate correction may occur. Alternatively, if one of the two ranges, for example 5565, is active but 5560 is inactive, near intermediate vision occurs over the entire electroactive range.

図５５ｂに、遠中距離視矯正範囲を備えた電気活性レンズの例証的実施形態を示す。レンズ５５００は、単一の近距離矯正範囲５５６０と、２つの中間矯正範囲５５６５、５５７０とを具備しており、これら全ては電気活性型のものであり、次々に積層することができる。近距離矯正５５６０は、近距離視矯正に必要な追加度数の５０％を提供できる。バランスは、２つの中間矯正範囲５５６５、５５７０の間で均等に２等分される。遠中間矯正は、範囲５５６５または５５７０の一方のみが活性され、近距離範囲５５６０が不活性である場合に生じる。近中間矯正は、近距離範囲５５６０が不活性であり、範囲５５６５または５５７０の両方が活性される場合に生じる。近距離視矯正は、近距離範囲５５６０及び中距離範囲５５６０、５５７０の両方が活性される場合に生じる。   FIG. 55b shows an illustrative embodiment of an electroactive lens with far-medium vision correction range. The lens 5500 includes a single short-range correction range 5560 and two intermediate correction ranges 5565 and 5570, all of which are electroactive and can be stacked one after the other. Short range correction 5560 can provide 50% of the additional power required for short range vision correction. The balance is equally divided into two equal parts between the two intermediate correction ranges 5565, 5570. Far intermediate correction occurs when only one of the ranges 5565 or 5570 is active and the short range 5560 is inactive. Near intermediate correction occurs when the near range 5560 is inactive and both the range 5565 or 5570 is activated. Near field vision correction occurs when both the near distance range 5560 and the medium distance ranges 5560, 5570 are activated.

遠距離矯正範囲５５４０は、例えば老眼状態にある患者のための＋４．０ジオプトルの度数を具備した、固定された距離光学要素によって提供される。本明細書中で説明したとおり、これは、「失敗のない」モードを提供するため、電気活性範囲のうち任意のどれか、または全てに度数損失または他の問題が生じた場合にも、患者は依然として遠くをみることが可能である。さらなる例証として、患者が、さらに、近距離視矯正に＋２．５ジオプトル、近中間視矯正に＋１．２５ジオプトル、遠中距離視矯正に＋０．６２５ジオプトルの度数をそれぞれ要する老眼のような視力問題を抱えている場合もある。   The long range correction range 5540 is provided by a fixed range optical element, for example with a power of +4.0 diopters for a presbyopic patient. As described herein, this provides a “no failure” mode, so that if any or all of the electroactive range experiences power loss or other problems, Is still possible to see far away. By way of further illustration, the patient may also have presbyopia vision problems that require a power of +2.5 diopters for near vision correction, +1.25 diopters for near-medium vision correction, and +0.625 diopters for far-medium vision correction. You may have.

この例証では、レンズの電気活性部分の合計最大度数は、近距離視問題の矯正用として＋２．５ジオプトルであってよい。近距離視矯正を提供するために、全ての電気活性範囲を活性でき、近距離矯正範囲を通して物体を見る際に、つまり、３つ全ての活性された電気活性範囲を通して見る際に、合計で＋６．５の度数を提供することができる（この詳細は、遠距離視矯正用に＋４．０ジオプトル、近距離視矯正用に＋２．５ジオプトル）。電気活性範囲の合計度数は付加的であってもよいため、患者が、近距離ではなく近中間範囲内にある何かを見ている場合に、範囲５５６０を活性しなくとも、範囲５５６５、５５７０を独立して活性し、＋１．２５ジオプトルの合計度数増加、または＋５．２５ジオプトルの全体視力矯正を提供することができる。同様に、患者が、遠中間範囲にある物体を見ている場合には、範囲５５６５または５５７０を活性して、＋４．６２５ジオプトルの合計矯正を提供することが可能である。電気活性範囲外にある物体を見ている場合には、固定距離光学要素によって、この場合では＋４．０ジオプトルの矯正が提供される。   In this illustration, the total maximum power of the electroactive portion of the lens may be +2.5 diopters for correcting near vision problems. In order to provide near vision correction, all electroactive areas can be activated, for a total of +6 when viewing objects through the near field correction range, ie, when viewing through all three activated electroactivity areas A power of .5 can be provided (this detail is +4.0 diopters for distance vision correction and +2.5 diopters for near vision correction). The total frequency of the electroactive range may be additive, so if the patient is looking at something that is in the near intermediate range rather than the near range, the range 5565, 5570 without activating the range 5560. Can be activated independently to provide a total power increase of +1.25 diopters or an overall vision correction of +5.25 diopters. Similarly, if the patient is looking at an object in the far intermediate range, the range 5565 or 5570 can be activated to provide a total correction of +4.625 diopters. When looking at an object that is outside the electroactive range, the fixed distance optical element provides a correction of +4.0 diopters in this case.

この例は例証のみを目的としており、他の視力処方にも均等に適応される。上述した例証的な実施形態からの例を、下の表３においてさらに例証する。この表は、さらに、これ以外の様々な距離視力問題についての電気活性範囲の光学度数を実証する。

Figure 2005523483
This example is for illustrative purposes only and applies equally to other vision prescriptions. Examples from the illustrative embodiment described above are further illustrated in Table 3 below. This table further demonstrates the optical power of the electroactive range for various other distance vision problems.
Figure 2005523483

ここでも、該例および表に記載した度数は例証のみを目的とするが、これは、これらの度数が、電気活性範囲のサイズおよび形状であり、また、図５５ｂでは直径１２ｍｍ、２８ｍｍの円形としても示されているが、患者の観視の要求に従って変化できるためである。     Again, the frequencies listed in the examples and tables are for illustrative purposes only, as these frequencies are the size and shape of the electroactive range, and in FIG. This is because it can be changed according to the patient's viewing requirements.

遠中間範囲の追加的光学度数は、約０．２５から約２．０ジオプトルの範囲内であってよく、また、従来、処方された近距離視度数の約半分である、近中間度数の約５０％を示す、０．２５から０．７５の範囲内であることが好ましい。遠中距離度数のためにさらに積層された電気活性範囲のさらなる利点は、近距離または近中距離矯正度数に追加した場合、遠中距離度数は、「高い」近距離、および／または「高い」近中距離度数を作り出すための追加的要素であってよい。   The additional optical power of the far intermediate range may be in the range of about 0.25 to about 2.0 diopters, and is about half of the near intermediate power, which is conventionally about half of the prescribed near range diopter. Preferably it is in the range of 0.25 to 0.75, representing 50%. A further advantage of the electroactive range further layered for far-medium distance power is that when added to the near-field or near-medium distance correction power, the far-medium distance power is “high” near distance and / or “high”. It may be an additional element for creating a near-medium distance power.

範囲５５６０、５５６５、５５７０のサイズは、全て同一または異なっていてよい。これら全てが同サイズである場合の積層された電気活性範囲の場合、近距離−近中距離−遠中距離の観視の間に混合範囲は望ましくない。固定された光学要素を介して遠距離視矯正が提供される実施形態では、唯一望ましい混合は、遠距離範囲−電気活性範囲、つまり、近距離、近中距離、または遠中距離から遠距離への直接の遷移である。   The sizes of the ranges 5560, 5565, 5570 may all be the same or different. In the case of a stacked electroactive range where all of these are the same size, a mixed range is undesirable during a near distance-near distance-far distance view. In embodiments where far vision correction is provided via a fixed optical element, the only desirable mix is the far range-electroactive range, i.e., short range, near mid range, or far mid range to far range. Is a direct transition.

範囲５５６０、５５６５、５５７０の順序は重要ではなく、また、本発明は全ての場合において均等に機能する。例えば、図５５ｂは、範囲５５６０を、眼から最も離れた末端部にある電気活性範囲として示しているが、範囲５５６５と５５７０の間に配置してもよい。同様に、範囲５５６０は、眼に最も接近している電気活性範囲であってもよい。視能矯正範囲を作成するためにどのように範囲を積層しているかに関係なく、範囲の性能が影響を受けることはない。   The order of the ranges 5560, 5565, 5570 is not important and the invention works equally well in all cases. For example, FIG. 55b shows range 5560 as the electroactive range at the end furthest away from the eye, but may be located between ranges 5565 and 5570. Similarly, range 5560 may be the electroactive range that is closest to the eye. Regardless of how the ranges are stacked to create a vision correction range, the range performance is not affected.

さらに別の実施形態では、単一の電気活性範囲によって、近距離および近中距離視矯正を提供することができる。この実施形態の一例を図５６に示しているが、この場合、範囲５５５０、５５７０を相互に積層できる。範囲５５５０は、近距離および近中距離視矯正範囲を手供する。この実施形態では、一般に、一度に、範囲５５５０または５５７０のうち一方のみが活性される。全度数を提供するレンズ部分を見通すための近距離視矯正範囲が生成されるが、この場合、円形範囲の半径は６ｍｍである。より低い近中間度数のみを提供するレンズ部分を見通すのための近中距離矯正範囲が生成されるが、この例では、円形範囲の半径は１４ｍｍであり、近距離視矯正の範囲よりも小さい。あるいは、層５５５０が不活性状態の場合、層５５７０は活性されており、レンズは、遠中間視矯正範囲を提供することができる。別の実施形態では、電気活性範囲の外側を見ることで、固定された距離光学要素により、光学度数を有する遠距離視矯正範囲が提供される。   In yet another embodiment, a single electroactive range can provide near range and near mid range vision correction. An example of this embodiment is shown in FIG. 56, but in this case, the ranges 5550 and 5570 can be laminated together. The range 5550 provides a short-range and near-medium range vision correction range. In this embodiment, generally only one of the ranges 5550 or 5570 is activated at a time. A near vision correction range is created to see through the lens part providing full power, in this case the radius of the circular range is 6 mm. Although a near-medium distance correction range is created to see through the lens portion that provides only the lower near intermediate power, in this example, the radius of the circular range is 14 mm, which is smaller than the range for near vision correction. Alternatively, when layer 5550 is in an inactive state, layer 5570 is activated and the lens can provide a range for far-medium vision correction. In another embodiment, looking outside the electroactive range provides a distance vision correction range having optical power with a fixed distance optical element.

ここで記述した例証的な実施形態の視力矯正範囲は円形として示されているが、これらの範囲は任意の形状であってよく、例えば図５７に示すように実質的に矩形であってもよい。この例証的実施形態に示すように上述したものと同サイズの複数の積層範囲を介して近距離および／または遠中距離視を提供できる近距離視範囲５７２０と視範囲５７３０の両方は、実質的に矩形であってよい。矩形の角を丸くすることもできる。この例証的実施形態では、近視範囲５７２０は高さ約８ｍｍ、幅約１８ｍｍ、したがって、面積約１４４ｍｍ２であってよい。範囲５７３０は幅約２８ｍｍ×高さ約２８ｍｍ、したがって面積約７８４ｍｍ２であってよい。範囲５７３０は、記述した寸法の近距離視範囲と共に使用した場合、有利な高さ約１０ｍｍを有する。しかし、記述した寸法は単なる例証であり、これ以外のサイズおよび形状を使用することが可能である。電気活性範囲は、同心積層する必要はなく、いくつかの実施形態では、１つ以上の電気活性範囲を偏心することが望ましい。 Although the vision correction ranges of the illustrative embodiments described herein are shown as circular, these ranges may be any shape, for example, substantially rectangular as shown in FIG. . Both near-range viewing range 5720 and viewing range 5730, which can provide near and / or far-medium vision through multiple stacked ranges of the same size as described above, as shown in this illustrative embodiment, are substantially It may be a rectangle. You can also round the corners of the rectangle. In this illustrative embodiment, the myopic range 5720 may be about 8 mm high, about 18 mm wide, and thus about 144 mm 2 in area. Range 5730 may be about 28 mm wide by about 28 mm high, and thus an area of about 784 mm 2 . Range 5730 has an advantageous height of about 10 mm when used with the near vision range of the described dimensions. However, the dimensions described are merely illustrative and other sizes and shapes can be used. The electroactive ranges need not be concentrically stacked, and in some embodiments it is desirable to decenter one or more electroactive ranges.

液晶を使用した電気活性層は複屈折である。つまり、無偏光の光に晒された際の不活性時に、２つの異なる焦点長を呈する。この複屈折により、網膜上にダブルイメージまたは不鮮明な画像が生じる。これを解決するための２つのアプローチがある。第１のは、少なくとも２枚の電気活性層を使用する必要がある。一方は、この層内に縦方向に整列された電気活性分子で製造され、他方は、この層内に縦方向に配置した分子で製造されるため、したがって、２枚の層における分子整列は相互に対して直交する。この方法では、両方の光の偏光が、両方の層によって均等に集束され、全ての光が同一の焦点長に集束される。   Electroactive layers using liquid crystals are birefringent. That is, it exhibits two different focal lengths when inactive when exposed to unpolarized light. This birefringence results in a double or blurred image on the retina. There are two approaches to solve this. First, it is necessary to use at least two electroactive layers. One is made of electroactive molecules vertically aligned in this layer and the other is made of molecules vertically aligned in this layer, so the molecular alignment in the two layers is Orthogonal to In this method, both light polarizations are evenly focused by both layers and all light is focused to the same focal length.

これは、２枚の直交的に整列された電気活性層を単純に積層することで、または、レンズの中心層が両面板である、つまり、両面に同一の回折パターンをエッチングした別の設計によって達成できる。次に、中心板の両面上の層内に、電気活性材料を、直交に整列するように注意しながら配置する。この後、これを含んでいる電気活性屈折マトリックスの上に、カバースーパーストレートを配置する。これにより、２枚の異なる電気活性／回折層を相互に積層するよりも単純な設計が得られる。   This can be done by simply laminating two orthogonally aligned electroactive layers, or by another design where the central layer of the lens is a double-sided plate, that is, etching the same diffraction pattern on both sides. Can be achieved. The electroactive material is then carefully placed in layers on both sides of the center plate so as to be orthogonally aligned. Thereafter, a cover superstrate is placed on the electroactive refractive matrix containing the same. This provides a simpler design than stacking two different electroactive / diffractive layers together.

別の応用形では、電気活性材料にコレステリック液晶を追加して、多量の対掌成分を提供することができる。特定レベルの対掌濃度によって、インプレーン偏光感度が除去され、また、電気活性材料内の構成要素としての、純粋にネマチックな液晶から成る２枚の電気活性層が不要になる。   In another application, a cholesteric liquid crystal can be added to the electroactive material to provide a large amount of the enantiomeric component. A certain level of contrast density removes in-plane polarization sensitivity and eliminates the need for two electroactive layers of pure nematic liquid crystal as a component in the electroactive material.

次に、電気活性層に使用される材料の説明に移り、以下に、本発明の電気活性屈折マトリックスおよびレンズに使用できる材料階級、特定の電気活性材料の例を列挙している。以下のＩ階級に挙げている液晶材料以外にも、概して、ポリマーゲルのような材料の階級の各々も参照している。   Turning now to the description of the materials used for the electroactive layer, the following lists examples of material classes and specific electroactive materials that can be used for the electroactive refractive matrix and lens of the present invention. In addition to the liquid crystal materials listed below in the I class, reference is also generally made to each of the classes of materials such as polymer gels.

（液晶）
この階級には、電場によって制御できる長期間の配置順序ネマチック、スメチック、またはコレステリック位相を形成する任意の液晶膜が含まれる。ネマチック液晶の例には、ペンチルシアノビフェニル（５ＣＢ）、（ｎ−オクチロキシ）−４−シアノビフェニル（８ＯＣＢ）が挙げられる。これ以外の液晶の例には、混合物４−シアノ−４−ｎ−アルキルビフェニルのｎ＝３、４、５、６、７、８、９、４−ｎ−ペンチロキシービフェニル、４−シアノ−４”−ｎ−アルキル−ｐ−テルフェニル、および、Ｅ７、Ｅ３６、Ｅ４６のような市販物混合、ＢＤＨメルック社（ＢＤＨ（Ｂｒｉｔｉｓｈ Ｄｒｕｇ Ｈｏｕｓｅ）−Ｍｅｒｃｋ）製のＺＬＩシリーズがある。 (liquid crystal)
This class includes any liquid crystal film that forms a long-range nematic, smectic, or cholesteric phase that can be controlled by an electric field. Examples of nematic liquid crystal include pentylcyanobiphenyl (5CB) and (n-octyloxy) -4-cyanobiphenyl (8OCB). Examples of other liquid crystals include n = 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 4-n-pentyloxybiphenyl, 4-cyano-4 of the mixture 4-cyano-4-n-alkylbiphenyl. "-N-Alkyl-p-terphenyl and commercial product mixes such as E7, E36, E46, ZLI series manufactured by BDH (British Drug House) -Merck).

（電気光学ポリマー）
この階級には、Ｊ．Ｅ．Ｍａｒｋ著、「Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ＰｏｌｙｍｅｒｓＨａｎｄｂｏｏｋ」（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｐｈｙｓｉｃｓ、Ｗｏｏｄｂｕｒｒｙ、Ｎ．Ｙ．、１９９６年）に開示されているもののような任意の透明な光学ポリマー材料が含まれ、光学ポリマー材料は、供与体と受容体グループ（発色団と呼ばれる）の間に非対称な、偏光された共役ｐ電子を有する分子を含んでおり、受容体グループは、例えば、Ｃｈ．Ｂｏｓｓｈａｒｄ他、「Ｏｒｇａｎｉｃ Ｎｏｎｌｉｎｅａｒ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ」（Ｇｏｒｄｏｎ ａｎｄ Ｂｒｅａｃｈ Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ、アムステルダム、１９９５年）に開示されているようなものである。ポリマーの例は次のとおりである：ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリビニルカルバゾール、ポリイミド、ポリシラン。発色団の例は次の通りである：パラニトロアニリン（ＰＮＡ）、赤色拡散１（ＤＲ１）、３−メチル−４−メトキシ基−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）、ヂアチル−チオ−バルビツル酸。 (Electro-optic polymer)
This class includes J.I. E. Included are any transparent optical polymer materials, such as those disclosed by Mark, “Physical Properties of Polymers Handbook” (American Institute of Physics, Woodbury, NY, 1996); Comprising molecules with asymmetric, polarized conjugated p-electrons between the body and the receptor group (referred to as chromophore), for example, Ch. Boshard et al., “Organic Nonlinear Optical Materials” (Gordon and Breach Publishers, Amsterdam, 1995). Examples of polymers are: polystyrene, polycarbonate, polymethyl methacrylate, polyvinyl carbazole, polyimide, polysilane. Examples of chromophores are: paranitroaniline (PNA), red diffusion 1 (DR1), 3-methyl-4-methoxy group-4'-nitrostilbene, diethylaminonitrostilbene (DANS), diacetyl-thio -Barbituric acid.

電気光学ポリマーは、ａ）ゲスト／ホストアプローチに従い、ｂ）発色体をポリマー（ペンダントおよびメインチェイン）に共有合体し、および／または、ｃ）交差結合のような格子硬化アプローチによって製造することができる。   The electro-optic polymer can be produced by a) following a guest / host approach, b) covalently combining the chromophore to the polymer (pendant and main chain), and / or c) a lattice hardening approach such as cross-linking. .

（ポリマー液晶）
この等級にはポリマー液晶（ＰＬＣ）が含まれ、ポリマー液晶は、場合によっては液晶ポリマー、低モル質量液晶、自己補強ポリマー、ｉｎ−ｓｉｔｕ合成物、および／または分子混合物とも呼ばれる。ＰＬＣは、Ｗ．Ｂｒｏｓｔｏｗ著、「Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ：Ｆｒｏｍ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ｔｏ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ」（Ａ．Ａ．Ｃｏｌｌｙｅｒ、Ｅｌｓｅｖｉｅｒ編集、Ｎｅｗ−Ｙｏｒｋ−Ｌｏｎｄｏｎ、１９９２年）の第１の章に開示されているような、同時反応的に硬質および柔軟なシーケンスを含有したコポリマーである。ＰＬＳの例には、４−シアノフェニルベンゾエイト系グループを含有したポリメタクリレート、これ以外の類似の混合物が挙げられる。 (Polymer liquid crystal)
This class includes polymer liquid crystals (PLCs), which are sometimes referred to as liquid crystal polymers, low molar mass liquid crystals, self-reinforcing polymers, in-situ composites, and / or molecular mixtures. PLC is a W.W. A similar reaction, as disclosed in the first chapter of “Liquid Crystalline Polymers: From Structures to Applications” by Brostow (A. A. Collier, Elsevier, New-York-London, 1992). And a copolymer containing a flexible sequence. Examples of PLS include polymethacrylates containing the 4-cyanophenylbenzoate group, and other similar mixtures.

（ポリマー分散液晶）
この等級には、ポリマーマトリックス内の液晶液滴の分散で構成されたポリマー分散液晶（ＰＤＬＣ）が含まれる。これらの材料は、次に示すいくつかの方法で製造できる：（ｉ）ネマチック湾曲整列位相（ＮＣＡＰ）、熱誘導位相分離（ＴＩＰＳ）、溶液誘導位相分離（ＳＩＰＳ）、重合誘導位相分離（ＰＩＰＳ）。ＰＤＬＣの例には以下が挙げられる、液晶Ｅ７（ＢＤＨ−Ｍｅｒｃｋ）とＮＯＡ６５（Ｎｏｒｌａｎｄ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ，Ｉｎｃ、ニュージャージー州）の混合物；Ｅ４４（ＢＤＨ−Ｍｅｒｃｋ）とポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）の混合物；Ｅ４９（ＢＤＨ−Ｍｅｒｃｋ）とＰＭＭＡの混合物；モノマージペンタエリスリトールハイドロキシペンタアクリレート、液晶Ｅ７、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−フェニルグリシン、ローズベンガル色素。 (Polymer dispersed liquid crystal)
This grade includes polymer dispersed liquid crystals (PDLC) composed of a dispersion of liquid crystal droplets within a polymer matrix. These materials can be made in several ways: (i) Nematic curved alignment phase (NCAP), thermally induced phase separation (TIPS), solution induced phase separation (SIPS), polymerization induced phase separation (PIPS). . Examples of PDLC include: liquid crystal E7 (BDH-Merck) and NOA65 (Norland Products, Inc, NJ); E44 (BDH-Merck) and polymethyl methacrylate (PMMA); E49 (BDH) -Merck) and PMMA mixture; monomer dipentaerythritol hydroxypentaacrylate, liquid crystal E7, N-vinylpyrrolidone, N-phenylglycine, rose bengal dye.


（高分子安定液晶）
この等級には、液晶重量の１０％未満のポリマー組成物を含有したポリマーネットワーク内の液晶から成る材料である高分子安定液晶（ＰＳＬＣ）が含まれる。光重合可能なモノマーを、液晶および紫外線重合開始剤と混合する。液晶の整列後に、モノマーの重合が、一般に紫外線露光によって開始され、これにより製造されたポリマーが、液晶を安定化するネットワークを作成する。ＰＳＬＣの例として、例えば、Ｃ．Ｍ．Ｈｕｄｓｏｎらによる、「Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｔｕｄｉｅｓ ｏｆ Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ ｉｎ Ｐｏｌｙｍｅｒ−Ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌｓ」（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｆｏｒ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ誌、ｖｏｌ．５／３、１−５頁、１９９７年）、Ｇ．Ｐ．Ｗｉｅｄｅｒｒｅｃｈｔらによる、「Ｐｈｏｔｏｒｅｆｒａｃｔｉｖｉｔｙ ｉｎ Ｐｏｌｙｍｅｒ−Ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌｓ」（Ｊ．ｏｆ Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１２０，３２３１−３２３６頁、１９９８年）が挙げられる。
(Polymer stable liquid crystal)
This grade includes polymer stable liquid crystals (PSLC), a material consisting of liquid crystals in a polymer network containing a polymer composition of less than 10% of the liquid crystal weight. A photopolymerizable monomer is mixed with a liquid crystal and an ultraviolet polymerization initiator. After alignment of the liquid crystal, polymerization of the monomers is generally initiated by UV exposure, and the polymer produced thereby creates a network that stabilizes the liquid crystal. As an example of PSLC, for example, C.I. M.M. Hudson et al., “Optical Studies of Anisotropic Networks in Polymer-Stabilized Liquid Crystals” (Journal of the Society, Vol.5, 1997, Journal of the Society, 5). P. “Photorefractive in Polymer-Stabilized Nematic Liquid Crystals” (J. of Am. Chem. Soc., 120, 3231-3236, 1998) by Wiederecht et al.

（自己組み立て型非直線超分子構造）
この等級には、電気光学非対称有機膜が含まれ、この有機膜は以下に示すアプローチを用いて製造できる。ラングミュア−ブロジェット膜、共有結合反応（例えば、有機トリクロロシランベースの自己組み立て型多層付着）によって、水性溶液、分子ビームエピタキシ方法、により逐次合成から、高分子電解質付着（ポリアニオン／ポリケーション）を交替させる。通常、これらの技術は、厚みが約１ｍｍ未満の薄膜に用いられる。 (Self-assembled non-linear supramolecular structure)
This grade includes electro-optic asymmetric organic films, which can be manufactured using the approach shown below. Rangmuir-Blodgett membrane, altering polyelectrolyte deposition (polyanion / polycation) from sequential synthesis by aqueous solution, molecular beam epitaxy method by covalent reaction (eg, organic trichlorosilane based self-assembled multilayer deposition) Let Usually, these techniques are used for thin films having a thickness of less than about 1 mm.

図２９は、本発明の別の代替実施形態に従った光学レンズシステムの斜視図である。図２９中の光学レンズシステムは光学レンズ２９００を示しており、この光学レンズ２９００は、外周部２９１０、レンズ表面２９２０、電源２９３０、電池バス２９４０、透明な伝導バス２９５０、制御装置２９６０、発光ダイオード２９７０、放射または光検出器２９８０、電気活性屈折マトリックスまたは範囲２９９０を具備している。この実施形態では、電気活性屈折マトリックス２９９０は、光学レンズ２９００の空洞または凹部２９９９内に含まれている。   FIG. 29 is a perspective view of an optical lens system according to another alternative embodiment of the present invention. The optical lens system in FIG. 29 shows an optical lens 2900, which includes an outer peripheral portion 2910, a lens surface 2920, a power source 2930, a battery bus 2940, a transparent conduction bus 2950, a control device 2960, and a light emitting diode 2970. , Radiation or photodetector 2980, electroactive refractive matrix or range 2990. In this embodiment, electroactive refractive matrix 2990 is contained within a cavity or recess 2999 of optical lens 2900.

同図中に見られるように、この光学レンズシステムは自給式であり、眼鏡フレームおよびホロプターを含む多様な支持部内に配置することができる。使用時に、レンズ２９００の電気活性屈折マトリックス２９９０を集束し、制御装置２９６０によって制御することで、使用者の視力を向上させることができる。この制御装置２９６０は、透明な伝導バス２９５０を介して、電源２９３０から受電を行い、また、透明な伝導バス２９５０を介して、放射検出器２９８０からデータ信号を受信することができる。制御装置２９５０は、これらのバスを介して、これらのコンポーネントおよびこの他を制御する。   As can be seen in the figure, the optical lens system is self-contained and can be placed in a variety of supports including eyeglass frames and horopters. In use, the electroactive refractive matrix 2990 of the lens 2900 can be focused and controlled by the controller 2960 to improve the user's visual acuity. The controller 2960 can receive power from the power source 2930 via the transparent conduction bus 2950 and can receive data signals from the radiation detector 2980 via the transparent conduction bus 2950. Controller 2950 controls these components and others via these buses.

適切に集束した場合、電気活性屈折マトリックス２９９０は、通過する光を屈折させることができるため、レンズ２９００の装用者は、電気活性屈折マトリックス２９９０を介して集束した画像を見ることができる。図２９の光学レンズシステムは自給式であるので、様々なフレームおよび他の支持部内に、たとえこれらがレンズシステム用の特定の支持コンポーネントを具備してないものであっても、光学レンズ２９００を配置することが可能である。   When properly focused, the electroactive refraction matrix 2990 can refract light passing therethrough, so that the wearer of the lens 2900 can see the focused image through the electroactive refraction matrix 2990. Since the optical lens system of FIG. 29 is self-contained, the optical lens 2900 is placed in various frames and other supports, even if they do not have specific support components for the lens system. Is possible.

記述したように、発光ダイオード２９７０、放射検出器２９８０、制御装置２９６０、電源２９３０の各々は、様々な伝導バスを介して、相互に、さらに電気活性屈折マトリックス２９９０に結合している。図に見られるように、電源２９３０は、透明な伝導バス２９５０を介して、制御装置２９６０に直流結合している。この透明な伝導バスは、主に、制御装置へ送電するために使用され、この後、この供給された電気が、必要に応じて、発光ダイオード２９７０、放射検出器２９８０、遡及屈折マトリックス２９９０に選択的に供給される。この実施形態では、透明な伝導バス２９５０は透明であることが好ましいが、別の実施形態では、半透明または不透明であってもよい。   As described, each of light emitting diode 2970, radiation detector 2980, controller 2960, and power supply 2930 are coupled to each other and to electroactive refractive matrix 2990 via various conductive buses. As can be seen, the power supply 2930 is DC coupled to the controller 2960 via a transparent conductive bus 2950. This transparent conduction bus is mainly used to transmit power to the controller, after which this supplied electricity is selected as required by the light emitting diode 2970, the radiation detector 2980, and the retrorefractive matrix 2990. Supplied. In this embodiment, the transparent conductive bus 2950 is preferably transparent, but in other embodiments it may be translucent or opaque.

電気活性屈折マトリックス２９９０の集束を補助するために、発光ダイオード２９７０と放射検出器２９８０が協働して、レンジファインダとして機能し、電気活性屈折マトリックス２９９０の集束を補助することができる。例えば、発光ダイオード２９７０から可視光および不可視光を放射することができる。次に、放射検出器２９８０が、この放射された光の反射を検出し、反射光線を感知した旨を確認する信号を生成できる。これらの動作を制御している制御装置２９６０がこの信号を受信し、特定物体の距離を決定することができる。この距離がわかると、使用者の適切な光学補正を事前にプログラムされた制御装置２９６０が、次に、使用者が光学レンズ２９００を介して、物体または画像をより鮮明に見ることができるようにするべく電気活性屈折マトリックス２９９０を活性するための信号を生成する。   To assist focusing of the electroactive refractive matrix 2990, the light emitting diode 2970 and the radiation detector 2980 can cooperate to function as a range finder and assist in focusing the electroactive refractive matrix 2990. For example, visible light and invisible light can be emitted from the light emitting diode 2970. A radiation detector 2980 can then detect the reflection of the emitted light and generate a signal confirming that the reflected light has been sensed. The control device 2960 controlling these operations can receive this signal and determine the distance of the specific object. Once this distance is known, the controller 2960 pre-programmed with the user's appropriate optical correction can then allow the user to see the object or image more clearly through the optical lens 2900. Therefore, a signal for activating the electroactive refractive matrix 2990 is generated.

この実施形態では、電気活性屈折マトリックス２９９０を、直径３５ｍｍの円形として示しているが、光学レンズ２９００も円形として示すことができ、この場合には、直径７０ｍｍ、中心レンズ厚み約２ｍｍの寸法を有する。しかし、別の実施形態では、光学レンズ２９００と電気活性屈折マトリックス２９９０も、別の標準的な、また非標準的な形状およびサイズに構造することが可能である。これらの代替的なサイズおよび配置のいずれにおいても、電気活性屈折マトリックス２９９０の位置およびサイズを、システムの使用者が、レンズの電気活性屈折マトリックス２９９０部分を介して、画像および物体を容易に見ることができる位置およびサイズにすることが好ましい。   In this embodiment, the electroactive refractive matrix 2990 is shown as a circle with a diameter of 35 mm, but the optical lens 2900 can also be shown as a circle, in this case having a dimension of a diameter of 70 mm and a center lens thickness of about 2 mm. . However, in other embodiments, the optical lens 2900 and the electroactive refractive matrix 2990 can also be configured in other standard and non-standard shapes and sizes. In any of these alternative sizes and arrangements, the location and size of the electroactive refraction matrix 2990 allows the system user to easily view images and objects through the electroactive refraction matrix 2990 portion of the lens. It is preferable that the position and size be such that

光学レンズ２９００内の別のコンポーネントは、光学レンズ２９００の別の場所に配置することができる。しかし、これらのコンポーネントの各々に選択した場所のいずれも、使用者に可能な限り見られないものであることが好ましい。換言すれば、これらの別のコンポーネントを、使用者の主要な視線経路から離れた場所に配置することが好ましい。さらに、これらのコンポーネントを可能な限り小型かつ透明にして、使用者の視線に入る危険をより低減することが好ましい。   Other components within the optical lens 2900 can be located elsewhere on the optical lens 2900. However, it is preferred that none of the locations selected for each of these components be as visible to the user as possible. In other words, it is preferable to place these separate components away from the user's primary line-of-sight path. In addition, it is preferable to make these components as small and transparent as possible to further reduce the risk of entering the user's line of sight.

好ましい一実施形態では、電気活性屈折マトリックス２９９０の表面は、光学レンズ２９２０の表面と同じ高さ、または実質的に同じ高さである。さらに、バスを、レンズ内の、中心点から突出しているレンズの半径方向に添って配置することができ、また、レンズをこの支持部内で回転してバスと整列させることで、最も目立たない位置に配置することもできる。しかし、図２９に見られるように、常にこの好ましいバス設計に従う必要はない。図２９では、レンズ２９００の半径方向に添って位置決めされた１個のバスに添って全てのコンポーネントを配置するのではなく、放射検出器２９８０と発光ダイオード２９７０を非ラジアルバス２９５０上に配置している。にもかかわらず、様々なコンポーネントの全てでなければ可能な限り多くを、レンズの半径方向に添って配置することで、できるだけ目立たないようにすることが好ましい。さらに、レンズの円周からバスまたは他の伝導体材料にアクセスできるようにすることで、たとえレンズに、特定のフレームに取り付けるためのエッチングまたはエッジング加工が施されている場合でも、必要に応じて、レンズの縁から、レンズの個々のコンポーネントに対して、アクセス、制御プログラムできるようにすることが好ましい。このアクセス機能では、レンズを外部に直接露出し、外辺部表面の付近に配置して、レンズへの貫通を解して到達可能にする。   In a preferred embodiment, the surface of the electroactive refractive matrix 2990 is the same height or substantially the same height as the surface of the optical lens 2920. Furthermore, the bus can be arranged in the lens along the radial direction of the lens protruding from the center point, and the lens is rotated in this support to align it with the bus, so that it is the most inconspicuous position It can also be arranged. However, as seen in FIG. 29, it is not always necessary to follow this preferred bus design. In FIG. 29, instead of placing all the components along one bus positioned along the radial direction of the lens 2900, the radiation detector 2980 and the light emitting diode 2970 are placed on a non-radial bus 2950. Yes. Nevertheless, it is preferable to place as many of all the various components as possible along the radial direction of the lens so as to be as inconspicuous as possible. In addition, by allowing access to the bus or other conductor material from the lens circumference, the lens can be etched or edged to attach to a particular frame, as needed. It is preferable to be able to access and control the individual components of the lens from the edge of the lens. In this access function, the lens is directly exposed to the outside and disposed near the surface of the outer edge so that the lens can be reached through penetration.

図３０は、本発明の別の代替実施形態に従ったレンズシステムの斜視図を示す。図２９の実施形態と同様に、この実施形態も、使用者の屈折異常を矯正または向上するために使用可能なレンズシステムを示している。図３０のレンズシステムは、フレーム３０１０、透明な伝導バス３０５０、発光ダイオード／レンジファインダ３０７０、ノーズパッド３０８０、電源３０３０、半透明の制御装置３０６０、電気活性屈折マトリックス３０９０、光学レンズ３０００を具備している。図３０中に見られるように、制御装置３０６０は、電気活性屈折マトリックス３０９０と電源３０３０の間に、透明な伝導バス３０５０に添って配置されている。さらに同図に見られるように、レンジファインダ３０７０は、異なる伝導バスに添って制御装置３０６０と結合している。   FIG. 30 shows a perspective view of a lens system according to another alternative embodiment of the present invention. Similar to the embodiment of FIG. 29, this embodiment also illustrates a lens system that can be used to correct or improve a user's refractive error. 30 includes a frame 3010, a transparent conductive bus 3050, a light emitting diode / range finder 3070, a nose pad 3080, a power supply 3030, a translucent controller 3060, an electroactive refraction matrix 3090, and an optical lens 3000. Yes. As can be seen in FIG. 30, the controller 3060 is disposed between the electroactive refractive matrix 3090 and the power supply 3030 along a transparent conductive bus 3050. As further seen in the figure, the rangefinder 3070 is coupled to the controller 3060 along different conduction buses.

この実施形態では、光学レンズ３０００は、フレーム３０１０に取り付けられ、支持されている。さらに、電源３０３０を光学レンズ３０００上またはこの内部に取り付けるのではなく、ノーズパッド３０８０上に取り付け、このノーズパッドを、ノーズパッドコネクタ３０２０を介して制御装置３０６０と接続している。この構造の利点は、電源３０３０を必要に応じて容易に交換または充電できるところである。   In this embodiment, the optical lens 3000 is attached to and supported by the frame 3010. Further, the power supply 3030 is not mounted on or inside the optical lens 3000, but is mounted on the nose pad 3080, and the nose pad is connected to the control device 3060 via the nose pad connector 3020. The advantage of this structure is that the power supply 3030 can be easily replaced or charged as needed.

図３１は、本発明の別の実施形態に従った別のレンズシステムの斜視図である。図３１では、制御装置３１６０、ストラップ３１７０、フレーム３１１０、伝導バス３１５０、電気活性屈折マトリックス３１９０、光学レンズ３１００、フレームつるまたは中空ルーメン３１３０、信号伝導体３１８０が明示されている。制御装置３１６０を、光学レンズ３１００上またはこの内部に取り付けるのではなく、先行の実施形態に示したように、ストラップ３１７０上に取り付けている。この制御装置３１６０は、１個の伝導体３１０によって、電気活性屈折マトリックス３１９０と結合しており、この伝導体３１０は、フレーム３１１０の中空ルーメンフレームつる３１３０内に配置され、ストラップ３１７０を介して制御装置３１６０へと移動する。制御装置３１６０をストラップ３１７０上に配置することにより、単純に、ストラップ３１７０を取り外し、使用者が装用する別のフレーム上に配置するだけで、レンズシステムからレンズシステムへ使用者の処方箋を携帯することができる。   FIG. 31 is a perspective view of another lens system in accordance with another embodiment of the present invention. In FIG. 31, the controller 3160, strap 3170, frame 3110, conduction bus 3150, electroactive refractive matrix 3190, optical lens 3100, frame temple or hollow lumen 3130, and signal conductor 3180 are clearly shown. Rather than being mounted on or within the optical lens 3100, the controller 3160 is mounted on the strap 3170 as shown in the previous embodiment. The controller 3160 is coupled to the electroactive refractive matrix 3190 by a single conductor 310, which is disposed within the hollow lumen frame temple 3130 of the frame 3110 and is controlled via a strap 3170. Move to device 3160. By placing the controller 3160 on the strap 3170, simply remove the strap 3170 and place it on another frame worn by the user to carry the user's prescription from the lens system to the lens system. Can do.

図３２は、本発明の別の実施形態に従ったレンズシステムの斜視図である。フレーム３２１０、電気活性屈折マトリックス３２９０、光学レンズ３２００、フレーム内信号伝導体３２８０の全てを図３２中に見ることができる。この実施形態では、フレーム３２１０はフレーム内信号伝導体３２８０を備えており、この伝導体３２８０は、この長さに沿った任意の地点からのアクセスが可能であるため、フレーム３２１０内におけるこの場所に関係なく、情報および電力を、光学レンズ３２００のコンポーネントに、半径方向に向かって供給することができる。換言すれば、光学レンズ３２００のラジアルバスは、この場所に関係なく、電気活性屈折マトリックス３２９０を制御するために、フレーム内信号伝導体３２８０と接触し、電力と情報の両方を供給することが可能である。図３２中の区分Ａ−Ａは、これらのフレーム内信号伝導体３２８０を明瞭に示している。別の代替的な実施形態では、２個のフレーム内信号伝導体３２８０を設けるのではなく、１個のみをフレーム内に配置して、フレーム自体を伝導体として使用することで、コンポーネントへの電力および他の情報の伝達を促進している。またさらに、本発明の別の実施形態では、２個以上のフレーム内伝導体を使用している。   FIG. 32 is a perspective view of a lens system according to another embodiment of the present invention. The frame 3210, electroactive refractive matrix 3290, optical lens 3200, and in-frame signal conductor 3280 can all be seen in FIG. In this embodiment, the frame 3210 includes an in-frame signal conductor 3280 that can be accessed from any point along this length so that this location within the frame 3210 is at this location. Regardless, information and power can be supplied to the components of the optical lens 3200 in a radial direction. In other words, the radial bus of the optical lens 3200 can contact both the in-frame signal conductor 3280 and provide both power and information to control the electroactive refraction matrix 3290 regardless of its location. It is. Section AA in FIG. 32 clearly shows these in-frame signal conductors 3280. In another alternative embodiment, rather than providing two in-frame signal conductors 3280, only one is placed in the frame and the frame itself is used as a conductor, thereby providing power to the components. And promote the transmission of other information. Still further, another embodiment of the present invention uses more than one in-frame conductor.

さらに、別の応用的な実施形態では、屈折マトリックスをフレーム信号伝導体と接続するラジアルバスを１個のみ設けるのではなく、代わりに伝導層を使用することができる。この代替実施形態では、この伝導層がレンズ全体、または一部分のみを被覆していてよい。好ましい一実施形態では、この伝導層は透明であり、レンズ全体を被覆しているため、層の境界に関連した歪みを最小化することができる。この層を使用している場合、２箇所以上の箇所において、層を外周部へと延ばすことで、レンズの外辺部アクセスポイントの数を増加することができる。さらに、この層を個々の小範囲に区画化して、レンズの縁とこの内部の小室との間に複数の経路を設けてもよい。   Furthermore, in another application embodiment, instead of providing only one radial bus connecting the refractive matrix with the frame signal conductor, a conductive layer can be used instead. In this alternative embodiment, the conductive layer may cover the entire lens or only a portion. In a preferred embodiment, the conductive layer is transparent and covers the entire lens, so that distortions associated with the layer boundaries can be minimized. When this layer is used, the number of outer side access points of the lens can be increased by extending the layer to the outer periphery at two or more locations. In addition, this layer may be partitioned into individual subregions to provide a plurality of paths between the lens edge and the interior chamber.

図３３は、本発明の別の代替実施形態に従った光学レンズシステムの斜視展開図である。図３３中には、電気活性屈折マトリックス３３９０と光学円錐体３３２０を具備した光学レンズ３３３０を見ることができる。この実施形態では、屈折マトリックス３３９０が光学円錐体３３２０内に位置決めされ、この後、光学レンズ３３３０の後面に固定されている。こうすることで、光学円錐体３３２０が、光学レンズ３３３０の後面に空洞の凹部を形成し、この凹部内に電気屈折マトリックス３３９０が支持および収容される。この光学レンズシステムを一旦組み立てた後に、光学レンズ３３３０の前部にモデリング、表面モールド、ラミネート、または処理加工を施して、光学レンズシステムをさらに使用者の特定の屈折および光学要素の必要性に合わせるべく構造することができる。上述の実施形態と同様に、この後、電気活性屈折マトリックス３３９０を活性化および制御することで、使用者の視力を向上することができる。   FIG. 33 is a perspective exploded view of an optical lens system according to another alternative embodiment of the present invention. In FIG. 33, an optical lens 3330 comprising an electroactive refractive matrix 3390 and an optical cone 3320 can be seen. In this embodiment, the refractive matrix 3390 is positioned within the optical cone 3320 and then secured to the rear surface of the optical lens 3330. By doing so, the optical cone 3320 forms a hollow recess in the rear surface of the optical lens 3330, and the electrorefractive matrix 3390 is supported and accommodated in the recess. Once the optical lens system is assembled, the front of the optical lens 3330 is modeled, surface molded, laminated, or processed to further tailor the optical lens system to the user's specific refraction and optical element needs. It can be structured as much as possible. Similarly to the above-described embodiment, the user's visual acuity can be improved by activating and controlling the electroactive refractive matrix 3390 thereafter.

図３４は、本発明の応用的実施形態を示す別の展開図である。図３４中では、光学レンズ３４００、電気活性屈折マトリックス３４０、キャリア３４８０を全て見ることができる。先行の実施形態のように、光学レンズ上での電気活性屈折の方位付けを補助するために円錐体を使用するのではなく、この実施形態では、電気活性屈折マトリックス３４９０は、キャリア３４８０を介して光学レンズ３４００と結合している。同様に、電気活性屈折マトリックス３４９０を支持するために必要な別のコンポーネント３４７０もキャリア３４８０と結合することができる。こうすることで、これらのコンポーネント３４７０と電気活性屈折マトリックス３４９０を、様々な光学レンズに容易に固定することが可能になる。さらに、このキャリア３４８０と、このコンポーネント３４７０と、電気活性屈折マトリックス３４９０の各々を別の材料または物質で被覆して、レンズとの結合の前または後に、これらを損傷から保護することができる。   FIG. 34 is another developed view showing an applied embodiment of the present invention. In FIG. 34, the optical lens 3400, the electroactive refractive matrix 340, and the carrier 3480 can all be seen. Rather than using a cone to assist in the orientation of electroactive refraction on the optical lens as in the previous embodiment, in this embodiment the electroactive refraction matrix 3490 is routed via a carrier 3480. It is coupled with the optical lens 3400. Similarly, other components 3470 necessary to support the electroactive refractive matrix 3490 can also be coupled to the carrier 3480. This makes it possible to easily fix these components 3470 and electroactive refractive matrix 3490 to various optical lenses. Further, each of the carrier 3480, the component 3470, and the electroactive refractive matrix 3490 can be coated with another material or substance to protect them from damage before or after coupling with the lens.

キャリア３４８０は、ポリマーメッシュの膜、柔軟なプラスチック、セラミック、ガラス、およびこれらの材料の任意の複合物質を含む、多くの使用可能な材料で製造することができる。これにより、このキャリア３４８０は、この材料複合物質に従って、柔軟および硬質にすることができる。いずれの場合にも、キャリア３４８０を透明にすることが好ましいが、しかし、別の実施形態では薄く色付けするか、半透明であり、レンズ３４００に別の望ましい特定を設けてもよい。キャリア３４８０を構成する材料のタイプによって、レンズのマイクロ機械工作、乾湿エッチングを含む様々な製造工程を採用することが可能であり、これらの工程により、キャリアを取り付けるための凹部または空洞がレンズに形成される。これらの技術は、さらに、キャリアによって作成された任意の光学収差を矯正する回折パターンを作成するための、キャリアの片面または両面のエッチングを含む、キャリア自体の製造にも用いることができる。   The carrier 3480 can be made of a number of usable materials, including polymer mesh membranes, flexible plastics, ceramics, glass, and any composite of these materials. This allows the carrier 3480 to be flexible and hard according to the material composite. In either case, it is preferred that the carrier 3480 be transparent, but in other embodiments it may be lightly colored or translucent, and the lens 3400 may be provided with other desirable features. Depending on the type of material making up the carrier 3480, various manufacturing processes can be employed, including lens micromachining, wet and dry etching, which form a recess or cavity in the lens for mounting the carrier. Is done. These techniques can also be used to manufacture the carrier itself, including etching one or both sides of the carrier to create a diffraction pattern that corrects any optical aberrations created by the carrier.

図３５ａから図３５ｅは、本発明の代替実施形態と同様に採用できる組み立て順序を示している。図３５ａ中では、フレーム３５００、装用者の眼３５７０を明瞭に見ることができる。図３５ｂでは、さらに、光学レンズ３５０５の電気活性屈折マトリックス３５８０、ラジアルバス３５４０、種々の回転および位置決めを示す矢印３５１０、３５２０、３５３０を見ることができる。図３５ｃは、ラジアルバス３５４０が９時の位置にある光学レンズシステムを示す。図３５ｄは、図３５ｃのものと同一の光学レンズシステムが、エッジング処理され、フレーム３５００内に取り付けるべく外周または範囲の一部分が除去された後の状態を示している。図３５ｅは、完成したレンズシステムを示しており、この完成したレンズシステムでは、第１の範囲において、電気活性屈折マトリックスが使用者の眼の上に中心決めされ、また、レンズの円周範囲において、使用者の眼とフレームのつる３５００の間に円錐体バス３５４０と電源３５９０が配置されている。この実施形態では、円周範囲と第１の範囲の組み合わせがレンズブランク全体を占める。しかし、別の実施形態では、レンズブランク全体の一部分のみを占める。   Figures 35a to 35e illustrate an assembly sequence that can be employed as well as an alternative embodiment of the present invention. In FIG. 35a, the frame 3500 and the wearer's eye 3570 can be clearly seen. In FIG. 35b, one can also see the electroactive refractive matrix 3580, radial bus 3540, and arrows 3510, 3520, 3530 indicating various rotations and positioning of the optical lens 3505. FIG. 35c shows the optical lens system with the radial bus 3540 in the 9 o'clock position. FIG. 35d shows the state after the same optical lens system as that of FIG. 35c has been edged and a portion of the perimeter or area has been removed for mounting within the frame 3500. FIG. FIG. 35e shows the completed lens system, in which the electroactive refractive matrix is centered over the user's eye in the first range and in the circumferential range of the lens. A cone bus 3540 and a power source 3590 are disposed between the user's eye and the frame's vine 3500. In this embodiment, the combination of the circumferential range and the first range occupies the entire lens blank. However, in another embodiment, it occupies only a portion of the entire lens blank.

本発明の一実施形態に従ったこのレンズシステムを組み立てる技術者は、以下に示す工程へ進むことができる。図３５ａに示した第１のステップにおいて、電気活性レンズと共に組み立てるフレーム３５００を、使用者の前に配置して、使用者の眼３５７０の中心をフレームに関連して位置決めすることができる。使用者の眼の中心をフレームに関連して中心決めした後に、電気活性レンズを回転、位置決め、エッジング処理、切断して、使用者がフレームを装用した際に、電気活性屈折マトリックス３５８０の中心が、使用者の眼３５７０の上に中心決めされるようにする。この回転および切断を図３５ｂ、図３５ｃ、図３５ｄに示している。電気活性マトリックス３５８０を使用者の眼の上に正しく位置決めするべくレンズをエッジングおよび切断した後に、電源または他のコンポーネントをレンズのバス３５４０上にスナップ固定して、図３５ｅに示すように、レンズをフレーム内に固定することができる。このスナップ固定工程では、各コンポーネントのリード部を、レンズの表面からバス内へと押し込むことで、コンポーネントをレンズに固定し、さらに、コンポーネントどうしを相互に対して、また別のコンポーネントと接続する。   A technician who assembles this lens system according to an embodiment of the present invention can proceed to the steps shown below. In the first step shown in FIG. 35a, the frame 3500 assembled with the electroactive lens can be placed in front of the user to position the center of the user's eye 3570 relative to the frame. After centering the user's eye with respect to the frame, the center of the electroactive refractive matrix 3580 is centered when the user wears the frame by rotating, positioning, edging and cutting the electroactive lens. , Centered on the user's eye 3570. This rotation and cutting is illustrated in FIGS. 35b, 35c, and 35d. After edging and cutting the lens to properly position the electroactive matrix 3580 on the user's eye, a power supply or other component is snapped onto the lens bus 3540, as shown in FIG. 35e. Can be fixed in the frame. In this snap fixing process, the lead portion of each component is pushed into the bus from the surface of the lens to fix the component to the lens, and the components are connected to each other and to another component.

電気活性レンズシステムと電気活性マトリックスを、使用者の眼の前または上に中心決めするように説明したが、レンズと電気活性マトリックスの両方を、使用者の視野の別の位置に配置することもでき、例えば、使用者の眼の中心から逸脱した位置に配置できる。さらに、使用可能なアイウェアフレームの無数の形状およびサイズにより、また、レンズをエッジングすることでこの寸法を変更できるために、技術者は、多様なフレームと個々の使用者に合わせてレンズを組み立てることができる。   Although the electroactive lens system and the electroactive matrix have been described as centered in front of or above the user's eye, both the lens and the electroactive matrix can be placed at different locations in the user's field of view. For example, it can be arranged at a position deviating from the center of the user's eye. In addition, due to the myriad shapes and sizes of eyewear frames that can be used, and because this dimension can be changed by edging the lens, engineers can assemble the lens to a variety of frames and individual users. be able to.

使用者の視力を矯正するために、単純に電気活性屈折マトリックスを使用することに加え、レンズの片面または両面に表面モールドまたは研磨を施して、使用者の屈折異常をさらに補正することができる。同様に、レンズ表面にラミネート処理を施して、使用者の光学収差を補正することもできる。   In addition to simply using an electroactive refractive matrix to correct the user's visual acuity, one or both surfaces of the lens can be surface molded or polished to further correct the user's refractive error. Similarly, the lens surface can be laminated to correct optical aberrations of the user.

この実施形態では、他の実施形態と同様に、技術者は、標準レンズブランクを使用してシステムを組み立てることができる。これらのレンズブランクは３０ｍｍから８０ｍｍの範囲のものであってよく、最も一般的なサイズは６０ｍｍ、６５ｍｍ、７０ｍｍ、７２ｍｍ、７５ｍｍである。これらのレンズブランクは、組み立て工程以前、または工程中のどこかの時点で、キャリア上に取り付けた電気活性屈折マトリックスに結合できる。   In this embodiment, as with the other embodiments, a technician can assemble the system using a standard lens blank. These lens blanks can range from 30 mm to 80 mm, with the most common sizes being 60 mm, 65 mm, 70 mm, 72 mm, 75 mm. These lens blanks can be bonded to an electroactive refractive matrix mounted on a carrier prior to the assembly process or at some point during the process.

図３６ａから図３６ｅは、別の組み立て順序を示す本発明の代替実施形態を図示しており、この場合、配置したレンジファインダと電源をレンズ上に配置するのではなく、これらのコンポーネントをフレーム自体と結合している。図３６ａから３６ｅには、フレーム３６００、使用者の眼３６７０、位置および回転を示す矢印３６１０、３６２０、３６３０、光学レンズ３６０５の電気活性屈折マトリックス３６８０、透明なコンポーネントバス３６４０が示されている。上述した実施形態と同様に、まず、使用者の眼をフレーム内に位置決めする。次に、レンズを使用者の眼に関して回転して、電気活性屈折マトリックス３６８０を使用者の眼の前に正しく配置する。この後、必要に応じてレンズを成形および研磨し、フレーム内に挿入する。この挿入と同時に、レンジファインダ、電池、他のコンポーネント３６９０をレンズと結合する。   Figures 36a to 36e illustrate an alternative embodiment of the invention showing a different assembly sequence, in which case these components are placed on the frame itself, rather than placing the placed rangefinder and power supply on the lens. Is combined with. FIGS. 36a-e show a frame 3600, a user's eye 3670, arrows 3610, 3620, 3630 indicating position and rotation, an electroactive refractive matrix 3680 of optical lens 3605, and a transparent component bus 3640. FIG. Similar to the embodiment described above, the user's eyes are first positioned in the frame. The lens is then rotated with respect to the user's eye to correctly place the electroactive refractive matrix 3680 in front of the user's eye. Thereafter, the lens is molded and polished as necessary, and inserted into the frame. Simultaneously with this insertion, the rangefinder, battery, and other components 3690 are coupled to the lens.

図３７ａから図３７ｆの全てをとおして、本発明のさらに別の実施形態を提供する。透明なバス３７４０、電気活性屈折マトリックス３７８０、使用者の眼３７７０、回転を示す矢印３７１０、レンジファインダまたは制御装置および電源３７３０、多重伝導配線３７２０を示している。この代替実施形態では、別の２つの組み立て実施形態に記述したステップを完了することに加えて、図３７ｅに図示した別のステップを完了することができる。図３７ｅに図示したこのステップは、レンズの外周を多重伝導ワッシャまたは配線システム３７２０で包囲する。この配線システム３７２０は、電気活性屈折マトリックス３７８０、および他のコンポーネントに対して信号と電力を伝送するために使用できる。多重伝導ワッシャ３７２０内の実際の信号配線には、ＩＴＯ（酸化インジウム）材料、さらに、金、銀、銅、またはこれ以外の適切な伝導体が含まれる。   Through all of FIGS. 37a to 37f, yet another embodiment of the present invention is provided. A transparent bus 3740, an electroactive refractive matrix 3780, a user's eye 3770, an arrow 3710 indicating rotation, a rangefinder or control device and power supply 3730, and a multi-conducting wiring 3720 are shown. In this alternative embodiment, in addition to completing the steps described in the other two assembly embodiments, another step illustrated in FIG. 37e may be completed. This step, illustrated in FIG. 37e, surrounds the outer periphery of the lens with a multi-conducting washer or wiring system 3720. The wiring system 3720 can be used to transmit signals and power to the electroactive refractive matrix 3780 and other components. The actual signal wiring in the multi-conducting washer 3720 includes ITO (indium oxide) material, plus gold, silver, copper, or other suitable conductor.

図３８は、本発明に採用することができる一体型の制御装置とレンジファインダの展開等角図である。この実施形態では、他の実施形態に示すように、バスによって制御装置とレンジファインダを相互に接続するのではなく、放射検出器３８１０と赤外線発光ダイオード３８２０で構成されたレンジファインダを制御装置３８３０に直接結合している。次に、上述の実施形態に記述したように、このユニット全体をフレームまたはレンズに結合することができる。図３８では１．５ｍｍ、５ｍｍの寸法を記述したが、別の寸法および形状を採用することも可能である。   FIG. 38 is an exploded isometric view of an integrated controller and range finder that can be employed in the present invention. In this embodiment, as shown in the other embodiments, the control device and the range finder are not connected to each other by a bus, but a range finder composed of a radiation detector 3810 and an infrared light emitting diode 3820 is connected to the control device 3830. Directly coupled. The entire unit can then be coupled to a frame or lens as described in the above embodiments. Although the dimensions of 1.5 mm and 5 mm are described in FIG. 38, other dimensions and shapes can be adopted.

図３９は、本発明のさらに別の代替実施形態による、一体型の制御装置と電源の展開斜視図を示している。この実施形態では、制御装置３９３０が電源３９４０に直接結合している。   FIG. 39 shows an exploded perspective view of an integrated controller and power supply according to yet another alternative embodiment of the present invention. In this embodiment, the controller 3930 is directly coupled to the power source 3940.

図４０は、本発明の別の代替実施形態による一体型の電源４０４０、制御装置４０３０、レンジファインダの展開斜視図である。図４０中に見られるように、放射検出器４０１０と発光ダイオード４０２０（レンジファインダ）は制御装置４０３０と結合し、次に、これが電源４０４０と結合している。上述の実施形態と同様に、この場合において示した寸法（３．５ｍｍ、６．５ｍｍ）は例証であり、別の寸法を採用することが可能である。   FIG. 40 is an exploded perspective view of an integrated power supply 4040, controller 4030, and rangefinder according to another alternative embodiment of the present invention. As seen in FIG. 40, radiation detector 4010 and light emitting diode 4020 (range finder) are coupled to controller 4030 which in turn is coupled to power supply 4040. Similar to the embodiment described above, the dimensions shown in this case (3.5 mm, 6.5 mm) are illustrative and other dimensions can be employed.

図４１から図４３の各々は、本発明の様々な代替実施形態によるレンズシステムの斜視図である。図４１は、伝導バス４１２０を介して電気活性屈折マトリックス４１４０および電源４１１０と結合した制御装置およびレンジファインダの組み合わせ４１３０を採用したレンズシステムである。これと比較して、図４２は、透明な伝導バス４２５０を介して、発光ダイオード４２２０、放射検出器４２１０（レンジファインダ）、電気活性屈折マトリックス４２３０と結合した制御装置と電源４２４０の組み立て品を示す。図４３は、ラジアル透明伝導バス４３３０に添って位置決めされ、この後、電気活性屈折範囲４３１０と結合された、電源、制御装置、レンジファインダ４３２０の組み立て品を示している。これら３枚の図面には、異なる様々な寸法および直径が示されている。これらの寸法および直径は、単なる例証であるため、これ以外の様々な寸法および直径を採用することが可能である。   Each of FIGS. 41-43 is a perspective view of a lens system according to various alternative embodiments of the present invention. FIG. 41 is a lens system employing a controller and rangefinder combination 4130 coupled to an electroactive refractive matrix 4140 and a power source 4110 via a conduction bus 4120. In comparison, FIG. 42 shows a controller and power supply 4240 assembly coupled to a light emitting diode 4220, a radiation detector 4210 (range finder), and an electroactive refraction matrix 4230 via a transparent conductive bus 4250. . FIG. 43 shows the assembly of the power supply, controller, and rangefinder 4320 positioned along the radial transparent conductive bus 4330 and then coupled to the electroactive refraction range 4310. These three drawings show various different dimensions and diameters. These dimensions and diameters are merely illustrative and various other dimensions and diameters can be employed.

本発明の様々な実施形態は、フォトニクスおよび電気通信の分野において幅広く使用されることが理解されるはずである。例えば、ここで記述した電気活性システムは、光線、および、光スイッチングやデータ記憶装置のような光通信および光学計算において使用されるレーザ光を誘導および／または集束するために使用できる。さらに、光学画像を３次元空間に配置するために、ここに記述した電気活性システムを複合画像システムによって使用することも可能である。   It should be understood that the various embodiments of the present invention are widely used in the fields of photonics and telecommunications. For example, the electroactive system described herein can be used to direct and / or focus light beams and laser light used in optical communications and optical calculations such as optical switching and data storage. Furthermore, the electroactive system described herein can also be used by a composite imaging system to place optical images in a three-dimensional space.

図４８は、本発明の一実施形態による電気活性光学システムの斜視図である。図４８に示すように、電気活性光学システム４８００は、第１の電気活性要素４８２０、第２の電気化成要素４８３０、第３電気活性要素４８４０、レンジファインダ装置４８５０を備えている。図４８ではさらに、３次元空間内の第１の地点において、矢印によって画像４８１０を示している。   FIG. 48 is a perspective view of an electroactive optical system according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 48, the electroactive optical system 4800 includes a first electroactive element 4820, a second electroforming element 4830, a third electroactive element 4840, and a rangefinder device 4850. In FIG. 48, an image 4810 is further indicated by an arrow at a first point in the three-dimensional space.

この画像は、例えば、光線、レーザビーム、または実際または仮想の光学画像であってよい。したがって、電気活性光学システム４８００は、画像４８１０を、３次元空間内の所定の地点に集束するために使用できる。第１の電気活性要素４８２０は、画像４８１０をｘ軸に沿って移動、シフトするために使用できる。これは、適切な信号アレイを第１の電気活性要素４８２０に付加し、第１の電気活性要素４８２０内に水平プリズムを生成することで達成できる。第１の電気活性要素４８２０と同様の方法で、第２の電気活性要素４８３０を使用することで、垂直プリズムを生成し、画像４８１０をｙ軸に沿ってシフトすることができる。さらに、第３の電気活性要素４８４０を使用して、システム４８００の光パワーを、画像を配置したい場所に従って、より正またはより負の光パワーに調整することにより、画像４８１０をｚ軸に沿って集束することができる。さらに、レンジファインダ装置４８５０を使用して、使用者が最終的な画像を集束したい画像範囲内における、対象、例えば検出器の場所を検出することができる。この後、レンジファインダ装置４８５０が、使用者が最終的な画像４８６０を３次元空間内の所定の地点に配置するために、第３電気活性要素４８４０内に必要な集束度数を決定することができる。レンジファインダ装置４８５０を、電源、制御装置、レンジファインダの一体型装置を具備した、上述のレンジファインダ実施形態の形態にすることができる。   This image may be, for example, a light beam, a laser beam, or a real or virtual optical image. Thus, the electroactive optical system 4800 can be used to focus the image 4810 at a predetermined point in three-dimensional space. The first electroactive element 4820 can be used to move and shift the image 4810 along the x-axis. This can be accomplished by adding an appropriate signal array to the first electroactive element 4820 and creating a horizontal prism within the first electroactive element 4820. Using the second electroactive element 4830 in a manner similar to the first electroactive element 4820, a vertical prism can be generated and the image 4810 can be shifted along the y-axis. Further, the third electroactive element 4840 is used to adjust the image 4810 along the z-axis by adjusting the optical power of the system 4800 to a more positive or negative optical power depending on where the image is desired to be placed. Can be focused. In addition, the rangefinder device 4850 can be used to detect the location of an object, such as a detector, within the image range where the user wishes to focus the final image. After this, the rangefinder device 4850 can determine the degree of focus required in the third electroactive element 4840 for the user to place the final image 4860 at a predetermined point in the three-dimensional space. . The range finder device 4850 can be in the form of the above-described range finder embodiment comprising an integrated power source, control device, and range finder device.

図４９は、本発明の一実施形態による電気活性光学システムの斜視図である。図４９に示すように、電気活性光学システム４９００は、第１の電気活性要素４９２０、第２の電気活性要素４９３０、レンジファインダ装置４９５０を具備している。図４９は、さらに、３次元空間内の第１の地点にて矢印で表した画像４９１０を含んでいる。この画像は、例えば、光線、レーザビーム、または実際または仮想の光学画像であってよい。したがって、電気活性光学システム４９００を、画像４９１０を３次元空間内の所定の地点に集束するために使用できる。第１の電気活性要素４９２０は、画像４９１０を、ｘ軸とｙ軸の両方に沿って移動およびシフトするべく使用することができる。これは、適切な信号アレイを第１の電気活性要素４９２０に付加して、第１の活性活性要素４９２０内に水平および垂直プリズムを生成することで達成できる。この実施形態では、プリズムを、水平のみ、または垂直のみではなく、水平、垂直両方のコンポーネントによって生成することができる。第２の電気活性要素４９３０はを使用して、システム４９００の光パワーを、所望の最終的な画像の位置に従って、より正またはより負の光パワーに調整することで、画像４９１０をｚ軸に沿って集束することができる。これに加え、レンジファインダ装置４９５０を、使用者が最終的な画像を集束したいと望む画像範囲内における対象、例えば検出器の位置を検出および探索するために使用することができる。次に、レンジファインダ装置４９５０は、３次元空間内の所定地点に使用者が望む最終的な画像４９６０を得るために第２の電気活性要素４９３０内に必要な集束度数を決定できる。レンジファインダ装置４９５０は、一体型の電源、制御装置、レンジファインダシステムを具備した、上述のレンジファインダ実施形態の形態であってもよい。   FIG. 49 is a perspective view of an electroactive optical system according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 49, the electroactive optical system 4900 includes a first electroactive element 4920, a second electroactive element 4930, and a rangefinder device 4950. FIG. 49 further includes an image 4910 represented by an arrow at the first point in the three-dimensional space. This image may be, for example, a light beam, a laser beam, or a real or virtual optical image. Thus, the electroactive optical system 4900 can be used to focus the image 4910 at a predetermined point in three-dimensional space. The first electroactive element 4920 can be used to move and shift the image 4910 along both the x-axis and the y-axis. This can be accomplished by adding an appropriate signal array to the first electroactive element 4920 to create horizontal and vertical prisms within the first active active element 4920. In this embodiment, the prism can be generated by both horizontal and vertical components, rather than only horizontal or only vertical. The second electroactive element 4930 is used to adjust the optical power of the system 4900 to a more positive or negative optical power according to the desired final image position, thereby aligning the image 4910 on the z-axis. Can be focused along. In addition, the range finder device 4950 can be used to detect and search for the position of an object, such as a detector, in the image range where the user wishes to focus the final image. Next, the rangefinder device 4950 can determine the focusing power required in the second electroactive element 4930 to obtain the final image 4960 desired by the user at a predetermined point in the three-dimensional space. The range finder device 4950 may be in the form of the above-described range finder embodiment including an integrated power source, control device, and range finder system.

図５０は、本発明の一実施形態による電気活性光学システムの斜視図である。図５０に示すように、電気活性光学システム５０００は、第１の電気活性要素５０２０、レンジファインダ装置５０５０を備えている。図５０にさらに示すように、画像５０１０は、３次元空間内の第１の地点において、矢印によって示されている。画像は、例えば、光線、レーザビーム、実際のまたは仮想の光学画像であってよい。したがって、電気活性光学システム５０００は、画像５０１０を３次元空間内の所定の地点に集束するために使用できる。第１の電気活性要素５０２０は、画像５０１０を、ｘ軸とｙ軸の両方に沿って移動およびシフトするために使用することができる。これは、適切な信号アレイを、第１の電気活性要素５０２０に付加して、第１の電気活性要素５０２０内に水平および垂直プリズムを生成することで達成できる。この実施形態では、プリズムを、水平のみ、または垂直のみではなく、水平、垂直の両方のコンポーネントで製造することが可能である。さらに、第１の電気活性要素５０２０は、システム５０００の光パワーを、最終的な画像の所望の位置に従って、より正またはより負の光パワーに調整することで、画像５０１０をｚ軸に沿って集束するために使用できる。また、レンジファインダ装置５０５０は、ユーザが最終的な画像を集束したいと望む画像範囲内において、対象、例えば検出器の位置を検出するべく使用できる。この後、レンジファインダ装置５０５０は、第１の電気活性要素５０２０において、使用者が最終的に望む画像５０６０を、３次元空間内の所定の位置に得るために必要な集束度数を決定することができる。したがって、光学システム５０００は、固定角度に設置したプリズムを備えた光学レンズと同一の光学特性を有し、所望の球面パワーを処理するアレイを生成する。レンジファインダ装置５０５０は、一体化した電源、制御装置、レンジファインダシステムを備える、上述したレンジファインダ実施形態の形態であってよいことが理解されるはずである。   FIG. 50 is a perspective view of an electroactive optical system according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 50, the electroactive optical system 5000 includes a first electroactive element 5020 and a range finder device 5050. As further shown in FIG. 50, the image 5010 is indicated by an arrow at a first point in the three-dimensional space. The image may be, for example, a light beam, a laser beam, a real or virtual optical image. Thus, the electroactive optical system 5000 can be used to focus the image 5010 at a predetermined point in 3D space. The first electroactive element 5020 can be used to move and shift the image 5010 along both the x-axis and the y-axis. This can be accomplished by adding an appropriate signal array to the first electroactive element 5020 to create horizontal and vertical prisms within the first electroactive element 5020. In this embodiment, the prism can be manufactured with both horizontal and vertical components, not just horizontal or only vertical. Furthermore, the first electroactive element 5020 adjusts the optical power of the system 5000 to a more positive or more negative optical power according to the desired position of the final image, thereby causing the image 5010 to move along the z-axis. Can be used to focus. The range finder device 5050 can also be used to detect the position of an object, such as a detector, within an image range where the user wishes to focus the final image. Thereafter, the range finder device 5050 may determine the degree of focus necessary for obtaining the image 5060 that the user ultimately desires at a predetermined position in the three-dimensional space in the first electroactive element 5020. it can. Thus, the optical system 5000 produces an array that has the same optical characteristics as an optical lens with a prism placed at a fixed angle and processes the desired spherical power. It should be understood that the rangefinder device 5050 may be in the form of the rangefinder embodiment described above with an integrated power supply, controller, and rangefinder system.

図５１は、本発明の一実施形態による電気活性光学システムの斜視図である。図５１に示すように、電気活性光学システム５１００は、第１の要素５１２０、第２の電気活性要素５１３０、レンジファインダ装置５１５０を備えている。さらに図５１に示すように、画像５１１０は、３次元空間内の第１の地点にて、矢印によって示されている。画像は、例えば光線、レーザビーム、実際または仮想の光学画像であってよい。したがって、電気活性光学システム５１００は、画像５１１０を、３次元空間内の所定の地点に集束するために使用できる。第１の要素５１２０は、画像またはビーム５１１０からの光の特定の波長を選択するために使用できる。これは、静止単色フィルタ、または機械的と電気的の切り換えを行う着色フィルタを使用して達成できる。第２の電気活性要素５１３０を使用して、画像５１１０を、ｘ軸とｙ軸の両方に沿って移動またはシフトできる。これは、適切な信号のアレイを第２の電気活性要素５１３０に付加して、第２の活性電気要素５１３０内に水平および垂直プリズムを生成することで達成できる。この実施形態では、プリズムは、水平のみ、または垂直のみではなく、水平および垂直の両方のコンポーネントから製造できる。さらに、第２の電気活性要素５１３０は、最終的な画像の所望の位置に従って、システム５１００の光パワーをより正またはより負の光パワーに調整することにより、画像５１１０をｚ軸に沿って集束するために使用することができる。したがって、レンジファインダ装置５１５０を使用して、使用者が最終的な画像を集束したい画像範囲内における、対象、例えば検出器の位置を検出する。次に、レンジファインダ装置５１５０は、３次元空間内の所定の地点に、使用者が望む最終的な画像５１６０を達成するために第２の電気活性要素５１３０内に必要となる集束度数を決定することができる。したがって、光学システム５１００は、固定の角度に設置したプリズムを備え、所望の球面力を処理する光学レンズと同一の光学特性を有するアレイを生成する。レンジファインダ装置５１５０は、一体型の電源、制御装置、レンジファインダシステムを備える、上述したレンジファインダ実施形態に示した形態であってよい旨が理解されるはずである。   FIG. 51 is a perspective view of an electroactive optical system according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 51, the electroactive optical system 5100 includes a first element 5120, a second electroactive element 5130, and a range finder device 5150. As further shown in FIG. 51, an image 5110 is indicated by an arrow at a first point in the three-dimensional space. The image may be, for example, a light beam, a laser beam, a real or virtual optical image. Thus, the electroactive optical system 5100 can be used to focus the image 5110 at a predetermined point in three-dimensional space. The first element 5120 can be used to select a particular wavelength of light from the image or beam 5110. This can be accomplished using a static monochromatic filter or a colored filter that switches between mechanical and electrical. The second electroactive element 5130 can be used to move or shift the image 5110 along both the x-axis and the y-axis. This can be achieved by adding an appropriate array of signals to the second electroactive element 5130 to create horizontal and vertical prisms within the second electroactive element 5130. In this embodiment, the prism can be manufactured from both horizontal and vertical components, not just horizontal or only vertical. Further, the second electroactive element 5130 focuses the image 5110 along the z-axis by adjusting the optical power of the system 5100 to a more positive or more negative optical power according to the desired position of the final image. Can be used to Accordingly, the range finder device 5150 is used to detect the position of an object, eg, a detector, within the image range where the user wishes to focus the final image. Next, the range finder device 5150 determines the focusing power required in the second electroactive element 5130 to achieve the final image 5160 desired by the user at a predetermined point in the three-dimensional space. be able to. Accordingly, the optical system 5100 includes a prism placed at a fixed angle and produces an array having the same optical properties as an optical lens that processes the desired spherical force. It should be understood that the range finder device 5150 may be in the form shown in the above-described range finder embodiments with an integrated power source, control device, and range finder system.

図５２は、本発明の一実施形態による電気活性光学システムの斜視図である。図５２に示すように、電気活性光学システム５２００は、第１の要素５２２０、第２の電気活性要素５２３０、レンジファインダ装置５２５０を具備している。さらに図５２では、画像５２１０を、３次元空間内の第１の地点に、矢印によって示している。画像は、例えば、光線、レーザビーム、実際または仮想の光学画像であってよい。したがって、電気活性光学システム５２００を使用して、画像５２１０を、３次元空間内の所定の地点に集束することができる。第１の要素５２２０は、最終的な画像の位置を、ｚ軸に沿って、大規模または全体的に調整するために使用される、固定されたレンズであってよい。第２の電気活性要素５２３０は、画像５２１０を、ｘ軸とｙ軸の両方に沿って移動またはシフトするために使用できる。これは、適切な信号のアレイを第２の電気活性要素５２３０に付加して、第２の電気活性要素５２３０内に水平および垂直プリズムを生成することで達成できる。この実施形態では、このプリズムは、水平のみ、または垂直のみではなく、水平および垂直の両方のコンポーネントで製造することができる。第２の電気活性要素５２３０を第１の要素５２２０と共に使用すれば、所望の最終的な画像の位置に従い、システム５２００の光パワーをより正またはより負の光パワーに調整することで、画像５２１０を、ｚ軸に沿って調整することができる。したがって、レンジファインダ装置５２５０を使用して、使用者が最終的な画像を集束したい画像範囲内における、対象、例えば検出器の位置を検出することが可能である。次に、レンジファインダ装置５２５０は、第１の要素５２２０と組み合わせて、使用者が望む最終的な画像５２６０を３次元空間内の所定の地点に得るために、第２の電機活性要素５２３０内に必要な度数を決定することができる。したがって、光学システム５２００は、固定の角度に設定したプリズムを備え、所望の球面力を処理する光学レンズと同一の光学特性を具備したアレイを生成する。レンジファインダ装置５２５０は、一体型の電源、制御装置、レンジファインダシステムを備えた、上述のレンジファインダ実施形態に示した形態であってよいことが理解されるはずである。さらに、上述において、固定したレンズを、最終的な画像の焦点長を調整するために使用される図５２のみを参照して説明したが、固定したレンズは、上述した全ての電気活性光学システムと共に採用して、３次元空間内で光学画像を誘導および／または集束することができる。例えば、上述した様々な実施形態を、光学画像を記憶するよう設計されたあらゆる画像化システム、例えばデジタルまたは従来型のカメラ、ビデオレコーダ、光学画像を記憶するためのこれ以外の装置において使用することが可能である。   FIG. 52 is a perspective view of an electroactive optical system according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 52, the electroactive optical system 5200 includes a first element 5220, a second electroactive element 5230, and a rangefinder device 5250. Further, in FIG. 52, the image 5210 is indicated by an arrow at the first point in the three-dimensional space. The image may be, for example, a light beam, a laser beam, a real or virtual optical image. Accordingly, the electroactive optical system 5200 can be used to focus the image 5210 at a predetermined point in three-dimensional space. The first element 5220 may be a fixed lens that is used to adjust the final image position on a large scale or globally along the z-axis. The second electroactive element 5230 can be used to move or shift the image 5210 along both the x-axis and the y-axis. This can be achieved by adding an appropriate array of signals to the second electroactive element 5230 to create horizontal and vertical prisms within the second electroactive element 5230. In this embodiment, the prism can be manufactured with both horizontal and vertical components, not just horizontal or only vertical. When the second electroactive element 5230 is used with the first element 5220, the image 5210 is adjusted by adjusting the optical power of the system 5200 to a more positive or negative optical power according to the desired final image position. Can be adjusted along the z-axis. Thus, the range finder device 5250 can be used to detect the position of an object, eg, a detector, in the image range where the user wishes to focus the final image. Next, the rangefinder device 5250 is combined with the first element 5220 in the second electro-active element 5230 to obtain the final image 5260 desired by the user at a predetermined point in the three-dimensional space. The required frequency can be determined. Thus, the optical system 5200 includes a prism set at a fixed angle and produces an array with the same optical properties as the optical lens that processes the desired spherical force. It should be understood that the rangefinder device 5250 may be in the form shown in the above rangefinder embodiments with an integrated power supply, controller, and rangefinder system. Furthermore, while the fixed lens has been described above with reference only to FIG. 52, which is used to adjust the focal length of the final image, the fixed lens, along with all the electroactive optical systems described above, It can be employed to guide and / or focus an optical image in three-dimensional space. For example, the various embodiments described above may be used in any imaging system designed to store optical images, such as digital or conventional cameras, video recorders, or other devices for storing optical images. Is possible.

上述において本発明の様々な実施形態を説明してきたが、本発明の精神および範囲内に含まれるこれ以外の実施形態も可能である。例えば、上述した各コンポーネントに加え、レンズに眼追跡装置をさらに追加することで、電気活性屈折マトリックスを集束するため、これ以外の様々な機能およびサービスを使用者に対して実施するための両方において、使用者の眼の動きを追跡することができる。さらに、レンジファインダとして、ＬＥＤと放射検出器の組み合わせを説明したが、これ以外のコンポーネントを使用してこの機能を完成することも可能である。   While various embodiments of the invention have been described above, other embodiments are possible which are within the spirit and scope of the invention. For example, in addition to each of the components described above, by adding an eye tracking device to the lens to focus the electroactive refractive matrix, both to perform various other functions and services to the user Can track the movement of the user's eyes. Furthermore, although the combination of LED and radiation detector has been described as a range finder, other functions can be used to complete this function.

電気活性ホロプター／屈折レンズシステム１００の一実施形態の斜視図である。1 is a perspective view of one embodiment of an electroactive horopter / refractive lens system 100. FIG. 別の電気活性ホロプター／屈折レンズシステム２００の実施形態の線図である。FIG. 6 is a diagram of another electroactive horopter / refractive lens system 200 embodiment. 従来のディスペンシング実施順序３００のフロー線図である。FIG. 10 is a flow diagram of a conventional dispensing execution order 300. ディスペンシング方法４００の実施形態のフロー線図である。FIG. 5 is a flow diagram of an embodiment of a dispensing method 400. 電気活性アイウェア５００の実施形態の斜視図である。FIG. 6 is a perspective view of an embodiment of electroactive eyewear 500. 処方方法６００の実施形態のフロー線図である。5 is a flow diagram of an embodiment of a prescription method 600. FIG. ハイブリッド電気活性眼鏡レンズ７００の実施形態の正面図である。6 is a front view of an embodiment of a hybrid electroactive eyeglass lens 700. FIG. 図７の断面線Ａ−Ａに沿った、ハイブリッド電気活性眼鏡レンズ７００の実施形態の断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view of an embodiment of a hybrid electroactive eyeglass lens 700 taken along section line AA of FIG. 図５の断面線Ｚ−Ｚに沿った、電気活性レンズ９００の実施形態の断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of an embodiment of electroactive lens 900 taken along section line ZZ in FIG. 5. 電気活性レンズシステム１０００の実施形態の斜視図である。1 is a perspective view of an embodiment of an electroactive lens system 1000. FIG. 図５の断面線Ｚ−Ｚに沿った屈折電気活性レンズ１１００の実施形態の断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of an embodiment of a refractive electroactive lens 1100 along the cross-sectional line ZZ of FIG. 電気活性レンズ１２００の実施形態の正面図である。2 is a front view of an embodiment of an electroactive lens 1200. FIG. 断面線Ｑ−Ｑに沿った図１２の電気活性レンズ１２００の実施形態を示す断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view illustrating an embodiment of the electroactive lens 1200 of FIG. 12 taken along section line Q-Q. 追跡システム１４００の実施形態の斜視図である。FIG. 10 is a perspective view of an embodiment of a tracking system 1400. 電気活性レンズシステム１５００の実施形態の斜視図である。1 is a perspective view of an embodiment of an electroactive lens system 1500. FIG. 電気活性レンズシステム１６００の実施形態の斜視図である。FIG. 10 is a perspective view of an embodiment of an electroactive lens system 1600. 電気活性レンズ１７００の実施形態の斜視図である。2 is a perspective view of an embodiment of an electroactive lens 1700. FIG. 電気活性レンズ１８００の実施形態の斜視図である。5 is a perspective view of an embodiment of an electroactive lens 1800. FIG. 電気活性屈折マトリックス１９００の実施形態の斜視図である。5 is a perspective view of an embodiment of an electroactive refractive matrix 1900. FIG. 電気活性レンズ２０００の実施形態の斜視図である。2 is a perspective view of an embodiment of an electroactive lens 2000. FIG. 電気活性アイウェア２１００の実施形態の斜視図である。12 is a perspective view of an embodiment of electroactive eyewear 2100. FIG. 電気活性レンズ２２００の実施形態の正面図である。6 is a front view of an embodiment of an electroactive lens 2200. FIG. 電気活性レンズ２３００の実施形態の正面図である。6 is a front view of an embodiment of an electroactive lens 2300. FIG. 電気活性レンズ２４００の実施形態の正面図である。6 is a front view of an embodiment of an electroactive lens 2400. FIG. 図５の断面線Ｚ−Ｚに沿った電気活性レンズ２５００の実施形態の断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of an embodiment of an electroactive lens 2500 taken along section line ZZ in FIG. 5. 図５の断面線Ｚ−Ｚに沿った電気活性レンズ２６００の実施形態の断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of an embodiment of electroactive lens 2600 taken along section line ZZ in FIG. 5. ディスペンシング方法２７００の実施形態のフロー線図である。6 is a flow diagram of an embodiment of a dispensing method 2700. FIG. 電気活性レンズ２８００の実施形態の斜視図である。5 is a perspective view of an embodiment of an electroactive lens 2800. FIG. 本発明の別の代替実施形態による光学レンズシステムの斜視図である。6 is a perspective view of an optical lens system according to another alternative embodiment of the present invention. FIG. 本発明の別の代替実施形態による光学レンズシステムの斜視図である。6 is a perspective view of an optical lens system according to another alternative embodiment of the present invention. FIG. 本発明の別の代替実施形態による光学レンズシステムの斜視図である。6 is a perspective view of an optical lens system according to another alternative embodiment of the present invention. FIG. 本発明の別の代替実施形態による光学レンズシステムの斜視図である。6 is a perspective view of an optical lens system according to another alternative embodiment of the present invention. FIG. 本発明の別の代替実施形態による光学レンズシステムの展開斜視図である。6 is an exploded perspective view of an optical lens system according to another alternative embodiment of the present invention. FIG. 本発明の別の代替実施形態による光学レンズシステムの展開斜視図である。6 is an exploded perspective view of an optical lens system according to another alternative embodiment of the present invention. FIG. 本発明のさらに別の実施形態に従って完了できる組み立て工程を示す。Fig. 4 illustrates an assembly process that can be completed according to yet another embodiment of the invention. 本発明のさらに別の実施形態に従って完了できる組み立て工程を示す。Fig. 4 illustrates an assembly process that can be completed according to yet another embodiment of the invention. 本発明のさらに別の実施形態に従って完了できる組み立て工程を示す。Fig. 4 illustrates an assembly process that can be completed according to yet another embodiment of the invention. 本発明のさらに別の実施形態に従って完了できる組み立て工程を示す。Fig. 4 illustrates an assembly process that can be completed according to yet another embodiment of the invention. 本発明のさらに別の実施形態に従って完了できる組み立て工程を示す。Fig. 4 illustrates an assembly process that can be completed according to yet another embodiment of the invention. 本発明のさらに別の実施形態に従って完了できる組み立て工程を示す。Fig. 4 illustrates an assembly process that can be completed according to yet another embodiment of the invention. 本発明のさらに別の実施形態に従って完了できる組み立て工程を示す。Fig. 4 illustrates an assembly process that can be completed according to yet another embodiment of the invention. 本発明のさらに別の実施形態に従って完了できる組み立て工程を示す。Fig. 4 illustrates an assembly process that can be completed according to yet another embodiment of the invention. 本発明のさらに別の実施形態に従って完了できる組み立て工程を示す。Fig. 4 illustrates an assembly process that can be completed according to yet another embodiment of the invention. 本発明のさらに別の実施形態に従って完了できる組み立て工程を示す。Fig. 4 illustrates an assembly process that can be completed according to yet another embodiment of the invention. 本発明のさらに別の実施形態に従って完了できる組み立て工程を示す。Fig. 4 illustrates an assembly process that can be completed according to yet another embodiment of the invention. 本発明のさらに別の実施形態に従って完了できる組み立て工程を示す。Fig. 4 illustrates an assembly process that can be completed according to yet another embodiment of the invention. 本発明のさらに別の実施形態に従って完了できる組み立て工程を示す。Fig. 4 illustrates an assembly process that can be completed according to yet another embodiment of the invention. 本発明のさらに別の実施形態に従って完了できる組み立て工程を示す。Fig. 4 illustrates an assembly process that can be completed according to yet another embodiment of the invention. 本発明のさらに別の実施形態に従って完了できる組み立て工程を示す。Fig. 4 illustrates an assembly process that can be completed according to yet another embodiment of the invention. 本発明のさらに別の実施形態に従って完了できる組み立て工程を示す。Fig. 4 illustrates an assembly process that can be completed according to yet another embodiment of the invention. 本発明のさらに別の実施形態に従って完了できる組み立て工程を示す。Fig. 4 illustrates an assembly process that can be completed according to yet another embodiment of the invention. 本発明の別の代替実施形態による集積チップレンジファインダと一体型制御装置の斜視展開図である。FIG. 6 is a perspective exploded view of an integrated chip range finder and integrated controller according to another alternative embodiment of the present invention. 本発明の別の代替実施形態による一体型制御装置電池と一体型制御装置の展開斜視図である。FIG. 5 is an exploded perspective view of an integrated controller battery and integrated controller according to another alternative embodiment of the present invention. 本発明の別の代替実施形態による一体型制御装置レンジファインダの展開斜視図である。FIG. 6 is an exploded perspective view of an integrated controller range finder according to another alternative embodiment of the present invention. 本発明のさらに別の代替実施形態による光学レンズシステムの斜視図である。6 is a perspective view of an optical lens system according to yet another alternative embodiment of the present invention. FIG. 本発明のさらに別の代替実施形態による光学レンズシステムの斜視図である。6 is a perspective view of an optical lens system according to yet another alternative embodiment of the present invention. FIG. 本発明のさらに別の代替実施形態による光学レンズシステムの斜視図である。6 is a perspective view of an optical lens system according to yet another alternative embodiment of the present invention. FIG. 本発明の別の代替実施形態による一体型電源、制御装置、レンジファインダの展開斜視図である。FIG. 6 is an exploded perspective view of an integrated power source, control device, and range finder according to another alternative embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態によるＺ−Ｚ’に添った図４４ａの一体型電源、制御装置、レンジファインダの側断面図である。FIG. 44b is a cross-sectional side view of the integrated power supply, controller, and rangefinder of FIG. 44a along Z-Z 'according to one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態による図４４ｂのレンジファインダ送信機の側面図である。FIG. 44b is a side view of the rangefinder transmitter of FIG. 44b according to one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態による図４４ｂのレンジファインダ受信機の側面図である。FIG. 44b is a side view of the rangefinder receiver of FIG. 44b according to one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態による光学レンズシステムの装用者の側面図である。1 is a side view of a wearer of an optical lens system according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態による光学レンズシステムの装用者の側面図である。1 is a side view of a wearer of an optical lens system according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態による光学レンズシステムの装用者の側面図である。1 is a side view of a wearer of an optical lens system according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態による電気活性光学システムの斜視図である。1 is a perspective view of an electroactive optical system according to an embodiment of the present invention. FIG. 本発明の一実施形態による電気活性光学システムの斜視図である。1 is a perspective view of an electroactive optical system according to an embodiment of the present invention. FIG. 本発明の一実施形態による電気活性光学システムの斜視図である。1 is a perspective view of an electroactive optical system according to an embodiment of the present invention. FIG. 本発明の一実施形態による電気活性光学システムの斜視図である。1 is a perspective view of an electroactive optical system according to an embodiment of the present invention. FIG. 本発明の一実施形態による電気活性光学システムの斜視図である。1 is a perspective view of an electroactive optical system according to an embodiment of the present invention. FIG. 本発明の一実施形態による電気活性眼鏡の前面図である。1 is a front view of electroactive glasses according to an embodiment of the present invention. FIG. 本発明の一実施形態による電気活性眼鏡の側面図である。1 is a side view of electroactive glasses according to an embodiment of the present invention. FIG. 本発明の一実施形態による電気活性眼鏡の側面図である。1 is a side view of electroactive glasses according to an embodiment of the present invention. FIG. 本発明の一実施形態による電気活性眼鏡の側面図である。1 is a side view of electroactive glasses according to an embodiment of the present invention. FIG. 本発明の一実施形態による電気活性眼鏡の前面図である。1 is a front view of electroactive glasses according to an embodiment of the present invention. FIG. 本発明の一実施形態による電気活性眼鏡の前面図である。1 is a front view of electroactive glasses according to an embodiment of the present invention. FIG. 本発明の一実施形態による電気活性眼鏡の側面図である。1 is a side view of electroactive glasses according to an embodiment of the present invention. FIG. 本発明の一実施形態による電気活性眼鏡の側面図である。1 is a side view of electroactive glasses according to an embodiment of the present invention. FIG. 本発明の一実施形態による電気活性眼鏡の側面図である。1 is a side view of electroactive glasses according to an embodiment of the present invention. FIG. 本発明の一実施形態による電気活性眼鏡の側面図である。1 is a side view of electroactive glasses according to an embodiment of the present invention. FIG. 本発明の一実施形態による電気活性眼鏡の前面図である。1 is a front view of electroactive glasses according to an embodiment of the present invention. FIG.

Claims (35)

異なる視力矯正を担った複数の範囲を生成するために、少なくとも２つの電気活性範囲の積層を有する電気活性レンズと、
異なる視力矯正を担った複数の範囲を生成するために、各々の電気活性範囲を独立的に活性するための制御装置と、を具備する、多重焦点電気活性眼鏡。 An electroactive lens having a stack of at least two electroactive areas to produce a plurality of areas responsible for different vision corrections;
Multi-focus electroactive glasses comprising: a controller for independently activating each electroactive range to generate a plurality of ranges responsible for different vision corrections. 固定距離光学要素によって生成された遠距離視矯正範囲をさらに具備する、請求項１に記載の多重焦点電気活性眼鏡。   The multifocal electroactive glasses of claim 1, further comprising a far vision correction range generated by a fixed distance optical element. 前記複数の視力矯正範囲は、視力矯正のための遠−中間距離範囲である、請求項１に記載の多重焦点電気活性眼鏡。   The multifocal electro-active eyeglasses according to claim 1, wherein the plurality of vision correction ranges are far-intermediate distance ranges for vision correction. 遠−中距離範囲によって得られた前記視力矯正は、約０．２５ジオプトルから約２．０ジオプトルである、請求項３に記載の多重焦点電気活性眼鏡。   4. The multifocal electroactive glasses of claim 3, wherein the vision correction obtained by a far-medium range is from about 0.25 diopters to about 2.0 diopters. 前記遠−中距離範囲によって得られる前記視力矯正は、約０．２５ジオプトルから約０．７５ジオプトルである、請求項３に記載の多重焦点電気活性眼鏡。   4. The multifocal electro-active glasses of claim 3, wherein the vision correction obtained by the far-medium distance range is from about 0.25 diopters to about 0.75 diopters. 前記少なくとも２つの電気活性範囲の積層は、視力矯正のための、少なくとも近距離、および近−中距離範囲を生成する、請求項１に記載の多重焦点電気活性眼鏡。   The multifocal electroactive eyewear of claim 1, wherein the stack of at least two electroactive areas produces at least a near distance and a near-medium distance range for vision correction. 前記少なくとも２つの電気活性範囲の積層は、視力矯正のための、少なくとも近距離、近−中距離、および遠−中距離範囲を生成する、請求項１に記載の多重焦点電気活性眼鏡。   The multifocal electroactive eyewear of claim 1, wherein the stack of at least two electroactive areas produces at least a near, near-medium, and far-medium distance range for vision correction. 前記レンズは、少なくとも３つの電気活性範囲の積層を備えている、請求項１に記載の多重焦点電気活性眼鏡。   The multifocal electroactive eyewear of claim 1, wherein the lens comprises a stack of at least three electroactive areas. 前記少なくとも３つの電気活性範囲は、視力矯正のための、少なくとも近距離、近−中距離、遠−中距離範囲を生成する、請求項８に記載の多重焦点電気活性眼鏡。   9. The multifocal electroactive eyeglasses of claim 8, wherein the at least three electroactive ranges generate at least a near distance, near-medium distance, and far-medium distance range for vision correction. 前記３つの電気活性範囲全てを活性化することにより、視力矯正のための前記近距離範囲が生成される、請求項９に記載の多重焦点電気活性眼鏡。   The multifocal electroactive eyeglasses of claim 9, wherein the near distance range for vision correction is generated by activating all three electroactive ranges. 前記遠−中距離範囲の視力矯正は、近距離、および近−中距離範囲の視力矯正に追加されたものである、請求項９に記載の多重焦点電気活性眼鏡。   10. The multifocal electro-active glasses of claim 9, wherein the far-medium range vision correction is in addition to short range and near-medium range vision correction. 前記少なくとも３つの電気活性範囲の全ては、同じ面積のものである、請求項８に記載の多重焦点電気活性眼鏡。   The multifocal electroactive glasses of claim 8, wherein all of the at least three electroactive ranges are of the same area. 前記電気活性範囲のうち１つは、少なくとも２つの他の電気活性範囲よりも小さい面積を有している、請求項８に記載の多重焦点電気活性眼鏡。   9. The multifocal electroactive glasses of claim 8, wherein one of the electroactive ranges has an area that is smaller than at least two other electroactive ranges. 前記より小さい電気活性範囲は、患者が前記レンズを装用した際に瞳孔に関連して末端に位置する電気活性範囲である、請求項１３に記載の多重焦点電気活性眼鏡。   14. The multifocal electroactive glasses of claim 13, wherein the smaller electroactive range is an electroactive range located distal to the pupil when a patient wears the lens. 前記より小さい電気活性範囲は、患者が前記レンズを装用した際に瞳孔に対して最も基端に位置する電気活性範囲である、請求項１３に記載の多重焦点電気活性眼鏡。   14. The multifocal electroactive glasses of claim 13, wherein the smaller electroactive range is an electroactive range that is located proximal to the pupil when a patient wears the lens. 前記より小さい電気活性範囲は、少なくとも２つの他の電気活性範囲の間に位置する、請求項１３に記載の多重焦点電気活性眼鏡。   The multifocal electroactive glasses of claim 13, wherein the smaller electroactive range is located between at least two other electroactive ranges. 前記複数の視力矯正範囲は、瞳孔の上に中心決めされる、請求項１に記載の多重焦点電気活性眼鏡。   The multifocal electroactive glasses of claim 1, wherein the plurality of vision correction ranges are centered on the pupil. 前記複数の視力矯正範囲は、瞳孔から垂直方向に偏心している、請求項１に記載の多重焦点電気活性眼鏡。   The multifocal electro-active glasses according to claim 1, wherein the plurality of vision correction ranges are eccentric in a vertical direction from the pupil. 前記複数の視力矯正範囲は、瞳孔から水平方向に偏心している、請求項１に記載の多重焦点電気活性眼鏡。   The multifocal electro-active glasses according to claim 1, wherein the plurality of vision correction ranges are decentered in a horizontal direction from the pupil. 前記複数の視力矯正範囲は、瞳孔から、近距離矯正範囲の外へ偏心している、請求項１に記載の多重焦点電気活性眼鏡。   The multifocal electro-active glasses according to claim 1, wherein the plurality of visual acuity correction ranges are decentered from the pupil out of the short distance correction range. 前記電気活性範囲は、実質的に矩形である、請求項１に記載の多重焦点電気活性眼鏡。   The multifocal electroactive glasses of claim 1, wherein the electroactive range is substantially rectangular. 前記複数の視力矯正範囲間に少なくとも１つの電気活性混合範囲をさらに備えている、請求項１に記載の多重焦点電気活性眼鏡。   The multifocal electroactive eyeglasses according to claim 1, further comprising at least one electroactive mixing range between the plurality of vision correction ranges. 前記複数の視力矯正範囲がより高い光パワーからより低い光パワーへ移るのに従って、前記混合範囲内の光パワーは、より高い光パワーからより低い光パワーへと直線的に減少する、請求項２２に記載の多重焦点電気活性眼鏡。   23. As the plurality of vision correction ranges shift from higher optical power to lower optical power, the optical power in the mixed range decreases linearly from higher optical power to lower optical power. Multi-focus electroactive glasses as described in 1. 前記複数の視力矯正範囲がより高い光パワーからより低い光パワーへ移るのに従って、前記混合範囲内の光パワーは、より高い光パワーからより低い光パワーへと急激に減少する、請求項２２に記載の多重焦点電気活性眼鏡。   23. The optical power in the mixed range decreases rapidly from higher optical power to lower optical power as the plurality of vision correction ranges move from higher optical power to lower optical power. The multifocal electroactive glasses described. 前記複数の視力矯正範囲がより高い光パワーからより低い光パワーへ移るのに従って、前記混合範囲内の光パワーは、多項式関数によって、より高い光パワーからより低い光パワーへと減少する、請求項２２に記載の多重焦点電気活性眼鏡。   The optical power in the mixed range is reduced from higher optical power to lower optical power by a polynomial function as the plurality of vision correction ranges move from higher optical power to lower optical power. 23. Multifocal electroactive glasses according to 22. 異なる視力矯正を担う複数の範囲を生成するために、少なくとも１つの電気活性範囲を具備し、また、前記複数の視力矯正範囲間の少なくとも１つの混合範囲を具備した電気活性レンズと、
前記視力矯正のための複数の範囲と、前記少なくとも１つの混合範囲とを生成するために、各々の電気活性範囲を独立的に活性するための制御装置とを備えている、多重焦点電気活性眼鏡。 An electroactive lens comprising at least one electroactive range to generate a plurality of ranges responsible for different vision correction, and at least one mixed range between the plurality of vision correction ranges;
Multi-focus electroactive glasses comprising a controller for independently activating each electroactive range to produce a plurality of ranges for correcting vision and the at least one mixed range . 前記複数の視力矯正範囲がより高い光パワーからより低い光パワーへと移るのに従って、前記混合範囲内の光パワーは、より高い光パワーからより低い光パワーへと直線的に減少する、請求項２６に記載の多重焦点電気活性眼鏡。   The optical power in the mixed range decreases linearly from higher optical power to lower optical power as the plurality of vision correction ranges shift from higher optical power to lower optical power. 26. Multifocal electroactive glasses according to 26. 前記複数の視力矯正範囲がより高い光パワーからより低い光パワーへと移るのに従って、前記混合範囲内の光パワーは、より高い光パワーからより低い光パワーへと急激に減少する、請求項２６に記載の多重焦点電気活性眼鏡。   27. As the plurality of vision correction ranges shift from higher optical power to lower optical power, the optical power in the mixed range decreases rapidly from higher optical power to lower optical power. Multifocal electroactive glasses as described in 1. 前記複数の視力矯正範囲がより高い光パワーからより低い光パワーへ移るのに従って、前記混合範囲内の光パワーは、多項式関数によって、より高い光パワーからより低い光パワーへと減少する、請求項２６に記載の多重焦点電気活性眼鏡。   The optical power in the mixed range is reduced from higher optical power to lower optical power by a polynomial function as the plurality of vision correction ranges move from higher optical power to lower optical power. 26. Multifocal electroactive glasses according to 26. ２つの積層した電気活性範囲であって、このうちの第１の範囲が、活性時に、近距離、および近−中距離視力矯正範囲を生成し、第２の範囲が、活性時に、遠−中距離視力矯正範囲を生成し、また、一度に活性化される電気活性範囲は常に１つのみである電気活性範囲と、
前記異なる視力矯正を担った複数の範囲を生成するために、各電気活性範囲を独立的に活性化する制御装置をさらに備えた、電気活性レンズ。 Two stacked electroactive ranges, the first of which produces a near- and near-medium range vision correction range when activated, and the second range is a far-medium when activated An electroactive range that generates a distance vision correction range and that is always only one electroactive range activated at a time;
An electroactive lens further comprising a control device for independently activating each electroactive range in order to generate a plurality of ranges responsible for the different vision correction. 積層した３つの電気活性範囲であって、３つの電気活性範囲が活性されている際に、近距離視力矯正範囲を生成し、また、２つの電気活性範囲が活性されている際に、近−中距離視力矯正範囲を生成し、さらに、１つの電気活性範囲しか活性されていない際に、遠−中距離視力範囲を生成する３つの電気活性範囲と、
前記異なる視力矯正を担った複数の範囲を生成するために、各電気活性範囲を独立的に活性化する制御装置をさらに備えた、電気活性レンズ。 A stack of three electroactive ranges, producing a near vision correction range when the three electroactive ranges are activated, and near- when the two electroactive ranges are activated. Three electro-active ranges that generate a mid-range vision correction range, and further generate a far-medium range vision range when only one electro-active range is active;
An electroactive lens further comprising a control device for independently activating each electroactive range in order to generate a plurality of ranges responsible for the different vision correction. 前記３つの電気活性範囲の全ては、同じ面積のものである、請求項３１に記載の電気活性眼鏡。   32. The electroactive eyeglasses of claim 31, wherein all of the three electroactive ranges are of the same area. 前記３つの電気活性範囲のうち１つは、残りの２つの電気活性範囲よりも小さい面積を有する、請求項３１に記載の電気活性眼鏡。   32. The electroactive eyeglasses of claim 31, wherein one of the three electroactive ranges has a smaller area than the remaining two electroactive ranges. 前記より小さい電気活性範囲は、近距離視矯正のために、前記光パワーの約５０パーセントを提供する、請求項３３に記載の電気活性眼鏡。   34. The electroactive eyewear of claim 33, wherein the smaller electroactive range provides about 50 percent of the optical power for near vision correction. 前記残り２つの電気活性範囲は、近距離視矯正のために、前記光パワーの約２５パーセントをそれぞれ提供する、請求項３４に記載の電気活性眼鏡。   35. The electroactive eyeglasses of claim 34, wherein the remaining two electroactive ranges each provide approximately 25 percent of the optical power for near vision correction.
JP2003587258A 2002-04-25 2003-04-23 Electroactive multifocal spectacle lens Pending JP2005523483A (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US37502802P 2002-04-25 2002-04-25
US10/281,204 US6733130B2 (en) 1999-07-02 2002-10-28 Method for refracting and dispensing electro-active spectacles
US10/387,143 US7023594B2 (en) 2000-06-23 2003-03-12 Electro-optic lens with integrated components
PCT/US2003/012528 WO2003090611A1 (en) 2002-04-25 2003-04-23 Electro-active multi-focal spectacle lens

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005523483A true JP2005523483A (en) 2005-08-04

Family

ID=29273610

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003587258A Pending JP2005523483A (en) 2002-04-25 2003-04-23 Electroactive multifocal spectacle lens

Country Status (8)

Country Link
EP (1) EP1499230A4 (en)
JP (1) JP2005523483A (en)
CN (1) CN1662172A (en)
AU (1) AU2003231046B2 (en)
BR (1) BR0309517A (en)
CA (1) CA2482695A1 (en)
MX (1) MXPA04010378A (en)
WO (1) WO2003090611A1 (en)

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0365969A (en) * 1989-08-04 1991-03-20 Ricoh Co Ltd Electrophotographic developing device
JP2013171292A (en) * 2012-02-22 2013-09-02 Johnson & Johnson Vision Care Inc Whole ring for functionalized layer insertion member in ocular lens
JP2014511510A (en) * 2011-02-28 2014-05-15 ジョンソン・アンド・ジョンソン・ビジョン・ケア・インコーポレイテッド Method of forming a media substrate for an ophthalmic lens and media substrate for an ophthalmic lens
KR20160039194A (en) * 2013-08-02 2016-04-08 에씰로아 인터내셔날(콩파니에 제네랄 도프티크) A method of controlling a programmable lens device
JP2016527561A (en) * 2013-08-01 2016-09-08 ザ・ユニバーシティ・オブ・マンチェスターＴｈｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｏｆ Ｍａｎｃｈｅｓｔｅｒ Liquid crystal device and manufacturing method
JP2018511283A (en) * 2014-12-22 2018-04-19 インテル・コーポレーション Battery structure for eyewear device
KR20190047703A (en) * 2016-09-22 2019-05-08 에씰로 앙터나시오날 A method for determining an electronic frame element
US10345620B2 (en) 2016-02-18 2019-07-09 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Methods and apparatus to form biocompatible energization elements incorporating fuel cells for biomedical devices
US10361405B2 (en) 2014-08-21 2019-07-23 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Biomedical energization elements with polymer electrolytes
US10361404B2 (en) 2014-08-21 2019-07-23 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Anodes for use in biocompatible energization elements
US10367233B2 (en) 2014-08-21 2019-07-30 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Biomedical energization elements with polymer electrolytes and cavity structures
US10374216B2 (en) 2014-08-21 2019-08-06 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Pellet form cathode for use in a biocompatible battery
US10381687B2 (en) 2014-08-21 2019-08-13 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Methods of forming biocompatible rechargable energization elements for biomedical devices
US10386656B2 (en) 2014-08-21 2019-08-20 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Methods and apparatus to form separators for biocompatible energization elements for biomedical devices
US10451897B2 (en) 2011-03-18 2019-10-22 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Components with multiple energization elements for biomedical devices
US10558062B2 (en) 2014-08-21 2020-02-11 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Methods and apparatus to form biocompatible energization primary elements for biomedical device
US10598958B2 (en) 2014-08-21 2020-03-24 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Device and methods for sealing and encapsulation for biocompatible energization elements
JP2020511696A (en) * 2017-03-21 2020-04-16 エシロール・アンテルナシオナル Optical device adapted to be worn by the wearer
US10627651B2 (en) 2014-08-21 2020-04-21 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Methods and apparatus to form biocompatible energization primary elements for biomedical devices with electroless sealing layers

Families Citing this family (56)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0329507D0 (en) * 2003-12-19 2004-01-28 Guillon Michel Contect lens
US7408717B2 (en) 2004-04-24 2008-08-05 Koninklijke Philips Electronics N.V. Liquid-based optical device, method for controlling such a device and electronic device
EP1807728A4 (en) * 2004-11-02 2009-07-29 E Vision Llc Electro-active spectacles and method of fabricating same
US20110038028A1 (en) * 2008-04-23 2011-02-17 Saman Dharmatilleke Optical Imaging Lens systems and components
US9675443B2 (en) 2009-09-10 2017-06-13 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Energized ophthalmic lens including stacked integrated components
US8348424B2 (en) 2008-09-30 2013-01-08 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Variable focus ophthalmic device
WO2011130374A1 (en) * 2010-04-13 2011-10-20 PixelOptics Attachable electro-active lens systems
US20110285959A1 (en) * 2010-05-24 2011-11-24 PixelOptics Reduction of image jump
GB201100820D0 (en) * 2011-01-18 2011-03-02 Guillon Michel Lenses
US9233513B2 (en) 2011-03-18 2016-01-12 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Apparatus for manufacturing stacked integrated component media inserts for ophthalmic devices
US9698129B2 (en) 2011-03-18 2017-07-04 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Stacked integrated component devices with energization
US9110310B2 (en) 2011-03-18 2015-08-18 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Multiple energization elements in stacked integrated component devices
US9804418B2 (en) 2011-03-21 2017-10-31 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Methods and apparatus for functional insert with power layer
FR2984716B1 (en) * 2011-12-22 2013-12-27 Essilor Int DEVICE AND METHOD FOR DETERMINING AT LEAST ONE OBJECTIVE OCULAR REFRACTION PARAMETER OF A SUBJECT BASED ON A PLURALITY OF REGARDING DIRECTIONS
US9223138B2 (en) 2011-12-23 2015-12-29 Microsoft Technology Licensing, Llc Pixel opacity for augmented reality
US8917453B2 (en) 2011-12-23 2014-12-23 Microsoft Corporation Reflective array waveguide
US8638498B2 (en) 2012-01-04 2014-01-28 David D. Bohn Eyebox adjustment for interpupillary distance
US9606586B2 (en) 2012-01-23 2017-03-28 Microsoft Technology Licensing, Llc Heat transfer device
US8810600B2 (en) 2012-01-23 2014-08-19 Microsoft Corporation Wearable display device calibration
US8857983B2 (en) 2012-01-26 2014-10-14 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Ophthalmic lens assembly having an integrated antenna structure
US9726887B2 (en) 2012-02-15 2017-08-08 Microsoft Technology Licensing, Llc Imaging structure color conversion
US9297996B2 (en) 2012-02-15 2016-03-29 Microsoft Technology Licensing, Llc Laser illumination scanning
US9779643B2 (en) 2012-02-15 2017-10-03 Microsoft Technology Licensing, Llc Imaging structure emitter configurations
US9368546B2 (en) 2012-02-15 2016-06-14 Microsoft Technology Licensing, Llc Imaging structure with embedded light sources
US9578318B2 (en) 2012-03-14 2017-02-21 Microsoft Technology Licensing, Llc Imaging structure emitter calibration
US11068049B2 (en) 2012-03-23 2021-07-20 Microsoft Technology Licensing, Llc Light guide display and field of view
US10191515B2 (en) 2012-03-28 2019-01-29 Microsoft Technology Licensing, Llc Mobile device light guide display
US9558590B2 (en) 2012-03-28 2017-01-31 Microsoft Technology Licensing, Llc Augmented reality light guide display
US9717981B2 (en) 2012-04-05 2017-08-01 Microsoft Technology Licensing, Llc Augmented reality and physical games
US10502876B2 (en) 2012-05-22 2019-12-10 Microsoft Technology Licensing, Llc Waveguide optics focus elements
US8989535B2 (en) 2012-06-04 2015-03-24 Microsoft Technology Licensing, Llc Multiple waveguide imaging structure
US10192358B2 (en) 2012-12-20 2019-01-29 Microsoft Technology Licensing, Llc Auto-stereoscopic augmented reality display
GB201302800D0 (en) * 2013-02-18 2013-04-03 Adlens Ltd Improvements in or relating to the manufacture of variable fluid lenses
US9113829B2 (en) 2013-03-27 2015-08-25 Google Inc. Systems and methods for encapsulating electronics in a mountable device
US9304235B2 (en) 2014-07-30 2016-04-05 Microsoft Technology Licensing, Llc Microfabrication
US10592080B2 (en) 2014-07-31 2020-03-17 Microsoft Technology Licensing, Llc Assisted presentation of application windows
US10254942B2 (en) 2014-07-31 2019-04-09 Microsoft Technology Licensing, Llc Adaptive sizing and positioning of application windows
US10678412B2 (en) 2014-07-31 2020-06-09 Microsoft Technology Licensing, Llc Dynamic joint dividers for application windows
CN104216138B (en) * 2014-09-05 2015-12-02 京东方科技集团股份有限公司 A kind of glasses
CN105573483A (en) * 2014-11-06 2016-05-11 李妍 Head-mounted display apparatus
US10317677B2 (en) 2015-02-09 2019-06-11 Microsoft Technology Licensing, Llc Display system
US9513480B2 (en) 2015-02-09 2016-12-06 Microsoft Technology Licensing, Llc Waveguide
US11086216B2 (en) 2015-02-09 2021-08-10 Microsoft Technology Licensing, Llc Generating electronic components
US9372347B1 (en) 2015-02-09 2016-06-21 Microsoft Technology Licensing, Llc Display system
US9827209B2 (en) 2015-02-09 2017-11-28 Microsoft Technology Licensing, Llc Display system
US9535253B2 (en) 2015-02-09 2017-01-03 Microsoft Technology Licensing, Llc Display system
US9429692B1 (en) 2015-02-09 2016-08-30 Microsoft Technology Licensing, Llc Optical components
US9423360B1 (en) 2015-02-09 2016-08-23 Microsoft Technology Licensing, Llc Optical components
US10018844B2 (en) 2015-02-09 2018-07-10 Microsoft Technology Licensing, Llc Wearable image display system
EP3418795A1 (en) * 2017-06-22 2018-12-26 Essilor International Multifunctional device for an ophthalmic lens
JP7055286B2 (en) * 2017-09-20 2022-04-18 天馬微電子有限公司 Display device
TWI637213B (en) * 2017-10-16 2018-10-01 國立交通大學 Active matrix focusing lens and glasses thereof
EP3561576A1 (en) * 2018-04-24 2019-10-30 Carl Zeiss Vision International GmbH Spectacle lens comprising at least one ultrathin piece of glass and method for producing the same
CN110441311B (en) * 2019-07-22 2021-10-08 中国科学院上海光学精密机械研究所 Multi-axis and multi-focus lens for multi-object plane imaging
WO2023099785A1 (en) * 2021-12-03 2023-06-08 Essilor International Variable focus lens with 3d environment sensing
US11927837B2 (en) 2022-02-11 2024-03-12 Pixieray Oy Actively adaptive optical elements and apparatuses

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4300818A (en) * 1978-03-13 1981-11-17 Schachar Ronald A Multifocal ophthalmic lens
IT1190508B (en) * 1986-03-24 1988-02-16 Daniele Senatore ADJUSTABLE TRANSPARENCY GLASSES
US5091801A (en) * 1989-10-19 1992-02-25 North East Research Associates, Inc. Method and apparatus for adjusting the focal length of a optical system
US5359444A (en) * 1992-12-24 1994-10-25 Motorola, Inc. Auto-focusing optical apparatus
IT1262530B (en) * 1993-10-06 1996-07-02 G S R L Ab EYEWEAR, EYE, MONOCULAR OR SIMILAR OPTICAL INSTRUMENT WITH LIQUID CRYSTAL LENSES.
US20030210377A1 (en) * 2001-10-05 2003-11-13 Blum Ronald D. Hybrid electro-active lens
WO2001002896A1 (en) * 1999-07-02 2001-01-11 E-Vision, L.L.C. System, apparatus, and method for reducing birefringence
CA2650681A1 (en) * 2001-01-17 2002-07-25 E-Vision, L.L.C. Electro-optic lens with integrated components

Cited By (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0365969A (en) * 1989-08-04 1991-03-20 Ricoh Co Ltd Electrophotographic developing device
JP2014511510A (en) * 2011-02-28 2014-05-15 ジョンソン・アンド・ジョンソン・ビジョン・ケア・インコーポレイテッド Method of forming a media substrate for an ophthalmic lens and media substrate for an ophthalmic lens
US10451897B2 (en) 2011-03-18 2019-10-22 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Components with multiple energization elements for biomedical devices
JP2013171292A (en) * 2012-02-22 2013-09-02 Johnson & Johnson Vision Care Inc Whole ring for functionalized layer insertion member in ocular lens
JP2016527561A (en) * 2013-08-01 2016-09-08 ザ・ユニバーシティ・オブ・マンチェスターＴｈｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｏｆ Ｍａｎｃｈｅｓｔｅｒ Liquid crystal device and manufacturing method
KR20160039194A (en) * 2013-08-02 2016-04-08 에씰로아 인터내셔날(콩파니에 제네랄 도프티크) A method of controlling a programmable lens device
JP2016525721A (en) * 2013-08-02 2016-08-25 エシロール エンテルナショナル （コンパニ ジェネラル ドプチック） How to control a programmable lens device
JP2016525722A (en) * 2013-08-02 2016-08-25 エシロール エンテルナショナル （コンパニ ジェネラル ドプチック） How to control a programmable lens device
KR102486238B1 (en) * 2013-08-02 2023-01-09 에씰로 앙터나시오날 A method of controlling a programmable lens device
JP7023603B2 (en) 2013-08-02 2022-02-22 エシロール エンテルナショナル How to control a programmable lens device
KR102263495B1 (en) * 2013-08-02 2021-06-10 에씰로 앙터나시오날 A method of controlling a programmable lens device
KR20210059008A (en) * 2013-08-02 2021-05-24 에씰로 앙터나시오날 A method of controlling a programmable lens device
US10627651B2 (en) 2014-08-21 2020-04-21 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Methods and apparatus to form biocompatible energization primary elements for biomedical devices with electroless sealing layers
US10361404B2 (en) 2014-08-21 2019-07-23 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Anodes for use in biocompatible energization elements
US10381687B2 (en) 2014-08-21 2019-08-13 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Methods of forming biocompatible rechargable energization elements for biomedical devices
US10386656B2 (en) 2014-08-21 2019-08-20 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Methods and apparatus to form separators for biocompatible energization elements for biomedical devices
US10361405B2 (en) 2014-08-21 2019-07-23 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Biomedical energization elements with polymer electrolytes
US10367233B2 (en) 2014-08-21 2019-07-30 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Biomedical energization elements with polymer electrolytes and cavity structures
US10558062B2 (en) 2014-08-21 2020-02-11 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Methods and apparatus to form biocompatible energization primary elements for biomedical device
US10598958B2 (en) 2014-08-21 2020-03-24 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Device and methods for sealing and encapsulation for biocompatible energization elements
US10374216B2 (en) 2014-08-21 2019-08-06 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Pellet form cathode for use in a biocompatible battery
JP2018511283A (en) * 2014-12-22 2018-04-19 インテル・コーポレーション Battery structure for eyewear device
US10345620B2 (en) 2016-02-18 2019-07-09 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Methods and apparatus to form biocompatible energization elements incorporating fuel cells for biomedical devices
JP2019530013A (en) * 2016-09-22 2019-10-17 エシロール・アンテルナシオナル Method for identifying electronic eyeglass frame elements
KR20190047703A (en) * 2016-09-22 2019-05-08 에씰로 앙터나시오날 A method for determining an electronic frame element
JP7211937B2 (en) 2016-09-22 2023-01-24 エシロール・アンテルナシオナル How to Identify Electronic Glasses Frame Elements
KR102515401B1 (en) 2016-09-22 2023-03-29 에씰로 앙터나시오날 Methods for determining electronic eyeglass frame elements
JP2020511696A (en) * 2017-03-21 2020-04-16 エシロール・アンテルナシオナル Optical device adapted to be worn by the wearer
JP7248584B2 (en) 2017-03-21 2023-03-29 エシロール・アンテルナシオナル optical device adapted to be worn by a wearer

Also Published As

Publication number Publication date
WO2003090611A1 (en) 2003-11-06
AU2003231046B2 (en) 2008-04-03
AU2003231046A1 (en) 2003-11-10
MXPA04010378A (en) 2005-03-07
BR0309517A (en) 2005-02-09
EP1499230A4 (en) 2006-02-08
CA2482695A1 (en) 2003-11-06
EP1499230A1 (en) 2005-01-26
CN1662172A (en) 2005-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5015179B2 (en) System, apparatus and method for correcting vision using an electroactive lens
US6857741B2 (en) Electro-active multi-focal spectacle lens
JP2005523483A (en) Electroactive multifocal spectacle lens
US7023594B2 (en) Electro-optic lens with integrated components
US6491394B1 (en) Method for refracting and dispensing electro-active spectacles
US6733130B2 (en) Method for refracting and dispensing electro-active spectacles
AU2002330292B2 (en) Electro-optic lens with integrated components
US20080106633A1 (en) Electro-optic lens with integrated components for varying refractive properties
JP2005519684A (en) Electro-optic lens with integrated components
AU2002330292A1 (en) Electro-optic lens with integrated components
KR20040097353A (en) Electro-active multi-focal spectacle lens
KR20040089672A (en) Electro-optic lens with integrated components
KR20030069204A (en) Electro-optic lens with integrated components
TW200403486A (en) Electro-active multi-focal spectacles and lens