JP2006509230A

JP2006509230A - レンズ素子の製造

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Publication number: JP2006509230A
Application number: JP2004556593A
Authority: JP
Inventors: カイペル，ステイン; エムウォルテリンク，エドウィン
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2002-12-03
Filing date: 2003-10-31
Publication date: 2006-03-16
Also published as: EP1569786A1; KR20050084106A; AU2003274597A1; WO2004050334A1; US20060072070A1; CN1720130A

Abstract

光学レンズ素子の製造方法にかかる。この方法は、メニスカスによって異なる液体と分離された凝固可能な液体を与える段階と、分離するメニスカスの曲率を変更する段階と、曲率が所望の形状を有する際に凝固可能な液体の形を凝固する段階とを有する。

Description

本発明は、眼科用レンズ等に使用される光学レンズ素子の製造に係る。本発明は、限定的ではないが、特に、コンタクトレンズ等の患者の視力を助ける必需品に特有である眼科用レンズの製造に係る。

光学レンズの製造において、レンズの面の精密な曲率は、レンズの屈折性の特質を決定する上で不可欠である。

現在のレンズ製造方法は、機械加工と研磨加工、射出成形と複製技術を含む。これらの方法は複雑な機械を必要とし、射出成形又は複製の場合は、固定金型の使用が、製造されるレンズの形の柔軟性を制限する。機械加工及び研磨加工は、費用がかかり且つ時間効率もよくない。

本発明は、光学レンズ素子の製造の改善された方法を与えることを目的とする。更に、本発明は、光学レンズ素子の改善された製造のための装置を与えることを目的とする。

本発明の一つの特徴によれば、光学レンズ素子の製造方法が与えられ、前述の方法は、メニスカスによって異なる流体から分離された凝固可能な液体を与える段階と、分離メニスカスの曲率を変更する段階と、曲率が所望の形状を有する際の第１の液体の形を凝固する段階とを有する。

本発明の更なる特徴によれば、光学レンズ素子の製造用の装置が与えられ、前述の装置は、流体メニスカスによって互いに対して分離された流体である凝固可能な絶縁性の液体及び導電性の流体を受けるレセプタクルと、流体メニスカスの曲率が変化され得るよう配置された電極配置と、凝固可能な液体の形を凝固する手段とを有する。

レンズ製造に関する本発明によって与えられた新しい方法及び装置は、効率がよく、誤差の無い寸法のレンズの製造をもたらす。

一実施例における本発明は、エレクトロウェッティング工程に基づいた方法及び装置を用いる。印加電圧の変化によって、製造されるレンズの１つ又は夫々の面の正確な曲率が、精密に制御され得る。これによって、屈折性の特質の微細なレベルで互いに対して異なって個別のレンズが製造され、従って用途のニーズを満たすようより精密なレンズの仕様を与える。

本発明の一特徴において、レンズ製造の工程及び装置が与えられ、それによって、視力検査の後その場で、眼科用レンズが製造されることが可能である。従来のその場でのレンズの在庫よりもより正確で正しい特質を有する複雑なレンズの形は、視力検査の後、患者に与えられ得る。

本発明の更なる特性及び利点は、以下の本発明の望ましい実施例の説明から明らかとなるであろう。

図１及び図２は、流体メニスカスの曲率の変化を許容する、本発明の一実施例の可能な構造を図示する。構造は、第１の電極２を有し、望ましくは円筒形であり、基部は流体容器６を形成するよう基部構成要素４によって密封される。

この実施例では、流体容器６は、望ましくは透明のアクリル系塗料又はエポキシ系塗料等の電気的絶縁の無極性で凝固可能な第１の液体Ａと、塩水溶液等の導電性のある有極性の第２の液体Ｂの形である、２つの混和できない液体からなる２つの流体を収容する。液体Ａは、液体Ｂの上方の面に置かれる。この実施例で液体Ａの上方の面７は、ガス等の流体材料と調和し、空気に触れ得る。

第１の電極２は、内部半径が通常は１ｍｍ乃至２０ｍｍの円筒である。電極２は、金属性の材料から形成され、また、パリレン等で形成された絶縁層８によって被覆される。絶縁層は、厚さ５０ｎｍ乃至１００μｍを有し、その標準的な値は１μｍ乃至５０μｍである。絶縁層は流体接触層１０で被覆され、それによってメニスカス１２の、流体室の円筒の壁との接触角におけるヒステリシスが低減される。流体接触層は、望ましくは、ＤｕＰｏｎｔ（登録商標）社によって作られたＴｅｆｌｏｎ（登録商標）ＡＦ１６００等の、非結晶質フルオロカーボンから形成される。流体接触層１０は、厚さ５ｎｍ乃至１０μｍを有する。ＡＦ１６００コーティングは、電極２の継続的な浸漬被覆によって作ることができ、それによって、電極の円筒型の側面は円筒電極に対して略平行であるため、略均一の厚さの材料の均質な層を形成するようにされる。浸漬被覆は、電極をその軸方向に沿って浸漬液剤に出し入れしながら、電極を浸漬することで実行される。パレリンのコーティングは、化学気相蒸着を使用して適用され得る。

第２の電極１４は、基部構成要素４に近接して、円筒電極２の底部に配置される。第２の電極１４は、電極が液体Ｂに作用するよう、流体室内の少なくとも一部と共に配置される。

２つの液体Ａ及びＢは、メニスカス１２によって分離された２つの流体本体へと分離される傾向があるため、混和できない。エレクトロウェッティングにより、液体Ｂによる流体接触層の湿潤性は、第１の電極２と第２の電極１４との間の電極の印加の下で変化し、それにより、３つの統制線（流体接触層１０と２つの液体Ａ及びＢとの間の接触の線）でメニスカス１２の接触角を変える傾向がある。従って、メニスカスの形は、印加電圧によって可変となる。２つの液体は、望ましくは、略同等の濃度を有するよう配置され、２つの液体の間の引力の作用を避けるようにされる。想定された一代替案では、液体Ａは、液体Ｂより低い濃度を有してよい。

図１を参照すると、例えば０Ｖ乃至２０Ｖの低い電圧が電極間に印加された際、下方のメニスカス１２は、第１の液体Ａの下から見ると、凹状である第１のメニスカスの形を採る。液体Ａの上方のメニスカス７は、第１の液体Ａの上から見ると、凸状である。留意すべきは、凹状又は凸状といった、流体を分離する複数のメニスカス又は第１の流体Ａの上方の面のうちいずれかの曲率に関する説明は、液体Ａの外側からの類似した図に関連することである。即ち、液体Ａの下方のメニスカスの場合、曲率は下から見られ、上方のメニスカス又は液体Ａの上方の面の場合、曲率は上から見られる。

図１の形状では、液体Ｂで測定された、下方のメニスカスと流体接触層１０との間の初期接触角θ_１は、例えば約１４０°である。下方のメニスカスの形の凹面を低減するには、Ｖ_１は、絶縁層の厚さに応じて例えば２０Ｖ乃至１５０Ｖの、より高いの電圧にまで増加される。

凸状の下方のメニスカスの形を作るには、更に高いの電圧が、第１の電極と第２の電極との間に印加される。図２を参照すると、Ｖ_１は、例えば１５０Ｖ乃至２００Ｖの比較的高い電圧まで増加され、下方のメニスカス１２は、メニスカスが凸状である形を採る。この形状では、第１の液体Ａと流体接触層１０との間の最大接触角θ_２は、例えば約６０°である。

留意すべきは、図２の形状の達成は比較的高い電圧を使うことで可能であると同時に、実用的な実施例では、説明されたレンズ製造用の装置は、説明された範囲内の低電圧及び中間電圧のみを使用するよう適応される、つまり、絶縁層内の電界強度は、絶縁層の材料に応じて約２０Ｖ／μｍより小さいよう、印加された電圧は制限されるのが望ましい、ことである。流体接触層の充電を行なう超過電圧、及び、それによる流体接触層の劣化は、使用されない。

図３は、レンズが製造される本発明の最新の実施例の方法を、概略的に図示する。この実施例では、作られたレンズの両面のいずれもが、非球面であり、互いに対して略平行であり、従って略同一の曲率を有する。図３ａを参照すると、ゼロである始動電圧Ｖ_３は電極１４及び電極２に亘って印加され、下方メニスカス１２は、前述した通り、第１の凹状の形を採る。図３ｂに図示する通り、電極１４及び２に亘って電圧Ｖ_３を印加することで、下方のメニスカス１２は凸状形を採り、その曲率は、一般的に上方のメニスカス７によっても採られる。下方のメニスカス１２の特定の曲率、ひいては、上方のメニスカス７の特定の曲率は、印加電圧Ｖ_３の特定の値に応じる。印加電圧の変化は、例えば、可変抵抗素子を使用することによって達成され得る。印加電圧は、熟練した操作者によって変更され得るか、または、入力されたレンズ特質のデータによって自動的に変更され得る。熟練した操作者による制御の場合は、装置は、メニスカスの曲率に関連するデータを操作者に対して表示する手段を含む。かかるデータのディスプレイは、例えば液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）であり得る。

図３ｃを参照すると、下方のメニスカス１２の曲率が、所望のレンズ面の所望された曲率に合致する際、現状の印加電圧Ｖ_３は保持される。レンズ面の所望の曲率は、製造される所望のレンズの屈折性の特質によって決定される。液体Ａは、液体Ａの化学的性質に適切な方法を使用して、凝固される。例えば、液体Ａが塗料である場合、その形は、紫外線の照射１６の適用によって凝固される。この硬化によって、塗料は、現状の印加電圧Ｖ_３で、液体Ａの塗料の略正確な曲率の面を有する形が凝固される。

図３ｄに図示する通り、凝固された液体Ａの塗料は、液体Ｂの上方の面から取除かれ得る。液体Ａの塗料が透明であるこの実施例では、硬質の塗料は、光学レンズ１８である。

留意すべきは、メニスカスが凸状の形である際に液体Ａの塗料を硬化する他の案で、その、又は、他の所望のレンズの曲率は、メニスカスが凹状の形である際に液体Ａの塗料を硬化することによっても得られ得ることである。

図４は、本発明の代替の実施例の概略図である。この実施例では、２つの面の夫々が大きく異なる曲率を有するレンズを製造することが可能である。図４ａを見ると、この実施例は、前述した実施例に多種の点で類似する。図１乃至３に関連して説明されたものに類似した要素は、図４中は４００が足されて与えられ、前出の説明がここに適応されるべきである。この実施例では、液体Ａの上方の面は、既に、メニスカスの空気との接触面ではないが、基材４００の下方の面４０１と接触している。例えばガラス又は金型加工されたプラスチック材料で形成された基材４００は、円筒電極４０２の上部開口の上方に、上端構成要素として位置付けられる。基材４００の下方の面４０１は、電極４０２の上部開口を効果的に封じるよう、また、製造されるレンズの上方の面の所望される曲率を描くよう、成形される。この所望された曲率は、例えば、患者の眼球の面の曲率に適合するよう選択され得る。

基材４００は、例えば、レンズ本体、又は、適用又は更なる修正に向けて製造されたレンズを取り付けることが所望される単なる基材であり得る。基材４００の下方の面４０１は、湾曲又は平面等の所望された通りの複数の形の形成を成し得る。この実施例では、基材４００の下方の面４０１は、下から見た場合は凸状である。望ましい実施例では、下方の面４０１は、球面の形である。あるいは、下方の面４０１は、流体メニスカス４１２から生じる球面光学収差を修正し易くするよう、非球面である可能性もある。

本発明のこの実施例でのレンズ製造方法は、前出の実施例の方法と類似しており、図３を用いて例示される。図４ａは、凸状に湾曲した下方の面４０１を有する円筒電極４０２の上端部の上方に位置付けられた基材４００を図示する。基材４００は、それ自体がレンズであってよく、円筒電極４０２の上端部を封じるよう配置されている。電極４０２及び４１４にわたるゼロである印加電圧Ｖ_４では、メニスカス４１２は凹状の曲率を有するが、液体Ａの上方の面は、基材４００の下方の湾曲面４０１に沿って置かれる。図４ｂ中、異なる印加電圧Ｖ_４が、電極４０２及び４１４に亘ってかけられる。メニスカス４１２は、凸状の曲率を採る。液体Ａの上方の面は、依然として基材４００の下方の湾曲面４０１に沿って置かれている。図４ｃが図示する通り、メニスカス４１２の所望の曲率が達成されるとすぐに、液体Ａが塗料である場合、紫外線光４０２による照射等によって、液体Ａは、形を固く凝固するよう硬化される。前出の実施例によれば、製造されるレンズの面の所望の曲率は、レンズの所望の屈折性の特質によって決定される。硬化の間、メニスカスの所望の曲率に現状印加される電圧Ｖ_４は、保持される。

図４ｄは、今は固形化している液体Ａの塗料は、基材４００の下方面４０１及びメニスカス４１２の夫々の曲率に応じて、湾曲した上方及び下方の面を伴う形を有する、ことを図示する。液体Ａの硬質で透明な塗料は、その上方の面に沿って基材４００の下方の面４０１に取り付けられた固定層４０４を形成する。層４０４及び基材４００は、共にレンズを形成し得る。あるいは、下方の面４０１は、層４０４及び基材４００は、所望であれば、コンタクトレンズ等のレンズを形成するよう、層４０４のみから分離され得るため、下方の面４０１は、非粘着性の層で被覆され得る。

留意すべきは、基材４００の上方の面は平面のように図示されるが、面は凸状又は凹状の形も採り得ることである。

図５は、個々に制御可能な異なる曲率を有する各面を伴うレンズの製造を可能にする本発明の更なる実施例を図示する。

図５ａに図示する通り、本発明のこの実施例は、図１及び図２を使用して前述した実施例に略類似する。図１及び図２に関連して説明される要素に類似した要素は、同一の参照符号を与えられ、５００を足され、前出の説明はここに適用されるべきである。円筒電極５１４の上端部は、第３の電極５００が位置付けられる。これは、形式上、電極５１４に類似し得るが、流体容器５０６へアクセスできるよう可動である。

この実施例では、流体容器５０６は、３つの流体層を有する。第１の流体層は液体Ｂを有し、その下方の面は電極５１４に一部接触する。第２の流体層は液体Ａを有し、その下方の面は、第１の層の上方の面と接触し、従って第１のメニスカス５１２を形成する。

この実施例では、第３の流体層５１３は、その下方の面が第２の層の上方の面と接触し、従って第２のメニスカス５０３を形成する。第３の層５１３はの上方の面は、電極が第３の流体層５１３に作用するよう、第３の電極５００の少なくとも一部と接触する。第３の層は、液体Ｂと同一の流体を有し得るか、又は、液体Ａと混和できず、導電性である代替の流体を有し得る。更に、第３の層の流体は、望ましくは、液体Ａ及び液体Ｂに対して略同等の濃度である。しかし、第３の層の流体が、液体Ａ及び液体Ｂよりも低い濃度であることも可能である。液体Ａ及び液体Ｂの両方は、前出の実施例で説明した通りである。

実際には、３つの個別の流体層は、流体層の構造内の位置に応じて、順番に流体容器５０６へと挿入される。これは、第３の電極５００の除去によって、また、結果として生じた第１の電極の上部開口を介した流体容器５０６への流体層の挿入によって、達成される。３つの層が挿入されるとすぐに、第３の電極５００は、第１の電極５０２の上端部開口の上方に置き換えられ、流体容器５０６を封じる。他の想定される方法は、第１の電極の上端部開口の上方に位置付けられた第３の電極で開口を介した、流体容器５０６への流体の注入を含む。これら両方の技術に関する流体層の挿入は、測定された量の流体を流体容器へと繰り返し挿入することができる流体挿入装置を使用して、達成され得る。

電極５１４と５０２、及び、電極５００と５０２にわたる電圧レベルは、夫々独立して制御可能である。電極５１４及び５０２にわたる印加電圧Ｖ_５の変化は、前述した通り、第１のメニスカス５１２の曲率の変化に帰着する。電極５００及び５０２にわたる印加電圧Ｖ_６の変化は、第２のメニスカス５０３の曲率の類似した変化に帰着する。

図５ａに図示する通り、第１のメニスカス５１２は、印加電圧Ｖ_５又はＶ_６がゼロに等しい際に第２の流体層から見た場合、凹状の曲率を採る。第２のメニスカス５０３は、同様に、凹状の曲率を採る。

図５ｂは、選択された異なる印加電圧Ｖ_５又はＶ_６を伴って、第２のメニスカス５０３及び／又は第１のメニスカス５１２は、夫々、本来の曲率に対して対向する曲率を有し得る。印加電圧Ｖ_５及びＶ_６の値は、互いに対して異なり得、独立して変化され得る。従って、第２のメニスカス５０３及び第１のメニスカス５１２は、互いに対して異なり得る。

図５ｃに図示する通り、製造されるレンズの所望の屈折性の特質に従って、第２及び第１のメニスカス５０３と５１２の個別の曲率が所望の通りされるとすぐに、液体Ａは、例えば、塗料としての液体Ａを伴って紫外線の照射によってその形で凝固する硬化される。今は固形の液体Ａの塗料は、独立して制御されるメニスカス５０３及び５１２の曲率に夫々適合する、１つの上方の面と１つの下方の面を有する。

今は固形の液体Ａの塗料は、望ましい透明の塗料から形成されている場合は、流体容器５０６から除去されると、図５ｄに図示する通り、所望のように製造された光学レンズ５０７である。

留意すべきは、第１及び／又は第２のメニスカスが、夫々前述の通り凸状又は凹状の形である際に液体Ａの塗料を硬化する他の案で、その、又は、他の所望のレンズの曲率は、１つ、又は、各メニスカスが対向する曲率を有する形状である際に液体Ａの塗料を硬化することによっても得られ得ることである。

図６は、本発明の更なる実施例を図示し、製造方法と、患者用の眼科用レンズを製造するのに適した可変のメニスカスを製造する装置の構造とが与えられる。レンズは、コンタクトレンズ又は眼鏡用レンズであり得る。装置の構造は、図５を使用した前出の実施例で説明された可変のメニスカス装置の構造と略類似している。この実施例では、第２のメニスカスの曲率は、前出の実施例とは異なり、印加電圧を使って制御される。

第１の電極６１は、望ましくは円筒であり、流体容器６２を形成するよう基部を基部要素６０を利用して封じられる。流体容器６２は、３つの流体層を保持する。

第１の流体層は液体Ｂから成り、その底部面は一部が第２の電極６４と接触する。第２の電極６４は、円筒電極６１の底端部に配置される。第２の流体層は液体Ａから成り、その底部面は、第１の層の上方の面と接触し、従って第１の流体メニスカス６５を形成する。この実施例では、液体Ａは、層の他の流体とは、電気的に絶縁されており、混合できず、また、コンタクトレンズ又は眼鏡の製造に適切な化学的性質を有する。これは、透明の液体塗料の形状であり得る。

第３の流体層６３は、その下方の面が前出の第２の液体層の上方の面と接触しており、り、従って第２の流体メニスカス６６を形成する。第３の層の上方の面は、第３の電極６８の少なくとも一部分と接触し、電極が第３の流体層に作用するようにされる。第３の電極６８は、円筒電極６１の上端部に配置される。前出の実施例によれば、他の実施例ではより低い濃度の流体が使用されるが、第３の流体層６３は、第２の流体層の流体と望ましくは略同等の濃度の液体を有し得る。液体Ｂは第１の実施例で説明された通りであってよい。流体層は、第３の電極６８が取り除かれまた置き換えられた前出の実施例の方法と類似の方法によって、又は、第３の電極６８で開口を介して流体容器６２への流体の挿入によって、流体容器６２に挿入される。また、ピストンをベースとした装置は、測定された量の流体の挿入の反復が可能なよう使用される。

電極６４及び６１にわたる印加電圧Ｖ_８の変化は、前出の実施例で説明された通り、第１のメニスカス６５の曲率の変化に帰着する。電極６８及び６１にわたる印加電圧Ｖ_７の変化は、第２のメニスカス６６の類似する曲率変化に帰着する。

印加電圧Ｖ_８及びＶ_７の値は、互いに対して異なり得、独立に変化され得る。従って、第１の流体メニスカス６５及び第２の流体メニスカス６６の曲率は、互いに異なり得、望ましい形状及び屈折性の特質の凹凸レンズを与える。

図６ｂに図示するのは、メニスカス６５及び６６の両方の曲率は、夫々に所望される曲率が得られるまで、独立して変化されることである。印加電圧Ｖ_７及びＶ_８の両方は、眼科用レンズを製造する資格のある者によって制御される。

メニスカス６５及び６６の夫々の所望される曲率は、製造される眼科用レンズの所望される焦点力によって略決定される。コンタクトレンズの製造では、第２のメニスカス６６の曲率は、患者の眼球の曲率の測定を使用して決定される。レンズの所望される屈折性の特質に関する情報の少なくとも一部分は、眼球偏位に関する患者の眼の処方によって与えられる。想定される代替案として、患者は、任意で更なる調整レンズを適切に用いて、可変レンズを介して見ることに基づいてメニスカスの曲率を自身で調節することができる。これによって、患者の眼の処方箋の必要性がなくなる。

メニスカス６５及び６６の両方の曲率が所望のようにされると、液体Ａの透明の塗料は、使用された塗料の化学的性質に適切なメカニズムを使用して硬化される。一つの例は、紫外線照射６９で照射される液体Ａの塗料を含む。一度硬化されると、液体Ａの塗料は、メニスカス６５及び６６の両方の曲率によって示された正確な形状に凝固される。液体Ａの硬く透明な塗料は、流体容器６２から取除かれ、また、図６ｃに図示するように、患者の特別な眼球偏位の矯正の必要性に対して特別に作られた眼科用レンズ７０である。

本発明のまた更なる実施例では、他の電極配置は、アナモフィック・レンズの形が得られるよう組み込まれ得る。

図７ａは、レンズの光軸に対して垂直な平面の断面図であり、本発明の前出の実施例で説明したアナモフィック・レンズの形状を作ることができる可変のメニスカス装置で使用される他の電極配置を図示する。例えば、これによって、本発明の前出の実施例と併せて、乱視の眼球偏位に関して、変化する屈折性の特質を有する矯正用の眼科用レンズを製造することが可能になり得る。複数ある個別の矩形の電極７２は、略円筒の囲いを形成するよう、製造されるレンズの光軸７６の周囲に並列に配置される。レンズの残りの特質は、説明された通り、前出の実施例に関連し得る。電極は、金属性の材料から形成される。電極の配置によって示される円筒の内側の面は、例えば、パリレン又はＤｕＰｏｎｔ（商標登録）社によるＴｅｆｌｏｎ（商標登録）ＡＦ１６００等で形成された継続的で、均一の厚さの絶縁層７４で覆われる。隣接する電極の夫々の長手方向の端部が、電気的抵抗フィルムによって接続されることがあるいは可能であるが、夫々個別の電極はまた、隣接する電極に対して絶縁されている。このフィルムは、電極の材料よりも導電性の低い材料で形成される。

図１及び図７ａを参照し、また、複数の電極の他の電極配置が第１の電極１４で置換され、独立して変化する電圧は、環状の電極１４に類似した電極と各個別の電極７２との間に印加され得る。本発明のこの実施例では、電圧制御が与えられ、夫々個別のの印加電圧を独立に又は少なくとも別に制御することができるようにされる。望ましくは、電極は、光軸７６の対向する側面上に２つ一組で配置されて、同等の印加電圧を与えられ、また、その印加電圧は、レンズの外周の方向の電極間で徐々に変化する。

第１の実施例で各個別の電極７２と環状の電極１４に類似した電極との間の定電圧の差異を生成するよう電圧を制御することにより、非球面レンズは、前出の実施例で製造されたレンズに類似した仕様で製造され得る。

電極にわたる個別の印加電圧の異なる組合せを介して、略球面の性質、及び、略円筒又は略球面円筒等のアナモフィックの性質を有する形を含んだ、多種のメニスカスの形を得ることが可能である。

図８は、アナモフィック・レンズの形を作るよう印加された電圧のパターンにおける電圧の相対的値のグラフ表示を図示する。電極に印加される電圧のいかなる相対的値も、光軸８５の周囲の電極の中心の角位置に応じた適切な角位置で、２つの線８４と８６との間に放射状の距離をとることによって決定され得る。続いて、角度位置は、図５ａを使って説明されたセグメント電極の配置の周囲の位置に対応する。グラフ表示は、流体メニスカスレンズの光軸に対して垂直な断面図に対応する電圧のこの変化の垂直軸上の点を示す。グラフ表示は、互いに対して垂直に配置された第１の軸８０と第２の軸８２を図示する。第１の軸８０は、メニスカスの形の円筒軸に対応する。環状の円周の線８４は、光軸周囲のセグメント電極３０（図８に図示せず）の中心の全ての可能な位置を表示するよう使用される。互いに対して垂直である、２つ一組の矩形のセグメント電極の中心に応じた位置が図示される。即ち８８及び９０夫々は、この場合は軸８０及び８２夫々に沿って置かれる。

印加電圧の線８６は、電極配置の円周の線８４上の一点に応じる電圧の印加の値を夫々図示する。表示では、印加電圧の線８６上の一点と、円周の線８４上の対応する点との間の放射状の距離は、相対印加電圧を表し、共通する放射線は、軸８０又は８２のいずれか一方からの特定の角度で置かれる。一例として、これは図８に図解されており、標示９２は、印加電圧の線８６上の点を示し、標示９４は、円周の線８４上の対応する点を示す。これらの点はどちらも、共通する放射状の線９６に沿い、この場合は軸８２からθの角度で置かれる。

印加電圧の線８６上の点と円周の線８４上の対応する点との間の放射状の距離が大きいほど、相対印加電圧は大きくなる。例えば、図８が図示する通り、比較的高い電圧は位置９０によって示される２つ一組のセグメント電極に亘って印加され、比較的低い電圧は、位置８８によって示される２つ一組のセグメント電極に亘って印加される。位置９０で示される２つ一組のセグメント電極の部材と位置８８で示される２つ一組のセグメント電極の部材との間に配置された中間のセグメント電極３０夫々に印加される電圧は、徐々に低減する。

この実施例では、各電極７２の幅は、円筒の電極の配置の内径の半分以下、望ましくは１／８以下である。これは、望ましくは１０又はそれ以上の十分な電極の使用を含み、流体質の円筒の壁の間のメニスカスの接触角の離散的段階によって引き起こされた重要な作用を有するメニスカスの中心での観測を低減するようにされる。

本発明の前出の実施例で説明した通り、液体塗料は、メニスカスの曲率が製造されるレンズの所望の曲率に応じる際に、硬化される。

図７ｂは、レンズの光軸に対して垂直な平面の断面図であり、アナモフィック・メニスカスレンズの形を作る簡略化された他の電極配置を図示する。４つの矩形の電極７７ａ，７７ｂ，７７ｃ，７７ｄは、それらの長手方向の平行な端部を有する矩形に、製造されるレンズの光軸７８の周りで配置される。電極の内側の面は、パリレン又はＴｅｆｌｏｎ（商標登録）ＡＦ１６００等で形成された継続的で、均一の厚さの絶縁層７９で覆われる。

図１及び図７ｂの両方を参照すると、４つの電極の他の構造によって第１の電極１４が置換されており、電圧は、単一の電極７７ａ，７７ｂ，７７ｃ，７７ｄと第１の実施例における環状の電極１４との間に印加され得る。７７ａ，７７ｂ，７７ｃ，７７ｄの各個別の電極への独立して、又は、少なくとも別に印加された異なる電圧の組合せを介して、略円筒又は球面円筒であるアナモフィック・メニスカスレンズの形は、各個別の電極の壁とメニスカスレンズとの間の異なる接触角を得られ得る。

２つ一組として対向する電極に亘って、つまり２つ一組の電極７７ａ及び７７ｃ、また、２つ一組の電極７７ｂ及び７７ｄに印加された電圧を接続することによって、また、接続された２つ一組の各電極と環状の電極１４に亘って同様に、又は、別に電圧を印加することによって、球面、円筒、又は球面円筒のメニスカスの形を得ることが可能である。また、アナモフィック・メニスカスの形は、各単一の電極及び環状の電極１４に亘って別に印加された電圧の組合せによって得られる得る。

本発明の更なる実施例が想定されることと、一実施例の特性は他の実施例にも使われ得ることが、理解されるべきである。

上述の実施例の更なる一例として、第１の液体Ａは、塗料より構成され、紫外線光を使用して、アクリラート単量体、ジアクリル、エポキシ塗料、又はゾル−ゲル材料等の形式で、硬化されることが可能である。他の実施例では、第１の液体Ａは、塗料から構成される必要はないが、他の硬化可能な、さもなくば凝固可能な形の液体であってよい。かかるレンズ素子は、また、レンズの金型構成部品の原型を与えるよう、本発明によって製造され得る。この場合、液体Ａは不透明であってもよい。液体Ａは、所望の形状を有する有色のレンズが製造され得るよう、色素で着色されてもよい。レンズ製造に使用される材料の化学的性質によって、材料は、紫外線照射の適用によって、又は、加熱又は硬化のメカニズムの「開始剤」である化学物質等の他の方法によって硬化され得る。液体は、冷凍処理等の硬化以外の他の方法によって形を凝固されてもよい。

第１の液体Ａが第２の液体Ｂの上に位置される一方、あるいは上述の実施例では、第１の液体Ａが流体容器の下方部に位置する一方、単一の可変のメニスカスは、第１の液体Ａ及び所望の形状のレンズ素子を形成するよう形を凝固された液体Ａの上方の液体又は蒸気層で形成され得る。

更なる想定される実施例では、第１の電極は、非円筒状の、回転対称性の形状で成形される。例えば、側面は、円錐台形又はベル形であり得る。第１の電極が光軸の周囲に配置された複数の個別の電極と交換される上述の実施例では、電極の長手方向の端部は、互いに対して方向に置かれるよう制限されない。例えば、個別の電極は、光軸の周囲で円錐台形又はベル形を形成するよう、共に配置され得る。かかる電極の形成によって、装置からの製造されたレンズの取外しが容易になり、また、特定の半径を有する流体メニスカスが、より容易に得られ得る。

望ましい実施例では、レンズ製造方法は、完全に自動化され得、レンズの所望の特質は、眼科の処方箋等の入力されたレンズのデータを使用して専用のコンピュータ等によって、制御される。

更なる同等のもの及び修正は、添付の請求項によって定義される通り、本発明の範囲内で想像され得ることが、理解されるべきである。

本発明の簡略化された断面図であり、メニスカス曲率の２つの異なる状態を図示する。本発明の簡略化された断面図であり、メニスカス曲率の２つの異なる状態を図示する。レンズ製造に関する本発明の実施例の方法段階のうちの一つを概略的に図示する。レンズ製造に関する本発明の実施例の方法段階のうちの一つを概略的に図示する。レンズ製造に関する本発明の実施例の方法段階のうちの一つを概略的に図示する。レンズ製造に関する本発明の実施例の方法段階のうちの一つを概略的に図示する。レンズ製造に関する本発明の実施例の方法段階のうちの一つを概略的に図示する。レンズ製造に関する本発明の実施例の方法段階のうちの一つを概略的に図示する。レンズ製造に関する本発明の実施例の方法段階のうちの一つを概略的に図示する。レンズ製造に関する本発明の実施例の方法段階のうちの一つを概略的に図示する。レンズ製造に関する本発明の実施例の方法段階のうちの一つを概略的に図示する。レンズ製造に関する本発明の実施例の方法段階のうちの一つを概略的に図示する。レンズ製造に関する本発明の実施例の方法段階のうちの一つを概略的に図示する。レンズ製造に関する本発明の実施例の方法段階のうちの一つを概略的に図示する。本発明の一実施例による多種の方法段階で眼科用レンズの製造に使用される装置を、概略的に図示する。本発明の一実施例による多種の方法段階で眼科用レンズの製造に使用される装置を、概略的に図示する。本発明の一実施例による多種の方法段階で眼科用レンズの製造に使用される装置を、概略的に図示する。本発明の実施例で使用される電極の配置の断面図である。本発明の実施例で使用される電極の配置の断面図である。本発明の一実施例による電極配置全体での印加電圧のグラフ表示である。

Claims

光学レンズ素子の製造方法であって、
ａ）メニスカスによって異なる流体から分離された凝固可能な液体を与える段階と、
ｂ）前記分離するメニスカスの曲率を変更する段階と、
ｃ）前記曲率が所望の形状を有する際に第１の液体の形を凝固する段階と、
を含む前記方法。
前記凝固可能な液体は硬化可能な液体からなる、請求項１記載の方法。
前記異なる流体は液体からなる、請求項１又は２記載の方法。
前記凝固可能な液体は、流体接触層によって第１の電極から分離され、前記異なる流体は、第２の電極により作用され、前記曲率は前記第１及び第２の電極にわたる印加電圧を変更することによって変更される、請求項１乃至３のうちいずれか一項記載の方法。
前記第１の電極は、略円筒の電極の配置の少なくとも一部分を形成する、請求項４記載の方法。
前記第１の電極は、非円筒状の回転対称な電極の配置の少なくとも一部分を形成する、請求項４記載の方法。
前記凝固可能な液体が硬質の基材の面に接触しておかれる際、前記凝固可能な液体の前記形を凝固する段階を有する、請求項１乃至６のうちいずれか一項記載の方法。
前記凝固可能な液体の更なるメニスカスの面は流体材料と整合されており、また、前記更なるメニスカスの前記曲率は、前記第１の前記メニスカスの前記曲率に略基づいて形状を変更する、請求項１乃至６のうちいずれか一項記載の方法。
更なる流体が与えられ、更なるメニスカスが前記凝固可能な流体と前記更なる流体の面との間に形成される段階と、
前記更なるメニスカスの前記曲率を前記第１のメニスカスの曲率における前記変化とは独立して変更する段階とを有する、
請求項１乃至６のうちいずれか一項記載の方法。
第３の流体は、電極により作用され、前記更なるメニスカスの曲率は、前記第３の流体に作用する電極における印加電圧の変更によって変更される、請求項９記載の方法。
前記第３の流体は液体である、請求項９又は１０記載の方法。
複数の電極の配置を与える段階と、メニスカスの形を形成するようそれらに印加された電圧を変更する段階とを有する、請求項１乃至１１のうちいずれか一項記載の方法。
前記凝固可能な液体は絶縁性の液体であり、前記異なる流体は導電性の液体である、請求項１乃至１２のうちいずれか一項記載の方法。
前記凝固可能な液体の前記形を紫外線を照射することによって凝固する段階を含む、請求項１乃至１３のうちいずれか一項記載の方法。
前記凝固可能な液体の前記形を加熱硬化又は化学的硬化によって凝固する段階を含む、請求項１乃至１３のうちいずれか一項記載の方法。
光学レンズ素子の前記製造は、患者の眼球偏位を矯正する眼科用レンズの前記製造を有する、請求項１乃至１５のうちいずれか一項記載の方法。
請求項１乃至１６のうちいずれか一項記載の段階を使用して製造された、光学レンズ素子。
光学レンズ素子の製造用の装置であって、
ａ）凝固可能な絶縁性の液体、及び、流体のメニスカスによって互いに分離された導電性の流体を受けるレセプタクルと、
ｂ）前記流体のメニスカスの前記曲率が変更され得るように配置された電極配置と、
ｃ）前記凝固可能な液体の前記形を凝固する手段と、
を有する、前記装置。
硬質の基材を有し、前記基材は、取り外し可能にレセプタクルに適合するよう適応され、前記凝固可能な液体の面が、前記液体が凝固される際に前記基材の面と接触するよう置かれる、請求項１８記載の装置。
前記凝固手段は、紫外線光の光源を有する、請求項１８又は１９記載の装置。
前記凝固可能な液体が測定された量を、前記レセプタクルへと反復して挿入する手段を更に有する、請求項１８乃至２０のうちいずれか一項記載の装置。