KR20050035263A - Method of manufacturing an electro-active lens - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전기-활성 렌즈를 제조하는 효과적인 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an effective method of making an electro-active lens.
1998년도에 미국에서만 약 9,200백만 번의 시력 측정이 시행되었다. 이러한 측정의 대부분은 내부 및 외부의 눈 병리학을 위한 전체적인 체크, 근육 평형 및 바이노큘라리티(binocularity)의 분석, 각막 및 많은 경우 동공의 측정을 포함하고, 마지막으로 객관적이고도 주관적인 굴절 측정을 포함하였다. In 1998, about 9,200 million vision measurements were performed in the United States alone. Most of these measurements include global checks for internal and external eye pathologies, analysis of muscle balance and binocularity, corneal and in many cases pupil measurements, and finally objective and subjective refraction measurements. It was.
굴절 측정은 눈의 굴절 오류의 크기 및 타입을 이해하고/진단하는데 수행된다. 일반적으로 진단되고 측정될 수 있는 굴절 오류의 타입은 근시, 원시, 난시 및 노안이다. 현재 굴절측정기(포롭터)는 20/20 거리(distance) 및 그 가까이로 또한 일부의 경우는 20/15 거리 시력으로 시력을 교정하도록 시도된다; 그러나 이는 예외가 있다. Refraction measurements are performed to understand / diagnose the magnitude and type of refraction errors in the eye. Generally, the types of refractive errors that can be diagnosed and measured are myopia, hyperopia, astigmatism and presbyopia. Current refractometers (poropters) attempt to correct vision with 20/20 distance and near and in some cases 20/15 distance vision; However, this is an exception.
눈의 망막이 시력을 처리하고 정의할 수 있는 이론적 한계는 약 20/08이라는 것을 주의하여야 한다. 이는 현재의 굴절측정기(포롭터) 및 통상적인 안경 렌즈의 두 가지 모두의 방법에 의해 일반적으로 수득되는 시력 수준보다 훨씬 더 좋은 것이다. 이러한 통상적인 고안으로부터 빠진 것은 수차(aberration), 불규칙한 난시 또는 렌즈 층 불규칙성과 같은 비-통상적인 굴절 오류를 검출하고, 정량화하고, 교정할 수 있는 능력이다. 이러한 수차, 불규칙한 난시 및/또는 렌즈 층 불규칙성은 시각 시스템의 결과이거나 또는 통상적인 안경에 의해 유발된 수차의 결과이거나 또는 이 둘의 조합의 결과일 수 있다.It should be noted that the theoretical limit that the retina of the eye can process and define vision is about 20/08. This is much better than the visual acuity level usually obtained by both methods of current refractometers (poropters) and conventional spectacle lenses. Missing from this conventional design is the ability to detect, quantify, and correct non-traditional refractive errors such as aberrations, irregular astigmatism, or lens layer irregularities. Such aberrations, irregular astigmatism and / or lens layer irregularities may be a result of the visual system, aberrations caused by conventional eyewear, or a combination of the two.
발명의 요약Summary of the Invention
본 발명의 예시적 실시태양에서 렌즈 블랭크로부터 전기-활성 렌즈를 제조하는 방법이 개시된다. 렌즈 블랭크는 전면 표면, 후면 표면, 두께 및 굴절 인덱스를 포함한다. 전기-활성 요소는 렌즈 블랭크의 전면 또는 후면 표면 상에 놓인다. 또한 본 방법은 전기-활성 요소를 포함한 렌즈 블랭크의 표면 위에 커버링층을 형성하는 것을 포함한다.In an exemplary embodiment of the invention, a method of making an electro-active lens from a lens blank is disclosed. The lens blank includes the front surface, back surface, thickness and refractive index. The electro-active element lies on the front or back surface of the lens blank. The method also includes forming a covering layer over the surface of the lens blank comprising the electro-active element.
또다른 예시적 실시태양에서 또다른 전기-활성 렌즈의 제조 방법이 개시된다. 본 방법은 전기-활성 요소 주변에 전면 표면, 후면 표면, 두께 및 굴절 인덱스를 지닌 렌즈 블랭크를 몰드하는 것을 포함한다.In another exemplary embodiment another method of making an electro-active lens is disclosed. The method includes molding a lens blank with a front surface, back surface, thickness and refractive index around the electro-active element.
본 발명의 관점은 추가된 도면에 나타난 바와 같이 예시적 실시태양을 참조하여 더욱 상세히 설명될 것이다.Aspects of the invention will be described in more detail with reference to exemplary embodiments as shown in the appended drawings.
도 1은 본 발명의 예시적 실시태양에 따른 전기-활성 렌즈의 제조 방법의 공정도이다. 1 is a process diagram of a method of making an electro-active lens according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 예시적 실시태양에 따른 전기-활성 렌즈의 제조 방법의 공정도이다. 2 is a process diagram of a method of manufacturing an electro-active lens according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2A-2F는 도 2에 나타난 방법 내에서의 다양한 단계의 렌즈를 나타낸다.2A-2F illustrate lenses of various stages within the method shown in FIG. 2.
도 3은 본 발명의 예시적 실시태양에 따른 반-마무리된 플라이-어웨이 몰드 개스켓의 평면도를 나타낸다.3 shows a top view of a semi-finished fly-away mold gasket in accordance with an exemplary embodiment of the present invention.
도 4는 도 3의 반-마무리된 플라이-어웨이 몰드 개스켓의 단면도를 나타낸다.4 shows a cross-sectional view of the semi-finished fly-away mold gasket of FIG. 3.
도 5는 본 발명의 또다른 예시적 실시태양에 따른 전기-활성 렌즈의 제조 방법의 공정도이다.5 is a process diagram of a method of making an electro-active lens according to another exemplary embodiment of the present invention.
도 5A-5F는 도 5에 나타난 방법 내에서의 다양한 단계의 렌즈를 나타낸다.5A-5F illustrate lenses of various stages within the method shown in FIG. 5.
도 6은 본 발명의 또다른 예시적 실시태양에 따른 전기-활성 렌즈의 제조 방법의 공정도이다.6 is a process diagram of a method of making an electro-active lens according to another exemplary embodiment of the present invention.
도 6A-6E는 도 6에 나타난 방법 내에서의 다양한 단계의 렌즈를 나타낸다.6A-6E illustrate lenses of various stages within the method shown in FIG. 6.
도 7은 본 발명의 예시적 실시태양에 따른 전기-활성 렌즈의 제조 방법의 공정도이다.7 is a process diagram of a method of making an electro-active lens according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 7A는 도 7에 나타난 방법에 의해 제조된 전기-활성 렌즈를 나타낸다.FIG. 7A shows an electro-active lens made by the method shown in FIG. 7.
도 8A-8C는 본 발명의 또다른 실시태양에 따른 전도성 버스(bus) 배열을 나타낸다. 8A-8C illustrate a conductive bus arrangement in accordance with another embodiment of the present invention.
도 9A-9C는 전도성 버스 배열을 지닌 전기-활성 렌즈의 예시적 실시태양을 나타낸다.9A-9C show exemplary embodiments of electro-active lenses with conductive bus arrangements.
도 10A는 본 발명의 예시적 실시태양에 따라 제조된 전기-활성 렌즈를 지닌 안경 프레임의 배면도를 나타낸다.10A shows a rear view of a spectacle frame with an electro-active lens made in accordance with an exemplary embodiment of the present invention.
도 10B는 본 발명의 예시적 실시태양에 따라 제조된 전기-활성 렌즈를 지닌 안경 프레임의 평면도를 나타낸다.10B shows a top view of a spectacle frame with an electro-active lens made in accordance with an exemplary embodiment of the present invention.
도 11A 및 11B는 본 발명의 예시적 실시태양에 따른 전기-활성 렌즈 제품을 지닌 도 10A 및 10B의 안경 프레임의 또다른 실시태양을 나타낸다.11A and 11B show another embodiment of the spectacle frame of FIGS. 10A and 10B with an electro-active lens article according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 12A 및 12B는 본 발명의 예시적 실시태양에 따른 전기-활성 렌즈 제품을 지닌 도 10A 및 10B의 안경 프레임의 또다른 실시태양을 나타낸다.12A and 12B show another embodiment of the spectacle frame of FIGS. 10A and 10B with an electro-active lens article according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 13A-13D는 본 발명의 예시적 실시태양에 따른 프레임 힌지 상에 고정되거나 그 가까이에 있는 배터리 부착을 나타낸다.13A-13D illustrate battery attachment secured to or near a frame hinge in accordance with an exemplary embodiment of the present invention.
도 14는 본 발명의 예시적 실시태양에 따른 전기-활성 렌즈의 제조시 이용하기 위한 통합된 전기 구성요소를 나타낸다. 14 illustrates an integrated electrical component for use in the manufacture of an electro-active lens in accordance with an exemplary embodiment of the present invention.
도 15는 본 발명의 예시적 실시태양에 따른 전기-활성 렌즈의 제조시 이용하기 위한 통합된 전기 구성요소의 또다른 실시태양을 나타낸다.15 illustrates another embodiment of an integrated electrical component for use in the manufacture of an electro-active lens in accordance with an exemplary embodiment of the present invention.
도 16은 본 발명의 또다른 예시적 실시태양에 따른 전기-활성 렌즈의 제조시 통합된 전기 구성요소를 마무리하고 고정시키는 방법의 공정도이다.16 is a process diagram of a method of finishing and securing an integrated electrical component in the manufacture of an electro-active lens according to another exemplary embodiment of the present invention.
도 16A-16E는 도 16에 나타난 방법 내에서의 다양한 단계의 렌즈를 나타낸다.16A-16E illustrate lenses of various stages within the method shown in FIG. 16.
도 17은 본 발명의 또다른 예시적 실시태양에 따른 전기-활성 렌즈의 제조시 전기 구성요소로 렌즈를 마무리하는 방법의 공정도이다.17 is a process diagram of a method of finishing a lens with an electrical component in the manufacture of an electro-active lens according to another exemplary embodiment of the present invention.
도 17A-17E는 도 17에 나타난 방법 내에서의 다양한 단계의 렌즈를 나타낸다.17A-17E illustrate lenses of various stages within the method shown in FIG. 17.
본 발명의 예시적 실시태양에 따라 전기-활성 렌즈의 제조 방법이 개시된다. 전기-활성 렌즈는 하나 이상의 초점 길이에 대한 시력 교정을 제공하는데 사용되고 더 높은 차수의 수차를 포함한 비-통상적 굴절 오류를 더욱 교정한다.In accordance with an exemplary embodiment of the present invention, a method of making an electro-active lens is disclosed. Electro-active lenses are used to provide vision correction for one or more focal lengths and further correct non-traditional refractive errors, including higher order aberrations.
본 발명의 특정한 실시태양에 대한 이해를 돕기 위해 다양한 용어의 설명이 제공된다. "부착"은 접합(bonding), 침전(depositing), 부착(adhering) 및 다른 잘-알려진 부착 방법을 포함할 수 있다. "제어기"는 프로세서, 마이크로프로세서, 통합된 서킷(circuit), IC, 컴퓨터 칩 및/또는 칩을 포함하거나 이에 포함될 수 있다. "전도성 버스(conductive bus)"는 하나의 위치에서 또다른 위치로의 전기 신호의 형성시 데이터를 전도하는 작용을 한다. "근거리 굴절 오류"는 노안 및 근거리에서 깨끗하게 보도록 교정될 필요가 있는 다른 굴절 오류를 포함할 수 있다. "중거리 굴절 오류"는 노안 정도 및 중거리에서 깨끗하게 보도록 교정될 필요가 있는 다른 굴절 오류를 포함할 수 있다. "원거리 굴절 오류"는 원거리에서 깨끗하게 보도록 교정될 필요가 있는 다른 굴절 오류를 포함할 수 있다. "통상적인 굴절 오류"는 근시, 원시, 난시 및/또는 노안을 포함할 수 있다. "비-통상적인 굴절 오류"는 불규칙한 난시, 시각 시스템의 수차 및 통상적인 굴절 오류에 포함되지 않는 다른 굴절 오류를 포함할 수 있다. "광학 굴절 오류"는 렌즈 옵틱(optic)과 관련된 수차를 포함할 수 있다.Descriptions of various terms are provided to aid in understanding certain embodiments of the invention. "Adhesion" may include bonding, depositing, adhering, and other well-known methods of attachment. A “controller” may include or include a processor, microprocessor, integrated circuit, IC, computer chip and / or chip. A "conductive bus" serves to conduct data in the formation of an electrical signal from one location to another. "Near refraction errors" can include presbyopia and other refraction errors that need to be corrected for a clear view at close range. “Mid-range refractive error” may include other refraction errors that need to be corrected to look clean at presbyopia and medium distance. The "far refraction error" may include other refraction errors that need to be corrected to look clean from a distance. “Typical refractive error” may include myopia, hyperopia, astigmatism and / or presbyopia. “Non-normal refractive errors” can include irregular astigmatism, aberrations of the visual system, and other refractive errors not included in the usual refractive errors. "Optical refraction error" can include aberrations associated with lens optics.
특정한 실시태양에서 "안경"은 하나의 렌즈를 포함할 수 있다. 다른 실시태양에서 "안경"은 하나 이상의 렌즈를 포함할 수 있다. "다중-초점"렌즈는 이중초점, 삼중초점, 사중초점 및/또는 점진적 추가 렌즈를 포함할 수 있다. "마무리된" 렌즈 블랭크(blank)는 양쪽 측면 상의 광학 표면을 마무리한 렌즈 블랭크를 포함할 수 있다. "반-마무리된" 렌즈 블랭크는 한쪽면만 마무리된 광학 표면을 지니고, 다른 한쪽면은 비-광학적으로 마무리된 렌즈를 지닐 수 있으며 이러한 렌즈는 사용 가능하다한 렌즈로 만들기 위해 예를 들어 그라인딩(grinding) 및/또는 연마와 같은 더한 변형을 필요로 한다. "마무리되지 않은" 렌즈 블랭크는 어떤 면에도 마무리된 표면을 지니지 않는다. "베이스 렌즈"는 마무리된 렌즈 블랭크의 비-전기-활성 부분을 나타낸다.In certain embodiments “glasses” may include one lens. In other embodiments the “glasses” may comprise one or more lenses. "Multi-focal" lenses may include bifocal, triplefocal, quadfocal and / or progressive additional lenses. A “finished” lens blank may include a lens blank that finishes the optical surface on both sides. A "semi-finished" lens blank has an optical surface with only one side finished, while the other side can have a non-optically finished lens and such lenses can be used, for example, to make the lens usable. And / or further modifications such as polishing. "Unfinished" lens blanks do not have a finished surface on any side. "Base lens" refers to the non-electro-active part of the finished lens blank.
"표면화"는 반-마무리된 또는 마무리되지 않은 렌즈 블랭크의 비-마무리된 표면을 마무리하기 위해 여분의 물질을 그라인딩 및/또는 연마하는 것을 포함할 수 있다. 또한 렌즈 블랭크 최근 안과 렌즈 산업에 의해 채택된 자유 형성 기계 가공 기술을 이용하여 마무리된다. 자유 형성 기술은 완전하게 임의적인 형태가 통상적인 오류 교정을 완성하는데 사용되는 렌즈 블랭크 상에 놓이게 할 뿐만 아니라 20/20 이상의 시력 교정을 이끄는 비-통상적 오류 교정을 제공하는 더 높은 차수 수차를 교정하는데 사용된다. 또한 렌즈 블랭크는 마무리된 렌즈 또는 반-마무리된 렌즈 블랭크를 형성하도록 2 이상의 렌즈 웨이퍼를 함께 접합시킴으로서 제작될 수 있다. 렌즈 블랭크는 마무리되거나 마무리되지 않거나 반-마무리되는 것에 관계없이 먼저 통상적인 및 비-통상적인 굴절 오류의 하나 또는 둘 모두를 교정하는 자유 형성 기술을 이용하여 제작된다. "Surface" may include grinding and / or grinding extra material to finish an unfinished surface of a semi-finished or unfinished lens blank. Lens blanks are also finished using free-form machining techniques recently adopted by the ophthalmic lens industry. Freeform technology not only allows the completely arbitrary shape to lie on the lens blank used to complete conventional error correction, but also corrects higher order aberrations that provide non-traditional error correction leading to vision correction of 20/20 or more. Used. Lens blanks can also be fabricated by joining two or more lens wafers together to form a finished lens or semi-finished lens blank. The lens blank is produced using a free forming technique that first corrects one or both of conventional and non-traditional refractive errors, whether finished, unfinished or semi-finished.
도 1에 나타난 바와 같이 전기-활성 렌즈의 제조 방법이 개시된다. 본 방법은 단계 10에 나타난 바와 같이 렌즈 블랭크를 제공하는 것을 포함한다. 렌즈 블랭크는 어떠한 형태의 렌즈 블랭크도 될 수 있고 전면 및 후면 표면, 두께 및 굴절 인덱스를 지닌다. 단계 20에서 전기-활성 요소는 렌즈 블랭크의 전면 또는 후면 표면 상에 놓인다. 단계 30에서 커버링층은 전기-활성 요소를 포함한 렌즈 블랭크의 표면 위에 형성된다. 이러한 커버링층은 전기-활성 요소를 보호하고 렌즈 블랭크 상에서의 위치에서 전기-활성 요소를 고정시킨다. 또한 커버링층을 생성하는데 사용된 물질은 렌즈 블랭크와 결합하여 렌즈의 웨이퍼에 고정된 거리 시력 교정을 제공한다.A method of making an electro-active lens as shown in FIG. 1 is disclosed. The method includes providing a lens blank as shown in step 10. The lens blank can be any type of lens blank and has a front and back surface, thickness and refractive index. In step 20 the electro-active element is placed on the front or back surface of the lens blank. In step 30 a covering layer is formed over the surface of the lens blank comprising the electro-active element. This covering layer protects the electro-active element and fixes the electro-active element in position on the lens blank. The material used to create the covering layer also combines with the lens blank to provide distance vision correction fixed to the wafer of the lens.
전기-활성 요소는 적용된 전기 전압에 의해 활성화되면 전기-활성 물질에 적용된 전기 전압의 양에 따라 변하는 굴절 인덱스를 제공하는 폴리머 겔 및/또는 액정과 같은 하나 이상의 전기-활성 물질을 포함한다. 착용자가 전기-활성 요소를 포함한 전기-활성 렌즈의 면적을 통해 조망할 때 착용자는 전기-활성 요소의 굴절 인덱스에 기반한 시력 교정을 달성하고, 이는 렌즈의 비-전기-활성 부분에 의해 제공된 시력 교정에 부가된다. 적당한 전기-활성 물질은 다양한 종류의 액정 및 폴리머 겔을 포함한다. 이들 종류는 네마틱, 스메틱 및 콜레스트릭(cholesteric) 액정, 폴리머 액정, 폴리머 분산 액정 및 폴리머 안정화 액정뿐만 아니라 전기-옵틱 폴리머를 포함한다.The electro-active element comprises one or more electro-active materials, such as polymer gels and / or liquid crystals, which, when activated by an applied electrical voltage, provide a refractive index that varies with the amount of electrical voltage applied to the electro-active material. When the wearer views through the area of the electro-active lens including the electro-active element, the wearer achieves vision correction based on the refractive index of the electro-active element, which is dependent on the vision correction provided by the non-electro-active part of the lens. Is added. Suitable electro-active materials include various types of liquid crystals and polymer gels. These types include nematic, smetic and cholesteric liquid crystals, polymer liquid crystals, polymer dispersed liquid crystals and polymer stabilized liquid crystals as well as electro-optic polymers.
네마틱 액정과 같은 액정이 전기-활성 물질로 사용되면 네마틱 및 많은 다른 액정이 복굴절되기 때문에 정렬층이 요구된다. 즉, 이들은 적용된 전압이 없는 비분극화된 광에 노출시 2개의 다른 초점 길이를 디스플레이한다. 이러한 복굴절은 망막 상에 이중 또는 흐린 이미지를 유발한다. 이러한 복굴절을 완화시키기 위해 전기-활성 물질의 두 번째 층이 사용되고 전기-활성 물질의 첫 번째 층에 직각으로 정렬된다. 이러한 방식으로 광의 분극화 둘 모두는 둘 모두의 층에 의해 동일하게 초점이 맞춰지고 모든 광은 동일한 초점 길이에서 초점이 맞춰진다.If a liquid crystal such as a nematic liquid crystal is used as the electro-active material, an alignment layer is required because nematic and many other liquid crystals are birefringent. That is, they display two different focal lengths upon exposure to unpolarized light with no voltage applied. This birefringence causes a double or blurry image on the retina. To mitigate this birefringence a second layer of electro-active material is used and aligned at right angles to the first layer of electro-active material. In this way both polarization of light is equally focused by both layers and all light is focused at the same focal length.
대안으로, 큰 키랄(chiral) 구성요소를 지닌 콜레스테릭 액정의 이용이 바람직한 전기-활성 물질로서 대신 사용된다. 네마틱 및 다른 일반적 액정과 달리 콜레스테릭 액정은 네마틱 액정의 극성을 지니지 않고 전기-활성 물질의 다수 층에 대한 요구를 방지한다.Alternatively, the use of cholesteric liquid crystals with large chiral components is used instead as the preferred electro-active material. Unlike nematic and other common liquid crystals, cholesteric liquid crystals do not have the polarity of nematic liquid crystals and avoid the need for multiple layers of electro-active materials.
본 발명의 실시태양의 전기-활성 요소에 사용되는 다양한 전기-활성층은 본문의 참고문헌에 포함된 2003년 4월 23일 출원된 PCT/US03/12528에 기술된다. Various electro-active layers for use in the electro-active elements of embodiments of the invention are described in PCT / US03 / 12528, filed April 23, 2003, which is incorporated herein by reference.
렌즈 블랭크는 어떠한 형태의 렌즈 블랭크도 되고 예를 들어 반-마무리된 블랭크, 마무리되지 않은 렌즈 블랭크, 렌즈 웨이퍼, 미리 형성된 옵틱 또는 마무리된 렌즈를 포함한다. 커버링층은 렌즈 웨이퍼로 렌즈 블랭크를 몰딩하거나 표면-캐스팅하거나 커버링함으로서 등각 밀봉에 의해 형성된다.Lens blanks may be any type of lens blank and include, for example, semi-finished blanks, unfinished lens blanks, lens wafers, preformed optics or finished lenses. The covering layer is formed by conformal sealing by molding, surface-casting or covering the lens blank with the lens wafer.
본 발명의 예시적 실시태양에서 전기-활성 렌즈는 등각 밀봉에 의해 형성된 커버링층으로 반-마무리된 블랭크로부터 제조된다. 전기-활성 요소는 반-마무리된 블랭크의 전면 또는 후면 표면 상에 놓인다. 등각 밀봉은 전기-활성 요소가 위치한 렌즈 블랭크의 표면 위의 보호 커버링층을 형성하고 렌즈 내에 전기-활성 요소를 매장시킨다. 도 2는 본 발명의 실시태양에 따라 등각으로 밀봉된 반-마무리된 블랭크를 이용하여 전기-활성 렌즈를 제조하는 방법을 나타낸다. 도 2A-E는 도 2에 나타난 방법 내에서의 다양한 단계의 렌즈를 나타낸다. 도 2A에 나타난 바와 같이 단계 100에서 후면 오목 표면 202 및 전면 볼록 표면 204를 지닌 반-마무리된 블랭크 230이 선택된다. 도 2B에 나타난 바와 같이 단계 110에서 리세스 205는 반-마무리된 블랭크 230의 전면 볼록 표면 204 내에서 절단된다. 단계 120에서 전기-활성 요소가 리세스 205 내에 놓인다. 더욱이 전기-활성 요소 200에 연결된 전도성 버스 210은 리세스 205 내에 놓인다. 바람직하게는 전도성 버스 210은 인듐-주석-산화물 및/또는 전도성 폴리머와 같은 투명 전도 물질로 코팅된 안과용 등급 물질의 성형 또는 캐스트 폴리머 필름과 같은 광학적으로 투명하고 유연성 있는 물질로 구조된다. 전도성 버스 210은 다수의 틈을 지니고, 이는 렌즈 블랭크 230으로의 전도성 버스의 더 좋은 접합을 증진시킨다. In an exemplary embodiment of the invention the electro-active lens is made from a blank semi-finished with a covering layer formed by conformal sealing. The electro-active element lies on the front or back surface of the semi-finished blank. Conformal sealing forms a protective covering layer on the surface of the lens blank in which the electro-active element is located and deposits the electro-active element in the lens. 2 illustrates a method of making an electro-active lens using a conformally sealed semi-finished blank in accordance with an embodiment of the invention. 2A-E show the lenses of various stages within the method shown in FIG. 2. As shown in FIG. 2A, a semi-finished blank 230 having a back concave surface 202 and a front convex surface 204 is selected in step 100. As shown in FIG. 2B, in step 110 the recess 205 is cut in the front convex surface 204 of the semi-finished blank 230. In step 120 an electro-active element is placed in recess 205. Furthermore, conductive bus 210 connected to electro-active element 200 lies in recess 205. Preferably, conductive bus 210 is constructed of an optically transparent and flexible material, such as a molded or cast polymer film of an ophthalmic grade material coated with a transparent conductive material such as indium-tin-oxide and / or conductive polymer. The conductive bus 210 has a number of gaps, which promotes better bonding of the conductive bus to the lens blank 230.
도 2D에 나타난 바와 같이 단계 130에서 바람직하게는 렌즈 블랭크의 굴절 인덱스와 가깝거나 동일한 굴절 인덱스를 지닌, 선택적으로 투명한 수지와 같은 밀봉제를 포함한 몰드 220을 이용하여 전기-활성 요소 200 및 전도성 버스 210은 반-마무리된 블랭크 230 내로 등각으로 밀봉될 수 있다. As shown in FIG. 2D the electro-active element 200 and the conductive bus 210 using a mold 220 comprising a sealant such as a transparent resin, optionally with a refractive index, preferably at or near the refractive index of the lens blank. Silver may be conformally sealed into the semi-finished blank 230.
전기-활성 요소 200 및 전도성 버스 210은 몰드 220 내에 놓이고 렌즈 블랭크 230으로 덮인다. 수지는 열 에너지, 광 에너지 또는 이 둘의 결합에 의해서만 경화된다. 광 원료는 가시광선, 자외선 또는 적외선 원료 중의 하나 또는 이들의 결합을 포함한다.The electro-active element 200 and the conductive bus 210 are placed in the mold 220 and covered with the lens blank 230. The resin is cured only by thermal energy, light energy or a combination of the two. The light source includes one or a combination of visible, ultraviolet or infrared light sources.
단계 140에서 반-마무리된 전기-활성 렌즈 블랭크 235를 제공하기 위해 반-마무리된 블랭크 230은 도 2E에 나타난 바와 같이 탈몰드될 수 있다. 경화된 수지는 전면 표면 204 위에 커버링층 215를 생성하고, 이는 전기-활성 렌즈 내에 전기-활성 요소 200 및 전도성 버스 210을 매장시키는 효과를 지닌다. 전기-활성 렌즈 블랭크 235는 몰드 220과 동일한 곡률 반경을 지닌 커버링 표면 208을 지닌다. 커버링 표면 208의 곡률 반경은 후면 오목 표면 202의 곡률 반경과 결합하여 고정된 옵티칼 파워를 제공한다.The semi-finished blank 230 may be demolded as shown in FIG. 2E to provide a semi-finished electro-active lens blank 235 at step 140. The cured resin produces a covering layer 215 on the front surface 204, which has the effect of burying the electro-active element 200 and the conductive bus 210 in the electro-active lens. The electro-active lens blank 235 has a covering surface 208 with the same radius of curvature as the mold 220. The radius of curvature of the covering surface 208 is combined with the radius of curvature of the rear concave surface 202 to provide a fixed optical power.
견고하고 긁힘-저항성인 코팅이 단계 150에 나타난 바와 같이 렌즈에 도포된다. 하드 코팅은 반-마무리된 전기-활성 렌즈 블랭크 235를 마무리하기 전에 렌즈를 디핑 또는 스핀 코팅함으로서 달성된다. 하드 코팅은 렌즈 블랭크의 전면 볼록 표면 204에 대해 수지로 몰드를 충진하고 수지를 경화시키기 전에 몰드 220의 내부 표면에 도포되어 수지가 경화되고 커버링층이 형성되면 하드 코트가 이미 커버링 표면 208 상이 있게 됨이 인식되어야 한다. A firm, scratch-resistant coating is applied to the lens as shown in step 150. Hard coating is achieved by dipping or spin coating the lens prior to finishing the semi-finished electro-active lens blank 235. The hard coating is applied to the interior surface of the mold 220 before filling the mold with resin against the front convex surface 204 of the lens blank and curing the resin so that when the resin is cured and the covering layer is formed, the hard coat is already on the covering surface 208. Should be recognized.
도 2F에 나타난 바와 같이 단계 160에서 전기-활성 렌즈 240을 생성하는 알려진 기술에 의해 전기-활성 렌즈 블랭크 235를 표면화함으로서 반-마무리된 전기-활성 렌즈 블랭크 235는 원하는 처방으로 마무리될 수 있다. 뒤이어 전기-활성 렌즈 240은 안경 프레임 내에 꼭 맞도록 에지된다.As shown in FIG. 2F, the semi-finished electro-active lens blank 235 can be finished with the desired prescription by surface-surfacing the electro-active lens blank 235 by a known technique for producing an electro-active lens 240 in step 160. The electro-active lens 240 is then edged to fit snugly within the spectacle frame.
렌즈 블랭크 230의 전면 볼록 표면 204 및 후면 오목 표면 202는 어떠한 정도의 곡률을 지니거나 곡률을 지니지 않게 되고, 이는 다양한 표면화 기술을 통해 나중에 적용됨이 인식되어야 한다. 렌즈 블랭크 230이 등각으로 밀봉되어 전기-활성 요소 200 및 전도성 버스 210을 매장시키게 되면 전면 볼록 표면 204가 아닌 마무리 후 후면 옥목 표면 202 및 커버링 표면 208에 첨가된 곡률의 최종 정도는 전기-활성 렌즈 240의 옵티칼 특성을 결정한다.It is to be appreciated that the front convex surface 204 and the rear concave surface 202 of the lens blank 230 may or may not have some degree of curvature, which will be applied later through various surfacing techniques. When the lens blank 230 is conformally sealed to bury the electro-active element 200 and the conductive bus 210, the final degree of curvature added to the rear lumber surface 202 and the covering surface 208 after finishing rather than the front convex surface 204 is the electro-active lens 240 Determine the optical properties of
본 발명의 예시적 실시태양에서 전기-활성 렌즈의 제조는 예를 들어 마무리되거나 단일 시력 렌즈와 같으나 이에 한정적이지 않은 미리 형성된 옵틱을 이용한다. 도 6은 렌즈 내에 전기-활성 요소를 포함한 커버링층을 생성하기 위해 도 2에 관해 상기 기술된 것과 유사한 등각 밀봉 접근을 이용한 단일 시력 렌즈인 렌즈 블랭크로부터 전기-활성 렌즈를 제조하는 방법을 나타낸다. 그러나 도 2의 방법에 관하여 기술된 반-마무리된 블랭크와 달리 단일 시력 렌즈는 이미 처방을 지니고 렌즈의 착용자에게 정확한 고정된 옵티칼 파워를 제공하기 위해 더한 표면화를 필요로 하지 않는다. 따라서 본 실시태양에서 바람직하게는 등각 밀봉은 최초의 마무리된 렌즈의 파워를 변화시키지 않는 방식으로 수행된다. 이는 예를 들어 단일 시력 렌즈의 전면 볼록 표면과 동일한 커버링층의 커버링 표면 상에 곡률 반경을 생성하는 몰드를 사용함으로서 달성된다. 그러나 마무리된 단일 시력 렌즈가 사용되더라도 원하는 경우 단일 시력 렌즈의 전면 볼록 표면과 다른 원하는 곡률을 지닌 커버링 표면을 지닌 커버링층을 생성하는 몰드를 사용함으로서 옵티칼 파워가 바뀐다. In an exemplary embodiment of the present invention, the manufacture of electro-active lenses utilizes preformed optics, for example, but not limited to finished or single vision lenses. FIG. 6 shows a method of making an electro-active lens from a lens blank, which is a single vision lens using a conformal sealing approach similar to that described above with respect to FIG. 2 to create a covering layer comprising an electro-active element in the lens. However, unlike the semi-finished blanks described with respect to the method of FIG. 2, single vision lenses already have a prescription and do not require additional surfacing to provide the correct fixed optical power to the wearer of the lens. Thus in this embodiment preferably conformal sealing is performed in a manner that does not change the power of the original finished lens. This is achieved for example by using a mold which creates a radius of curvature on the covering surface of the covering layer which is identical to the front convex surface of the single vision lens. However, even if a finished single vision lens is used, the optical power is changed by using a mold that creates a covering layer with a covering surface with a desired curvature that is different from the front convex surface of the single vision lens, if desired.
도 6에 나타난 바와 같이 단계 700에서 단일 시력 베이스 렌즈 800은 도 6A에 더욱 나타난 바와 같이 선택될 수 있다. 단계 710에서 리세스 810은 도 6B에 나타난 단일 시력 베이스 렌즈 800의 전면 볼록 표면 804로 절단된다. 대안으로 단일 시력 베이스 렌즈 800은 최초의 제조 동안 단일 시력 베이스 렌즈 800 내에 형성되는 것과 같이 단일 시력 베이스 렌즈 800은 이미 리세스 810을 지닌다. 단계 720에서 전기-활성 요소 200 및 전도성 버스 210은 도 6C에 나타난 바와 같이 리세스 810 내에 놓인다. 단계 730에서 전기-활성 요소 200 및 버스 210은 도 6D에 나타난 바와 같이 수지-포함 몰드 820을 이용하여 등각 밀봉된다. 단계 740에서 몰드 820이 제거되고 하드 코팅이 선택적으로 도포된다. 특정한 실시태양에서 하드 코트는 등각 밀봉 동안 몰드로부터 이동된다. 이러한 경우 커버링층의 볼록 커버링 표면 808을 생성하는데 사용된 몰드의 내부 오목 표면은 경화되고 등각 밀봉 과정에서 이동된 하드 코트로 미리-코팅되었다. 이러한 예에서 기술된 단일 시력 베이스 렌즈는 등각 밀봉 전에 원하는 고정된 옵티칼 파워를 지니도록 이미 마무리되기 때문에 몰드 820의 내부 표면은 바람직하게는 단일 시력 베이스 렌즈 800의 전면 볼록 표면 804와 동일한 곡률 반경으로 오목하다. 이는 도 6E에 나타난 바와 같이 전면 볼록 표면 804의 곡률과 실질적으로 동일한 등각 밀봉 후 몰드 820으로부터 단일 시력 베이스 렌즈 800의 제거 후 오목 커버링 표면 808을 산출하고 이는 단일 시력 베이스 렌즈 800의 고정된 옵티칼 파워 내 어떠한 변화도 유발하지 않는다.As shown in FIG. 6, in step 700 the single vision base lens 800 may be selected as further shown in FIG. 6A. In step 710 the recess 810 is cut into the front convex surface 804 of the single vision base lens 800 shown in FIG. 6B. Alternatively, the single sight base lens 800 already has a recess 810 as the single sight base lens 800 is formed within the single sight base lens 800 during the original manufacture. In step 720 the electro-active element 200 and conductive bus 210 are placed in recess 810 as shown in FIG. 6C. In step 730 the electro-active element 200 and bus 210 are conformally sealed using resin-containing mold 820 as shown in FIG. 6D. In step 740 mold 820 is removed and a hard coating is optionally applied. In certain embodiments the hard coat is removed from the mold during conformal sealing. In this case the inner concave surface of the mold used to create the convex covering surface 808 of the covering layer was cured and pre-coated with the hard coat moved during conformal sealing. Since the single sight base lens described in this example is already finished to have the desired fixed optical power before conformal sealing, the inner surface of the mold 820 is preferably concave with the same radius of curvature as the front convex surface 804 of the single sight base lens 800. Do. This yields a concave covering surface 808 after removal of the single sight base lens 800 from the mold 820 after conformal sealing substantially equal to the curvature of the front convex surface 804 as shown in FIG. 6E, which is within the fixed optical power of the single sight base lens 800. It does not cause any change.
전기-활성 렌즈의 제조시 등각 밀봉의 이용은 스톡-키핑-유니트(stock-keeping-units, SKUs)의 수를 539로 감소시킬 수 있고, 이는 통상적인 렌즈에 일반적으로 요구되는 SKUs 수와 비교시 유의적인 감소이다.The use of conformal seals in the manufacture of electro-active lenses can reduce the number of stock-keeping-units (SKUs) to 539, compared to the number of SKUs typically required for conventional lenses. Significant decrease.
이러한 개선의 유의성을 이해하기 위해 대부분의 처방을 처리할 때 필요한 통상적인 렌즈 블랭크의 수를 이해해야 한다. 교정 처방의 약 95%는 0.25 디옵터 증가로 -6.00 디옵터 내지 +6.00 디옵터 범위 내에 구형(sphere) 파워 교정을 포함한다. 이러한 범위에 기반하여 약 49개의 일반적으로 처방된 구형 파워가 있다. 난시 교정을 포함한 이들 처방 중 약 90%는 0.25 디옵터 증가로 -4.00 디옵터 내지 +4.00 디옵터 범위 내에 있게 된다. 이러한 범위에 기반하여 약 33개의 일반적으로 처방된 난시성(또는 원통형) 파워가 있다. 그러나 난시는 축 구성요소를 지니기 때문에 일반적으로 1 도 증가로 처방되는 난시성 축 방향의 약 180도가 있다. 따라서 180개의 다른 난시성 축 처방이 있다.In order to understand the significance of these improvements, one should understand the number of typical lens blanks needed to process most prescriptions. About 95% of the calibration prescriptions include sphere power calibration within the range of -6.00 diopters to +6.00 diopters with a 0.25 diopter increase. Based on this range there are about 49 commonly prescribed spherical powers. About 90% of these prescriptions, including astigmatism correction, will be in the range of -4.00 diopters to +4.00 diopters with a 0.25 diopter increase. Based on this range there are about 33 commonly prescribed astigmatism (or cylindrical) powers. However, because astigmatism has an axial component, there is about 180 degrees in the direction of astigmatism, which is usually prescribed in 1 degree increments. Thus there are 180 different astigmatism prescriptions.
더욱이 많은 처방은 노안을 교정하는 이중초점 구성요소를 포함한다. 노안 교정을 지닌 이들 처장 중에서 약 95%는 0.25 디옵터 증가로 +1.00 내지 +3.00 범위에 있게 되어 약 9개 일반적으로 처방된 노안성 파워를 유발한다.Moreover, many prescriptions include a bifocal component that corrects presbyopia. About 95% of these intestines with presbyopia correction are in the range of +1.00 to +3.00 with a 0.25 diopter increase resulting in about nine commonly prescribed presbyopia powers.
이는 2,619,540(49 ×33 ×180 ×9)개의 다른 렌즈 처방의 가능성을 유발하고, 렌즈 제조사에 대한 많은 수의 SKUs를 필요로 한다. 이러한 많은 SKUs는 렌즈 제조에 유용한 다양한 비가공 물질뿐만 아니라 광색성 색조와 같은 렌즈 내 포함에 유용한 다른 특정한 특징에 의해 더욱 증가된다. 전기-활성으로 대부분의 시력 교정을 제공함으로서 SKUs 수가 크게 감소된다.This leads to the possibility of prescribing 2,619,540 (49 x 33 x 180 x 9) different lenses and requires a large number of SKUs for lens manufacturers. Many of these SKUs are further augmented by a variety of raw materials useful for lens manufacture, as well as other specific features useful for inclusion in lenses such as photochromic shades. By providing most vision correction with electro-activity, the number of SKUs is greatly reduced.
본 발명의 또다른 예시적 실시태양에서 전기-활성 렌즈는 2개의 렌즈 웽퍼 사이에 샌드위치된 전기-활성 요소를 지도록 2개 렌즈 웨이퍼를 함께 부착시킴으로서 제조된다.In another exemplary embodiment of the present invention, an electro-active lens is made by attaching two lens wafers together to have an electro-active element sandwiched between the two lens wafers.
도 7에 나타난 바와 같이 단계 1000에서 전면 및 후면 렌즈 웨이퍼는 착용자의 시력 처방에 매치되는 고정된 거리 굴절 파워의 원하는 옵타칼 특성을 지니도록 선택된다. 도 7A에 나타난 바와 같이 오목 후면 렌즈 웨이퍼 900 및 볼록 전면 렌즈 웨이퍼 930이 선택된다. 전면 렌즈 웨이퍼 930은 R1의 곡률 반경을 지니고 후면 렌즈 웨이퍼 900은 R2의 곡률 반경을 지닌다. 렌즈 웨이퍼의 고정된 옵티칼 파워는 (n-1) x (1/R1 - 1/R2) "n"은 렌즈 웨이퍼를 제조하는데 사용된 물질의 굴절 인덱스와 동일한 것과 동일하다. R1 및 R2 모두 서로 평행이면 렌즈 웨이퍼를 부착시킴으로서 형성된 수득된 베이스 렌즈는 0의 고정된 옵티칼 파워를 지닌다.As shown in FIG. 7, in step 1000 the front and rear lens wafers are selected to have the desired optical properties of a fixed distance refractive power that matches the wearer's vision prescription. As shown in FIG. 7A, the concave back lens wafer 900 and the convex front lens wafer 930 are selected. The front lens wafer 930 has a radius of curvature of R1 and the rear lens wafer 900 has a radius of curvature of R2. The fixed optical power of the lens wafer is equal to (n-1) x (1 / R1-1 / R2) "n" equal to the refractive index of the material used to make the lens wafer. If both R1 and R2 are parallel to each other, the resulting base lens formed by attaching the lens wafer has a fixed optical power of zero.
여기에 기술된 다른 전기-활성 렌즈와 같이 근거리 및 중거리 시력 교정에 대한 옵티칼 파워는 고정된 옵티칼 파워의 첨가로부터 유발되고, 이는 일반적으로 전기-활성 요소를 포함한 전기-활성 렌즈의 지역을 통해 조망함으로서 제공된 옵티칼 파워에 더하여 원거리 시력 교정을 제공하는 옵타칼 파워를 제공한다. 그러나 모든 시력 교정이 전기-활성 요소를 포함한 전기-활성 렌즈의 면적을 통해 조망함으로서 제공되도록 0과 동일한 고정된 옵티칼 파워를 지니도록 렌즈가 제조됨이 인식되어야 한다. 이와 유사하게 전기-활성 요소를 포함한 렌즈의 면적으로 통해 조망하는 것은 모든 초점 길이에 대한 높은 차수 수차의 교정을 포함하여 비-통상적 굴절 오류의 교정을 제공한다.Like other electro-active lenses described herein, optical power for near and medium vision correction is derived from the addition of fixed optical power, which is generally viewed through the area of the electro-active lens containing the electro-active element. In addition to the optical power provided, optical power is provided that provides far vision correction. However, it should be appreciated that the lens is manufactured to have a fixed optical power equal to zero so that all vision correction is provided by looking through the area of the electro-active lens including the electro-active element. Similarly, viewing through the area of the lens including the electro-active element provides correction of non-normal refractive errors, including correction of high order aberrations for all focal lengths.
주문제작된 캐스팅, 자유-형성 제조 또는 광 유발 굴절 인덱스 변화 또는 광 유발 굴절 변화의 이용을 통해 베이스 렌즈만을 또는 전기-활성 요소와 결합하여 이용하여 비-통상적 굴절 오류에 대해 교정하는 것이 가능함이 인식되어야 한다. 이들 실시태양에서 베이스 렌즈는 전기-활성 요소로부터 독립적인 비-통상적 굴절 오류의 교정을 제공하고, 이는 구형 파워 조정 또는 노안과 같은 통상적인 굴절 오류와 관련된 오류를 교정한다.Recognizing that it is possible to correct for non-traditional refraction errors using only base lenses or in combination with electro-active elements through the use of customized casting, free-form manufacturing or light induced refractive index changes or light induced refractive changes. Should be. In these embodiments the base lens provides correction of non-traditional refractive errors independent from the electro-active element, which corrects for errors associated with conventional refractive errors such as spherical power adjustment or presbyopia.
다시 도 7A에서 리세스는 전면 렌즈 웨이퍼 930의 볼록 표면의 반대 표면 및 후면 렌즈 웨이퍼 900의 오목면의 반대 표면의 하나 또는 둘 모두로 절단된다. 대안으로, 리세스가 이미 렌즈 웨이퍼 900, 930 내에 존재하고, 제조 시점과 같이 미리 생성된다. 도 7A는 전면 렌즈 웨이퍼 930의 볼록 표면의 반대 표면 내에 단일 리세스 940을 지닌 전면 렌즈 웨이퍼 930을 나타낸다. 전기-활성 요소 910 및 유연성 있는 전도성 버스 920은 후면 렌즈 웨이퍼 900과 전면 렌즈 웨이퍼 930 사이에 위치하고, 전기-활성 요소 910 및 유연성 있는 전도성 버스 920은 리세스 940 내에 꼭 맞도록 위치한다. 단계 1030에 기술된 바와 같이 전기-활성 렌즈를 생성하기 위해 전면 렌즈 웨이퍼 930 및 후면 렌즈 웨이퍼 900은 인덱스 매치된 접착제로 함께 접합된다.Again in FIG. 7A the recess is cut into one or both of the opposite surface of the convex surface of the front lens wafer 930 and the opposite surface of the concave surface of the back lens wafer 900. Alternatively, the recess is already present in the lens wafers 900, 930 and is created in advance as at the time of manufacture. 7A shows the front lens wafer 930 with a single recess 940 in the opposite surface of the convex surface of the front lens wafer 930. The electro-active element 910 and flexible conductive bus 920 are positioned between the rear lens wafer 900 and the front lens wafer 930, and the electro-active element 910 and flexible conductive bus 920 are positioned to fit within the recess 940. The front lens wafer 930 and back lens wafer 900 are bonded together with an index matched adhesive to produce an electro-active lens as described in step 1030.
특정한 실시태양에서 전기-활성 렌즈는 원통형 파워를 제공하는 후면 렌즈 웨이퍼 및 렌즈의 구형 파워를 완성하는 후면과 전면 웨이퍼의 결합으로 라미네이트된 렌즈 웨이퍼로부터 제조된다.In a particular embodiment the electro-active lens is made from a lens wafer laminated with a back lens wafer providing cylindrical power and a combination of back and front wafers completing the spherical power of the lens.
도 7에 나타난 바와 같이 전기-활성 렌즈의 제조의 특정한 실시태양에서 단계 1010은 선택적이고 어떠한 리세스도 전도성 버스 및 전기-활성 요소에 요구되지 않음이 인식되어야 한다. 예를 들어 특정한 실시태양에서 착용자의 특별한 시력 요구를 처리하고자 하지 않으면 프리즘 파워를 생성하지 않기 위해 전기-활성 요소 및 전도성 버스는 2개의 웨이퍼의 적당한 관계를 유지하면서 2개의 렌즈 웨이퍼 사이에서 샌드위치된다. 인덱스 매치된 안과용 등급 수지는 층들 사이에 적용되고 경화될 때까지 말단 개스켓(gasket)에 의해서만 위치하고, 그 포인트에서 개스켓은 제고되어 전기-활성 렌즈의 초래할 수 있다.In a particular embodiment of the manufacture of the electro-active lens as shown in FIG. 7, it should be appreciated that step 1010 is optional and no recess is required for the conductive bus and the electro-active element. For example, in certain embodiments the electro-active element and the conductive bus are sandwiched between two lens wafers while maintaining a proper relationship of the two wafers so as not to generate prismatic power unless the particular vision needs of the wearer is to be addressed. Index matched ophthalmic grade resins are only positioned by the end gasket until applied and cured between the layers, at which point the gasket can be removed resulting in an electro-active lens.
본 발명의 또다른 예시적 실시태양에서 전기-활성 렌즈는 최종 전기-활성 렌즈 제품의 벌크 내에 배치된 전기-활성 요소 주변에 전체 렌즈를 몰딩함으로서 제조될 수 있다. 도 3은 전기-활성 요소 200 및 버스 410-413을 보유하는 반-마무리된 플라이-어웨이 몰드 개스켓 610의 평면도를 나타낸다. 전기-활성 요소 200은 4개의 전도성 버스 410, 411, 412, 413에 전기적으로 연결된다. 전도성 버스 410, 411, 412 및 413은 몰드 개스켓 고리 420에 대해 방사상으로 바깥으로 전기-활성 요소 200으로부터 확장된다. 도 4는 전기-활성 요소 200 및 버스 410-413을 포함한, 도 3의 반-마무리된 플라이-어웨이 몰드 개스켓의 단면도를 나타낸다. In another exemplary embodiment of the present invention, an electro-active lens can be made by molding the entire lens around an electro-active element disposed in the bulk of the final electro-active lens article. 3 shows a top view of a semi-finished fly-away mold gasket 610 having an electro-active element 200 and buses 410-413. The electro-active element 200 is electrically connected to four conductive buses 410, 411, 412, 413. Conductive buses 410, 411, 412 and 413 extend radially outwardly from electro-active element 200 with respect to mold gasket ring 420. 4 shows a cross-sectional view of the semi-finished fly-away mold gasket of FIG. 3, including electro-active element 200 and buses 410-413.
도 5는 본 발명의 실시태양에 따른 충분히 몰드된 반-마무리된 블랭크를 이용한 전기-활성 렌즈의 제조 방법을 나타낸다. 도 5A에 나타난 바와 같이 단계 500에서 상부 몰드 600과 하부 몰드 620을 포함한 몰드 어셈블리 및 개스켓 상부 공동(cavity) 640, 개스켓 하부 공동 650, 전기-활성 요소와 전도성 버스를 지닌 플라이-어웨이 개스켓 610이 선택된다. 도 5B에 나타난 바와 같이 단계 510에서 개스켓 610은 하부 몰드 620 위에 놓인다. 단계 520에서 수지 660은 몰드 어셈블리에 부가될 수 있고, 이는 경화시 렌즈를 형성할 것이다. 수지는 사이의 공간 또는 전도성 버스 내 틈을 통해 개스켓 하부 공동 650을 통과한다. 또한 도 5D에 나타난 몰드 어셈블리는 개스켓 610의 측면 내 밀봉 가능한 틈을 통해 수지로 충진될 수 있음이 인식되어야 한다.5 shows a method of making an electro-active lens using a fully molded semi-finished blank according to an embodiment of the invention. 5A mold assembly including upper mold 600 and lower mold 620 and gasket upper cavity 640, lower gasket cavity 650, fly-away gasket with electro-active element and conductive bus in step 500 610 is selected. As shown in FIG. 5B, in step 510 the gasket 610 overlies the lower mold 620. In step 520 resin 660 can be added to the mold assembly, which will form a lens upon curing. The resin passes through the lower gasket cavity 650 through a space between or a gap in the conductive bus. It should also be appreciated that the mold assembly shown in FIG. 5D may be filled with resin through a sealable gap in the side of the gasket 610.
등각 밀봉에 사용된 것과 같은 안과용 등급 수지가 사용된다. 이들 수지는 펜실베니아 피츠버그의 PPG 인더스트리, 인크사의 CR39TM과 같은 디에틸렌글리콜 비스 알리카보네이트(diethilenglycol bis allycarbonate), 고 인덱스 폴리머 및 다른 알려진 안과용 수지 물질을 포함한다. 도 5D에 나타난 바와 같이 단계 530에서 상부 몰드 600은 개스켓 상부 공동 640 위에 위치한다. 도 5E에 나타난 바와 같이 상부 몰드 600과 하부 몰드 620 사이의 수지는 단계 540에서 경화된다. 단계 550에서 상부 몰드 600과 하부 몰드 620은 외부 개스켓 고리 420과 함께 제거되어 반-마무리된 전기-활성 렌즈 블랭크를 생성하고, 이는 이후 마무리된 전기-활성 렌즈를 생성하는 다양한 마무리 기술이 수행된다.Ophthalmic grade resins such as those used for conformal seals are used. These resins include diethilenglycol bisallycarbonate, high index polymers and other known ophthalmic resin materials such as PPG Industries, Pittsburgh, Pennsylvania, Inc. CR39 ™ . As shown in FIG. 5D, in step 530 the upper mold 600 is positioned above the gasket upper cavity 640. As shown in FIG. 5E, the resin between the upper mold 600 and the lower mold 620 is cured in step 540. In step 550 the upper mold 600 and the lower mold 620 are removed together with the outer gasket ring 420 to produce a semi-finished electro-active lens blank, which is then subjected to various finishing techniques to produce a finished electro-active lens. .
이러한 실시태양이 캐스트 몰딩에 대한 몰딩 과정을 기술한 반면 인젝션 몰딩도 전기-활성 렌즈의 제조에 사용됨이 인식되어야 한다. 이들 실시태양에서 폴리카보네이트와 같은 물질은 염료 내로 인젝션 몰드되고 염료 내 포함된 전기-활성 요소 및 전도성 버스 주변에서 경화되어 전기-활성 렌즈를 제조한다.It should be appreciated that while this embodiment describes the molding process for cast molding, injection molding is also used in the manufacture of electro-active lenses. In these embodiments a material such as polycarbonate is injection molded into the dye and cured around the conductive bus and the electro-active element included in the dye to produce the electro-active lens.
다양한 전도성 버스 배열은 본 발명의 예시적 실시태양의 전기-활성 렌즈의 제조에 사용된다. 일반적으로 버스 또는 버스 그룹이 전기-활성 요소로부터 방사상으로 바깥으로 전기를 전도하는 어떠한 방식으로도 위치된다. 도 8A에 나타난 바와 같이 전기-활성 요소 200은 단일 전도성 버스 1100에 전기적으로 연결된다. 버스 1100은 전기-활성 요소 200으로부터 방사상으로 바깥으로 확장된다. 버스가 전기-활성 요소로부터 바깥으로 확장되면 전기-활성 요소 200에 직접적으로 또는 간접적으로 파워 소스를 연결하는 전기 리드(lead)로서 이용된다.Various conductive bus arrangements are used in the manufacture of the electro-active lenses of the exemplary embodiments of the present invention. In general, the bus or bus group is located in any way that conducts electricity radially outwards from the electro-active element. As shown in FIG. 8A, the electro-active element 200 is electrically connected to a single conductive bus 1100. Bus 1100 extends radially outward from electro-active element 200. When the bus extends out of the electro-active element it is used as an electrical lead connecting the power source directly or indirectly to the electro-active element 200.
또다른 실시태양에서 도 8E에 나타난 바와 같이 전기-활성 요소 200은 전도성 버스 1110, 1111, 1112와 같은 다수의 전도성 버스에 전기적으로 연결된다. 도 7A의 단일 전도성 버스에 있어서, 각각의 버스 1110, 1111, 1112는 전기-활성 요소 200의 하나의 말단에 전기적으로 연결되고 전기-활성 요소 200으로부터 방사상으로 바깥으로 확장된다. 바람직하게는, 각각의 버스 1110, 1111, 1112는 전기-활성 요소 200의 주변에 고르게 간격을 유지한다. 어떠한 수의 버스도 전체 또는 일부 마차-바퀴 형상으로 전기-활성 요소 200으로부터 바깥으로 확장하도록 배열됨이 이해되어야 한다. 많은 버스는 거리측정기, 제어기 및 파워 공급과 같은 전기 구성요소가 전기-활성 요소를 활성화시키고 전기-활성 시력 교정을 제공하도록 위치하는 더 많은 위치를 제공하는 장점을 포함한다. In another embodiment, as shown in FIG. 8E, the electro-active element 200 is electrically connected to a plurality of conductive buses, such as conductive buses 1110, 1111, 1112. In the single conductive bus of FIG. 7A, each bus 1110, 1111, 1112 is electrically connected to one end of the electro-active element 200 and extends radially outward from the electro-active element 200. Preferably, each bus 1110, 1111, 1112 is evenly spaced around the electro-active element 200. It should be understood that any number of buses are arranged to extend outwardly from the electro-active element 200 in whole or in some carriage-wheel shape. Many buses include the advantage of providing more locations where electrical components such as range finders, controllers, and power supplies are positioned to activate the electro-active elements and provide electro-active vision correction.
또다른 실시태양에서 도 8C에 나타난 바와 같이 전기-활성 요소 200은 적어도 부분적으로 전기-활성 옵티칼 요소 200을 둘러싸는 디스크 형태의 전도성 버스 1120에 전기적으로 연결된다. 전도성 버스 1120은 다수의 구멍(perforation) 또는 틈 1125를 포함한다. 전기-활성 렌즈가 렌즈 웨이퍼를 이용하여 제조되는 경우 이들 구멍 1225는 전기-활성 렌즈의 제조 동안 렌즈 블랭크 내로 전기-활성 요소 200을 가두는 전도성 버스 1120을 통하고 이의 주변으로 수지가 유동하게 하는 장점이 있고 전도성 버스 1120과 렌즈 웨이퍼 사이의 접합을 증가시킨다. 전도성 버스 1120은 디스크의 내부 말단에서 전기-활성 옵티칼 요소 200에 전기적으로 연결된다.In another embodiment, as shown in FIG. 8C, the electro-active element 200 is electrically connected to a conductive bus 1120 in the form of a disk that at least partially surrounds the electro-active optical element 200. Conductive bus 1120 includes a number of perforations or gaps 1125. When an electro-active lens is manufactured using a lens wafer, these holes 1225 allow the resin to flow through and around the conductive bus 1120 which confines the electro-active element 200 into the lens blank during manufacture of the electro-active lens. There is and increases the junction between the conductive bus 1120 and the lens wafer. Conductive bus 1120 is electrically connected to the electro-active optical element 200 at the inner end of the disk.
도 9A는 거리측정기 및 제어기에 연결된 전도성 버스 배열을 지닌 전기-활성 렌즈 1200을 나타낸다. 전도성 버스 배열은 전기-활성 요소 1205, 전기-활성 기재 웨이퍼 1210, 통합된 제어기/거리측정기 1220, 베이스 렌즈 1230 및 드라이브 신호 버스들 1240을 포함한다.9A shows an electro-active lens 1200 with a conductive bus arrangement connected to a range finder and controller. The conductive bus arrangement includes an electro-active element 1205, an electro-active substrate wafer 1210, an integrated controller / rangefinder 1220, a base lens 1230 and drive signal buses 1240.
거리측정기는 제어기에 결합된 전달기, 마이크로프로세서, 집적 회로 또는 적어도 하나 이상의 메모리 구성요소를 포함한 칩이다. 제어기는 일부 다른 조망 거리에 대한 착용자의 처방을 포함한 시력 처방과 같은 정보를 저장한다. 제어기는 거리측정기의 구성요소 또는 그의 전체가 된다. 그러나 제어기 및 거리측정기는 별개의 구성요소가 되고 동일한 위치에서 위치될 필요가 없고 단지 제어기 및 거리측정기는 전기적으로 연결됨이 인식되어야 한다. 또한 착용자의 머리 기울기를 측정하는 마이크로 기울기 스위치 또는 착용자의 시력 라인을 측정하는 아이트래커와 같은 다른 시야 검출기는 착용자가 조망하는 물체가 무엇인지, 어떻게 전기-활성 요소가 착용자에게 적당한 시력 교정을 제공하도록 조망된 물체에 상응하는 초점 길이를 제공하도록 활성화되어야 하는지를 측정하는 거리측정기 대신에 또는 이에 결합하여 사용될 수 있다. The rangefinder is a chip that includes a transmitter, a microprocessor, an integrated circuit, or at least one memory component coupled to a controller. The controller stores information such as vision prescriptions, including the wearer's prescriptions for some other viewing distances. The controller may be a component of the range finder or its entirety. However, it should be appreciated that the controller and the range finder are separate components and do not need to be located at the same location, only the controller and the range finder are electrically connected. In addition, other field detectors, such as a micro tilt switch that measures the wearer's head tilt or an eye tracker that measures the wearer's sight line, allow the wearer to see what object the viewer is viewing and how the electro-active element provides proper vision correction to the wearer. It may be used in place of or in combination with a range finder to determine if it should be activated to provide a focal length corresponding to the object of view.
거리측정기는 전도성 버스를 통해 분포된 신호를 통해, 직접적으로 또는 제어기를 통해 전기-활성 요소와 전기적으로 커뮤니케이션한다. 거리측정기가 전기-활성 요소에 의해 생성된 초점 길이가 다른 초점 길이를 제공하도록 tm위치되어야 함을 감지하면 거리측정기는 제어기에 전기적으로 신호를 보낸다. 이러한 신호에 반응하여 제어기는 전기-활성 요소에 적용된 전압을 조정하여 단독으로 또는 원하는 시력 교정을 제공할 베이스 렌즈의 고정된 옵티칼 파워에 의해 제공된 것과 같은 다른 굴절 인덱스 변화와 결합하여 굴절 인덱스 변화를 생성한다. 이러한 굴절 인덱스 변화는 굴절 인덱스 변화가 픽실레이트된 전기-활성 요소 또는 통상적 및 비-통상적 오류 교정의 결합을 이용하여 처방된 패턴 내에 생성되고, 이들 중의 하나 또는 둘 모두가 제어기의 메모리 내에 저장된 시력 처방과 일치하면 통상적 굴절 오류, 비통상적 굴절 오류를 교정하는데 사용된다. 새로운 굴절 인덱스는 초점 길이 내 변화에 상응하는 전기-활성 렌즈 내 적당한 옵티칼 파워를 생성한다. The range finder is in electrical communication with the electro-active element via a signal distributed via a conductive bus, directly or via a controller. If the rangefinder detects that the focal length generated by the electro-active element must be tm positioned to provide a different focal length, the rangefinder electrically signals the controller. In response to this signal, the controller adjusts the voltage applied to the electro-active element to produce a refractive index change, either alone or in combination with other refractive index changes, such as provided by the fixed optical power of the base lens to provide the desired vision correction. do. This refractive index change is generated in a pattern in which the refractive index change is prescribed using a pixylated electro-active element or a combination of conventional and non-traditional error corrections, one or both of which are prescriptions stored in the memory of the controller. If used, it is used to correct conventional refractive error, unusual refractive error. The new refractive index produces a suitable optical power in the electro-active lens that corresponds to the change in focal length.
비-통상적 굴절 오류가 자유 형성 렌즈 기술의 이용을 통해서가 아닌 전기-활성에 의해서만 교정되는 경우 픽실레이트된 전기-활성 요소가 사용된다. 비-통상적 굴절 오류는 전기-활성 요소에 전압을 적용함으로서 교정되고, 이는 전기-활성 요소 내에 포함된 다수의 픽셀에 굴절 인덱스 변화를 생성시키고 따라서 결합하여 비-통상적 굴절 오류의 교정을 제공하는 다양한 굴절 인덱스를 지닌 그리드 또는 패턴을 생성한다.Pixylated electro-active elements are used when non-traditional refractive errors are corrected only by electro-activity, not through the use of free-form lens technology. Non-traditional refraction errors are corrected by applying a voltage to the electro-active element, which creates a refractive index change in a number of pixels contained within the electro-active element and thus combines to provide a correction for the non-traditional refraction error. Create a grid or pattern with a refractive index.
거리측정기는 레이저, 발광 다이오드, 라디오-주파수 파장, 마이크로파 또는 초음파 임펄스와 같은 다양한 소스를 사용하여 물체를 위치시키고 그것의 거리를 결정한다. 수직 공동 표면-발광 레이저(VCSEL)가 광 전달기로서 사용될 수 있다. 작은 크기와 편편한 형태의 이들 장치는 본 적용에 매우 매력적인 것이다. 또다른 실시태양에서 유기 발광 다이오드 또는 OLED가 거리측정기를 위한 광원으로 사용된다. 이러한 장치의 이점은 OLED가 매우 투명하게 제작될 수 있다는 것이다. 따라서 OLED가 주목할만한 특징이 없는 렌즈 또는 프레임에 합체될 수 있기 때문에 렌즈를 미적으로 만족스럽게 하는 좋은 거리측정기일 수 있다. Rangefinders use a variety of sources such as lasers, light emitting diodes, radio-frequency wavelengths, microwave or ultrasonic impulses to locate objects and determine their distance. Vertical cavity surface-emitting lasers (VCSELs) can be used as the light transmitters. The small size and compact shape of these devices make them very attractive for this application. In another embodiment, an organic light emitting diode or OLED is used as the light source for the range finder. The advantage of such a device is that the OLED can be made very transparent. It can therefore be a good rangefinder that aesthetically satisfies the lens since the OLED can be incorporated into a lens or frame without any noteworthy features.
도 9A에 나타난 렌즈 상부로부터의 단면도인 도 9B에서 제어기/거리측정기 1220은 전기-활성 렌즈를 생성하도록 처리되는 전기-활성 기재 1250 내에 포함된다. 비아스(vias) 1290은 베이스 렌즈 1230 내에 매장된 회로에 전기적 연결을 제공하는데 사용된다. 이후 베이스 렌즈 1230의 외부 표면이 외부 파워 소스의 양성 및 음성 터미널과 전기적 접촉을 하도록 하는데 사용될 수 있는 투명 전도체 1293, 1296으로 코팅되어, 렌즈의 2개의 외부 표면을 교차하여 전위를 적용함으로서 전기-활성 요소 1205 및 제어기/거리측정기 1220에 파워가 적용될 수 있다.In FIG. 9B, which is a cross-sectional view from the top of the lens shown in FIG. 9A, the controller / rangefinder 1220 is included within the electro-active substrate 1250 processed to produce the electro-active lens. Vias 1290 are used to provide electrical connections to the circuitry embedded within the base lens 1230. The outer surface of the base lens 1230 is then coated with transparent conductors 1293, 1296, which can be used to make electrical contact with the positive and negative terminals of the external power source, electro-active by applying a potential across the two outer surfaces of the lens. Power may be applied to element 1205 and controller / rangefinder 1220.
제어기/거리측정기 1220은 여기에 기술된 어떠한 형태도 되는 전도성 버스의 시리즈에 의해 전기-활성 요소 1205에 연결된다. 바람직하게는 버스는 버스가 바퀴통(hub)으로 작용하는 전기-활성 요소로 바퀴 살(spoke)을 형성하는 마차 바퀴 구조이다. 마차 바퀴 구조는 많은 다른 위치에서 렌즈 1200 상에 고정된 제어기/거리측정기 1220의 선택권을 제공한다. 제어기/거리측정기 1220은 어떠한 전도성 버스 1240 상의 어떠한 위치에도, 바람직하게는 프레임의 가까이의 렌즈 말단에서 연결되거나, 대안으로 제어기/거리측정기 1220은 리드를 통해 전도성 버스 1240에 연결된 프레임에 부착된다. 또한 이러한 마차-바퀴 전도성 버스 형성은 파워 소스로부터 전기-활성 요소 1205를 교차하여 전압을 적용하는 다수의 위치를 제공한다.The controller / rangefinder 1220 is connected to the electro-active element 1205 by a series of conductive buses of any type described herein. Preferably the bus is a carriage wheel structure in which the bus forms spokes with electro-active elements acting as hubs. The wagon wheel structure provides a choice of controller / rangefinder 1220 fixed on the lens 1200 in many different locations. The controller / ranger 1220 is connected to any position on any conductive bus 1240, preferably at the lens end near the frame, or alternatively the controller / rangefinder 1220 is attached to a frame connected to the conductive bus 1240 via leads. This carriage-wheel conductive bus formation also provides multiple locations for applying voltage across the electro-active element 1205 from the power source.
대안으로, 특정한 실시태양에서 전기 전도 표면이 도 9C에 나타난 바와 같이 사용된다. 이들 실시태양에서 첫 번째 턱 1282 및 두 번째 턱 1284를 지닌 클램프와 같은 전도 관통 메카니즘이 사용되고, 각각의 턱은 파워 소스의 반대 터미널에 부착된다. 턱 1282, 1284가 죄여서 턱의 일부가 렌즈 1200의 표면을 관통하거나 그렇지 않은 경우 투명 전도체 1293, 1296의 표면에 접촉하게 되어 파워 소스로부터 전기 파워를 전도하게 된다. 도 9C에서 전도성 턱 1282, 1284는 렌즈의 반대면 위에 나타난다. 그러나 적당한 절연이 양성 및 음성 리드를 분리시키는 경우 턱 1282, 1284 모두 렌즈의 동일한 면을 관통함이 인식되어야 한다.Alternatively, in certain embodiments an electrically conductive surface is used as shown in FIG. 9C. In these embodiments a conducting through mechanism such as a clamp with a first jaw 1282 and a second jaw 1284 is used, with each jaw attached to the opposite terminal of the power source. The jaws 1282, 1284 are clamped such that a portion of the jaws penetrates the surface of the lens 1200 or otherwise contacts the surfaces of the transparent conductors 1293, 1296 to conduct electrical power from the power source. In Figure 9C the conductive jaws 1282, 1284 are shown on the opposite side of the lens. However, it should be recognized that both the jaws 1282 and 1284 penetrate the same side of the lens if proper insulation separates the positive and negative leads.
본 발명의 또다른 실시태양에서 배터리와 같은 파워 공급으로의 접촉은 여기에 기술된 방법에 따라 제조된 전기-활성 렌즈 1200을 포함한 안경 렌즈의 프레임 힌지(hinge) 1305 상에 또는 그 가까이에 고정된다. 도 10A는 본 발명의 예시적 실시태양에 따른 프레임 힌지 상에 또는 그 가까이에 고정된 파워 공급과 접촉하는 안경 프레임의 배면도를 나타낸다. 도 10B는 본 발명의 예시적 실시태양에 따른 프레임 힌지 상에 또는 그 가까이에 고정된 배터리와 접촉하는 안경 프레임의 배면도를 나타낸다. 일부 실시태양에서 배터리 1320과 같은 파워 공급은 렌즈 내 파워 터미널 1380, 1385에 구멍 1330을 뚫음으로서 렌즈의 전면을 통해 렌즈에 연결된다. In another embodiment of the present invention, contact with a power supply such as a battery is secured on or near the frame hinge 1305 of the spectacle lens, including the electro-active lens 1200 manufactured according to the method described herein. . 10A shows a rear view of a spectacle frame in contact with a fixed power supply on or near a frame hinge in accordance with an exemplary embodiment of the present invention. 10B shows a rear view of a spectacle frame in contact with a battery fixed on or near a frame hinge in accordance with an exemplary embodiment of the present invention. In some embodiments, a power supply, such as battery 1320, is connected to the lens through the front of the lens by drilling holes 1330 in power terminals 1380, 1385 in the lens.
일부 실시태양에서 제어기/거리측정기 1220은 렌즈 1200 내에 고정되고 제어기/거리측정기 1220 및 전기-활성 요소 1205에 대한 파워는 프레임 1300에 부착된 배터리 1320에 의해 공급된다. 도 10A 및 10B는 배터리 1320에 대한 접촉 1310이 예를 들어 프레임의 안경다리 지역 상에서와 같이 프레임 힌지 1305 위에 또는 그 가까이에 고정되는 실시태양을 나타낸다. 대안으로, 도 11A 및 11B에 나타난 바와 같이 배터리 1320과의 접촉 1310은 렌즈 1200의 후면을 통해 이루어질 수 있다. 접촉 1310은 ITO 또는 다른 전도성 산화물과 같은 투명한 전도성 물질로부터 또는 투명한 전도성 폴리머로 이루어진다.In some embodiments controller / rangefinder 1220 is secured within lens 1200 and power to controller / rangefinder 1220 and electro-active element 1205 is supplied by battery 1320 attached to frame 1300. 10A and 10B illustrate embodiments in which contact 1310 to battery 1320 is secured on or near frame hinge 1305, such as on the eyeglass region of the frame. Alternatively, as shown in FIGS. 11A and 11B, contact 1310 with battery 1320 may be through the rear of lens 1200. Contact 1310 consists of a transparent conductive material or from a transparent conductive material such as ITO or other conductive oxide.
도 12A 및 12B는 프레임 힌지 1305 위에 또는 그 가까이에 고정된 배터리 1320과의 접촉 1310의 대안적 실시태양을 나타낸다. 접촉 1310은 프레임 1300의 측면을 통해 렌즈의 1200의 측면 내로 확장된다. 이러한 경우 장치에 공급된 전류를 방해하기 위해 서로로부터 전기적으로 분리된 2개의 전도성 스트립으로 렌즈 1200의 외부 가장자리를 코팅하는데 유리하다. 이들 전도성 스트립은 더 좋은 표면 접촉을 제공하고 전기-활성 요소 1205에 공급된 전압에 대한 임피던스를 감소시킨다. 12A and 12B show an alternative embodiment of contact 1310 with battery 1320 fixed on or near frame hinge 1305. Contact 1310 extends into the side of 1200 of the lens through the side of frame 1300. In this case it is advantageous to coat the outer edge of the lens 1200 with two conductive strips electrically isolated from each other to disturb the current supplied to the device. These conductive strips provide better surface contact and reduce the impedance to the voltage supplied to the electro-active element 1205.
또한 외부 파워 공급을 프레임 고정시키기 위해 나사 및 프레임 힌지를 이용하는 것이 가능하다. 일부 실시태양에서 제어기도 이러한 방식으로 프레임에 고정된다. 도 13A-13D는 프레임 힌지 상에 고정된 배터리 부착을 나타낸다. 배터리 부착은 부착된 지지 고리 1420, 프레임 나사 1410 및 프레임 힌지 1305를 지닌 배터리 1320을 포함한다. 배터리지지 고리 1420은 나사 1410을 수용하기 위해 프레임 힌지 1305 내로 삽입된다. 나사 1410은 나사 1410을 유지하기 위해 꿰어진 프레임 힌지 1305를 통해 삽입된다. 도 13D는 배터리 1320이 배터리 지지 고리 1420으로부터 나사 1410을 풀지 않고 제거되거나 대체되는 배터리 크래들(cradle) 1322를 포함한 대안적 실시태양을 나타낸다. It is also possible to use screws and frame hinges to frame secure the external power supply. In some embodiments the controller is also secured to the frame in this manner. 13A-13D show a fixed battery attachment on the frame hinge. Battery attachment includes a battery 1320 with an attached support ring 1420, frame screw 1410 and frame hinge 1305. The battery support ring 1420 is inserted into the frame hinge 1305 to receive the screws 1410. Screw 1410 is inserted through frame hinge 1305, which is sewn to retain screw 1410. FIG. 13D illustrates an alternative embodiment in which the battery 1320 includes a battery cradle 1322 in which the battery 1320 is removed or replaced without loosening the screw 1410 from the battery support ring 1420.
전기-활성 렌즈의 제어기, 거리측정기 및 파워 공급은 렌즈 또는 안경 프레임 위에 놓인 개별적인 구성요소이거나 단일 모듈로 통합된다. 도 14는 본 발명의 예시적 실시태양에 따라 이용되는 단일 제어 모듈을 형성하는 통합된 배터리, 제어기 및 거리측정기를 나타낸다. 제어 모듈은 함께 모듈의 첫 번째 구성요소로서 거리측정기를 형성하는 반-원 광-검출기 1700 및 반-원 발광 다이오드 1710을 포함한다. 제어기 1720은 두 번째 구성요소를 형성하기 위해 거리측정기 뒤에 위치하고, 디스크-형태의 배터리 1730은 제어기 1720 뒤에 놓인다. 도 15에 나타난 바와 같이 이들 구성요소는 전기-활성 요소 1839에 파워를 제공하고 렌즈의 착용자에게 필요한 시력 교정을 제공하는 렌즈 1800의 초점 길이를 스위치하기 위해 전도성 버스 1820을 통해 전기-활성 요소 1830에 부착될 수 있는 단일 제어 모듈 1810을 형성한다.The controller, range finder and power supply of the electro-active lens are individual components placed on the lens or spectacle frame or integrated into a single module. 14 illustrates an integrated battery, controller and range finder forming a single control module for use in accordance with an exemplary embodiment of the present invention. The control module includes a semi-circular photo-detector 1700 and a semi-circular light emitting diode 1710 together forming the rangefinder as the first component of the module. The controller 1720 is placed behind the range finder to form a second component, and the disk-shaped battery 1730 is placed behind the controller 1720. As shown in FIG. 15, these components are connected to the electro-active element 1830 via a conductive bus 1820 to switch the focal length of the lens 1800 to provide power to the electro-active element 1839 and provide the vision correction required by the wearer of the lens. Form a single control module 1810 that can be attached.
도 16은 렌즈 내에 통합된 제어 모듈을 마무리하고 고정시키는 방법을 나타낸다. 단계 1900에서 레이아웃은 렌즈 블랭크 크기, 착용자의 동공 위치 및 이들 사이의 거리를 고려한 원하는 안경 프레임에 대해 선택된다. 단계 1910에서 일반적으로 미리 형성된 옵틱 또는 반-마무리된 블랭크인 렌즈 블랭크 1975가 렌즈 블랭크 크기 및 착용자의 동공 정렬에 기반하여 중심이탈된다. 또한 일부의 경우 중심이탈은 원하는 프리즘 효과를 생성하는데 바람직하다. 또한 난시 교정이 렌즈의 비-전기-활성 부분에 의해 제공되는 경우 렌즈 블랭크가 회전된다. 단계 1920에서 렌즈 블랭크 1975는 착용자에게 필요한 거리 처방을 제공하기 위해 표면 캐스트되거나 연마된다. 단계 1930에서 리세스는 전기-활성 요소 1977 및 전도성 버스 1979를 수용하기 위해 표면 내로 절단되거나 몰드된다. 단계 1930은 선택적이고 리세스는 미리 생성되었음이 인식되어야 한다. 단계 1940에서 전기-활성 요소 및 전도성 버스뿐만 아니라 제어기/거리측정기 1981이 리세스 내에 삽입되고 등각으로 밀봉되어 렌즈 내 이들 구성요소를 매장시킨다. 버스는 바람직하게는 거리측정기 및 제어기가 안경 프레임의 가장자리 가까이에, 바람직하게는 착용자의 안경다리 가까이에 놓일 수 있는 위치로 방향지워진다.16 shows a method of finishing and securing a control module integrated in a lens. In step 1900 the layout is selected for the desired eyeglass frame taking into account the lens blank size, the pupil position of the wearer and the distance between them. In step 1910 lens blank 1975, which is generally a pre-formed optical or semi-finished blank, is decentered based on the lens blank size and the wearer's pupil alignment. Also in some cases off-center is desirable to produce the desired prism effect. The lens blank is also rotated when astigmatism correction is provided by the non-electro-active part of the lens. In step 1920 the lens blank 1975 is surface cast or polished to provide the wearer with the necessary distance prescription. In step 1930 the recess is cut or molded into the surface to receive the electro-active element 1977 and the conductive bus 1979. It should be recognized that step 1930 is optional and that the recess has been created in advance. In step 1940 a controller / rangefinder 1981 as well as an electro-active element and a conductive bus, are inserted into the recess and conformally sealed to bury these components in the lens. The bus is preferably directed to a position where the range finder and controller can be placed near the edge of the spectacle frame and preferably near the wearer's leg.
그러나 다른 실시태양에서와 같이 제어기 및 거리측정기는 렌즈 내에 매장될 필요는 없고 이들 중 하나 또는 둘 모두는 안경 프레임 위에 또는 렌즈 표면 위에 배치되는 것과 같이 나중에 첨가된 후 렌즈 내 포함된 전도성 버스에 전기적으로 연결된다. 단계 1950에서 렌즈는 안경 프레임 내 배치를 위한 형태로 에지된 후 프레임 내에 고정된다. 안경 프레임에 꼭 맞도록 렌즈를 에지할 때 렌즈는 전기-활성 요소를 포함하지 않은 렌즈의 부분만 제거하도록 에지되어야 한다. 마지막으로 단계 1960에서 배터리는 전도성 버스에 연결된다. 제어기가 설치 전에 미리 프로그램화되지 않았다면 다른 초점 길이에 대한 착용자의 시력 처방과 같은 착용자에 대한 특정한 정보를 포함하도록 프로그램화된다. However, as in other embodiments, the controller and rangefinder do not need to be buried in the lens and one or both of them may be added later, such as disposed on the eyeglass frame or on the lens surface, and then electrically connected to the conductive bus contained in the lens. Connected. In step 1950 the lens is edged in form for placement in the spectacle frame and then secured in the frame. When the lens is edged to fit snugly to the spectacle frame, the lens should be edged to remove only the portion of the lens that does not contain the electro-active element. Finally, in step 1960, the battery is connected to the conductive bus. If the controller has not been programmed before installation, it is programmed to include specific information about the wearer, such as the wearer's vision prescription for other focal lengths.
대안으로, 거리측정기, 제어기 및 배터리 중의 어느 하나 또는 모두는 안경 프레임 상에 고정되고 전기-활성 요소를 통과하는 리드를 통해 전기-활성 렌즈에 연결된다. 도 17은 안경 프레임 내에 거리측정기, 배터리 및 제어기로 렌즈를 마무리하고 조제하는 방법을 나타낸다. 단계 2000에서 레이아웃이 선택된다. 단계 2010에서 미리 형성된 옵틱 또는 반-마무리된 블랭크는 도 17b에 나타난 바와 같이 중심이탈되고 회전될 수 있다. 렌즈가 원환체 파워를 지니고 전기-활성 요소가 렌즈의 옵티칼 중심 위에 놓인 경우 버스는 원환체 축에 비례하여 방향지워져야 한다. 단계 2020에서 도 17C에 나타난 바와 같이 렌즈는 원환체 및 구형 형태로 연마된다. 단계 2030 내에서와 같이 렌즈는 도 17D에 나타난 안경 프레임 내 배치를 위해 에지된다. 단계 2040에서 통합된 제어 모듈 2060으로 나타난 거리측정기, 배터리 및 제어기는 도 17E에 나타난 바와 같은 과정을 완성하기 위해 안경 프레임 위에 고정된다. 대안으로, 통합된 제어 모듈은 프레임 제조 동안 안경 프레임 위에 고정됨이 인식되어야 한다.Alternatively, either or both of the range finder, controller and battery are secured on the spectacle frame and connected to the electro-active lens via leads passing through the electro-active element. 17 shows a method of finishing and preparing a lens with a range finder, battery and controller in a spectacle frame. In step 2000 the layout is selected. In step 2010 the pre-formed optical or semi-finished blank can be decentered and rotated as shown in FIG. 17B. If the lens has toric power and the electro-active element is above the optical center of the lens, the bus must be oriented in proportion to the toric axis. In step 2020 the lens is polished into toric and spherical shapes as shown in FIG. 17C. As in step 2030, the lens is edged for placement in the spectacle frame shown in FIG. 17D. The rangefinder, battery and controller represented by the control module 2060 integrated in step 2040 are secured onto the spectacle frame to complete the process as shown in FIG. 17E. Alternatively, it should be appreciated that the integrated control module is fixed on the spectacle frame during frame manufacture.
착용자의 시력 요구에 대해 필요시 프리즘이 전기-활성 렌즈 제조의 다양한 실시태양 동안 첨가된다. 예를 들어 반-마무리된 블랭크가 사용되는 경우 시력 처방에 의한 필요에 따라 프리즘이 첨가되고 렌즈 내로 표면화되거나 일부의 경우 프리즘은 착용자의 동공-사이 거리에 대한 렌즈의 중심이탈에 의해 생성될 수 있다. Prisms are added during various embodiments of electro-active lens fabrication as needed for the wearer's vision needs. For example, when a semi-finished blank is used, a prism may be added and surfaced into the lens as needed by vision prescription, or in some cases the prism may be created by the lens being out of center with respect to the pupil-to-pupillary distance. .
유사하게는, 제조 동안 전기-활성 렌즈를 변형시키는 다른 방법이 표면화 후, 바람직하게는 하드 코팅 전에 렌즈를 염색함으로서 달성된다. 또한 렌즈는 광-크롬 층 또는 광-크롬 염료로 용이하게 흡수되는 물질로 렌즈를 등각으로 코팅함으로서 광-크롬을 제조할 수 있다. 대안으로, 염색은 전기-활성 요소 또는 전기-활성에 부가적인 전기-활성 물질층을 첨가시키는 것에 의해 생성된 전기-크롬 염색에 의해 생성된다. Similarly, another method of modifying an electro-active lens during manufacture is achieved by dyeing the lens after surfacing, preferably before hard coating. The lens can also be made of photo-chromium by conformal coating of the lens with a material that is readily absorbed by a photo-chromium layer or photo-chromium dye. Alternatively, the dyeing is produced by electrochromic dyeing produced by adding an electroactive element or an additional layer of electroactive material to the electroactive.
선택적인 반사-방지 코팅이 에징 전 또는 후에 렌즈에 도포된다. 반사-방지 코팅의 도포 동안 발생하는 기체-유출을 방지하기 위해 전기-활성 요소는 렌즈 내에 완정하게 밀봉되어야 한다.An optional anti-reflective coating is applied to the lens before or after edging. The electro-active element must be completely sealed in the lens to prevent gas-emissions that occur during application of the anti-reflective coating.
본 발명은 여기에 기술된 특정한 실시태양의 범위에 의해 한정적이지 않다. 실제로 여기에 기술된 것에 더하여 본 발명의 다양한 변형이 전술된 설명 및 수반된 도면으로부터 당업자에게 명백해질 것이다. 따라서 이러한 변형은 하기 첨부된 청구항의 범위 내에 있게 된다. 또한 본 발명이 특정한 목적으로 특정한 환경 내에서 특정한 실행의 배경 내에서 기술되더라도 당업자는 이의 유용성이 이에 한정적이지 않고 본 발명이 어떠한 목적으로 어떠한 환경에서 유익하게 실행될 수 있임이 인식될 것이다. 따라서 나타난 청구항은 여기에 기술된 바와 같이 본 발명의 전체 정신의 관점에서 해석되어야 한다.The invention is not limited by the scope of the particular embodiments described herein. Indeed, various modifications of the invention in addition to those described herein will become apparent to those skilled in the art from the foregoing description and the accompanying drawings. Such modifications are therefore intended to fall within the scope of the appended claims below. Furthermore, although the invention is described within the context of a particular implementation within a particular environment for a particular purpose, those skilled in the art will recognize that its usefulness is not so limited and that the invention may be advantageously implemented in any environment for any purpose. Thus, the claims set forth herein should be construed in view of the full spirit of the invention as described herein.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E601 | Decision to refuse application |