ИЗМЕНЯЕМОЕ ОПТИЧЕСКОЕ ОФТАЛЬМОЛОГИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО, СОДЕРЖАЩЕЕ ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ Российский патент 2017 года по МПК G02C7/08 G02C7/04 A61F2/16 

СМЕЖНЫЕ ЗАЯВКИ

Настоящая заявка испрашивает приоритет Предварительной заявки на патент США № 61/579,695, поданной 23 декабря 2011 г., содержание которой является основой настоящей заявки и включено в настоящую заявку.

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение описывает офтальмологическое линзовое устройство с возможностью изменения оптических свойств, а более конкретно, в некоторых вариантах осуществления, изготовление офтальмологической линзы с изменяемой оптической вставкой, использующей жидкокристаллические элементы.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Традиционно офтальмологическая линза, такая как контактная или интраокулярная линза, обладает заданными оптическими характеристиками. Контактная линза, например, может предоставлять одну из следующих возможностей: коррекцию зрения; косметическую коррекцию и терапевтическое воздействие, но только некоторый набор функций коррекции зрения. Каждая функция обеспечивается определенной физической характеристикой линзы. По существу, конструкция линзы с использованием светопреломляющих свойств позволяет корректировать характеристики зрения. Введенный в линзу пигмент позволяет обеспечить косметическую коррекцию. Введенный в линзу активный агент позволяет обеспечить терапевтическую функцию.

На сегодняшний день оптические характеристики офтальмологической линзы обусловлены ее физическими характеристиками. Как правило, оптические свойства определяют и затем придают их линзе в процессе изготовления, например, отливкой или токарной обработкой. После того как линза изготовлена, ее оптические характеристики остаются постоянными. Однако пользователям может оказаться полезной возможность периодически иметь более одной доступной оптической силы для обеспечения аккомодации. В отличие от тех, кто пользуется очками и может менять очки для изменения оптической коррекции, те, кто носит контактные либо интраокулярные линзы, до сих пор не имели возможности без значительных усилий менять оптические характеристики при таких способах коррекции зрения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Соответственно, настоящее изобретение содержит инновации, относящиеся к изменяемой оптической вставке, использующей жидкокристаллические элементы, которая может быть запитана энергией и включена в офтальмологическое устройство и выполнена с возможностью изменения оптических свойств линзы. Примеры таких офтальмологических устройств могут включать в себя, например, контактную линзу или интраокулярную линзу. К тому же здесь представлены способы и приспособление для изготовления офтальмологической линзы с изменяемой оптической вставкой с жидкокристаллическими элементами. Ряд вариантов осуществления изобретения также включает в себя литую контактную линзу из силиконового гидрогеля с жесткой или деформируемой запитанной энергией вставкой, которая дополнительно включает изменяемую оптическую часть, при этом вставка включена в офтальмологическую линзу биосовместимым образом.

Таким образом, настоящее изобретение включает в себя описание офтальмологической линзы с изменяемой оптической вставкой, устройство изготовления офтальмологической линзы с изменяемой оптической вставкой, а также способы их производства. Источник энергии может быть размещен на изменяемой оптической вставке, а вставка может быть размещена вблизи от одной или обеих частей формы для литья: первой части формы для литья и второй части формы для литья. Реакционно-способная смесь мономера помещается между первой частью формы для литья и второй частью формы для литья. Первую часть формы для литья размещают в непосредственной близости от второй части формы для литья, тем самым образуя полость линзы с запитанной энергией вставкой и по меньшей мере некоторым количеством реакционной смеси мономера в полости линзы; реакционно-способная смесь мономера подвергается воздействию актиничного излучения для образования офтальмологических линз. Линзы формируются путем контроля над актиничным излучением, которому подвергается реакционно-способная мономерная смесь. В некоторых вариантах осуществления край офтальмологической линзы или герметично закрывающий вставку слой может быть образован из стандартных гидрогелевых составов для офтальмологической линзы. Примеры материалов с характеристиками, которые обеспечивают приемлемое сочетание с множеством материалов вставки, включают в себя, например, без ограничений, материалы семейства нарафилкона (включая нарафилкон A и нарафилкон B) и семейства этафилкона (включая этафилкон A).

Способы изготовления изменяемой оптической вставки с жидкокристаллическими элементами и получаемые в результате вставки представляют собой важный аспект различных вариантов осуществления. В ряде вариантов осуществления жидкий кристалл помещается между ориентирующими слоями, которые могут устанавливать ориентацию покоя жидкого кристалла. Два упомянутых ориентирующих слоя электрически связаны с источником энергии электродами, размещенными на слоях подложки, которая содержит изменяемую оптическую часть. Электроды запитаны энергией через промежуточное соединение с источником энергии или непосредственно через компоненты, встроенные во вставку.

Возбуждение энергией ориентирующих слоев вызывает сдвиг жидкого кристалла из ориентации покоя в запитанную энергией ориентацию. В вариантах осуществления, использующих два уровня возбуждения энергией, запитанный и незапитанный, жидкий кристалл имеет только одну запитанную энергией ориентацию. В других альтернативных вариантах осуществления, где возбуждение энергией происходит по шкале энергетических уровней, жидкий кристалл может иметь множество запитанных энергией ориентаций.

Результирующее выравнивание и ориентация молекул воздействует на свет, проходящий через слой жидкого кристалла, вызывая таким образом изменение в изменяемой оптической вставке. Например, преломляющие свойства, получаемые в результате выравнивания и ориентации, влияют на падающий свет. К тому же такое воздействие имеет эффект нарушения поляризации света. В некоторых вариантах осуществления изменяемая оптическая вставка изменяет фокальные характеристики линзы.

В ряде вариантов осуществления между ориентирующим слоем и электродом располагается диэлектрическое вещество. Такие варианты осуществления включают в себя диэлектрическое вещество с объемными свойствами, такими как, например, предварительно сформированная форма. Другие варианты осуществления включают в себя второй слой диэлектрического вещества, причем толщина первого слоя диэлектрического вещества имеет разную толщину в оптической зоне, в результате чего в слое жидкокристаллического вещества образуется изменяющееся электрическое поле. В альтернативных вариантах осуществления офтальмологическое линзовое устройство включает в себя первый слой диэлектрического вещества, которое представляет собой смесь двух веществ с похожими оптическими свойствами и различными низкочастотными диэлектрическими свойствами.

ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На ФИГ. 1 представлен пример компонентов прибора узла формы для литья, которые могут применяться для реализации некоторых вариантов осуществления настоящего изобретения.

На ФИГ. 2 представлен пример осуществления устройства запитанной энергией офтальмологической линзы с изменяемой оптической вставкой.

На ФИГ. 3 представлено поперечное сечение варианта осуществления искусственного хрусталика с изменяемой оптической вставкой, в котором изменяемая оптическая часть состоит из жидкого кристалла.

На ФИГ. 4 представлено поперечное сечение варианта осуществления офтальмологической линзы с изменяемой оптической вставкой, в котором изменяемая оптическая часть состоит из жидкого кристалла.

На ФИГ. 5 представлен вариант осуществления изменяемой оптической вставки, в котором изменяемая оптическая часть состоит из жидкого кристалла.

На ФИГ. 6 представлен альтернативный вариант осуществления изменяемой оптической вставки, в котором изменяемая оптическая часть состоит из жидкого кристалла.

На ФИГ. 7 представлены этапы способа изготовления офтальмологической линзы с изменяемой оптической вставкой, состоящей из жидкого кристалла.

На ФИГ. 8 представлен пример компонентов устройства, предназначенного для помещения изменяемой оптической вставки из жидкого кристалла в часть формы для литья офтальмологической линзы.

На ФИГ. 9 представлен процессор, используемый для реализации некоторых вариантов осуществления настоящего изобретения.

Подробное описание изобретения

Настоящее изобретение включает в себя способы и устройство для изготовления офтальмологической линзы с изменяемой оптической вставкой, в которой изменяемая оптическая часть состоит из жидкого кристалла. К тому же настоящее изобретение включает в себя офтальмологическую линзу с изменяемой оптической вставкой, состоящей из жидкого кристалла, встроенного в офтальмологическую линзу.

В соответствии с настоящим изобретением офтальмологическая линза образована со встроенной вставкой и источником энергии, таким как электрохимический элемент или батарея, в качестве средства хранения энергии. В некоторых вариантах осуществления материалы, содержащие источник энергии, герметично закрыты и изолированы от среды, в которую помещают офтальмологическую линзу.

Для изменения оптической части используется регулирующее устройство, управляемое пользователем. Регулирующее устройство включает в себя, например, электронное или пассивное устройство для увеличения или уменьшения выходного напряжения. Некоторые варианты осуществления также включают в себя автоматизированное регулирующее устройство, предназначенное для изменения изменяемой оптической части с помощью автоматизированного устройства в соответствии с измеренным параметром или данными, введенными пользователем. Данные могут вводиться пользователем, например, с помощью переключателя, контролируемого беспроводным устройством. Беспроводное устройство может включать в себя, например, радиочастотное управление, магнитную коммутацию, а также индуктивную коммутацию.

В ряде вариантов осуществления вставка также включает в себя изменяемую оптическую часть, состоящую из слоев жидкого кристалла. Изменение оптической силы происходит тогда, когда электрические поля, создаваемые подачей энергии на электроды, вызывают переориентацию внутри слоя жидкого кристалла, сдвигая таким образом молекулы из ориентации покоя в запитанную энергией ориентацию. В других альтернативных вариантах осуществления используются другие эффекты, вызванные изменением слоев жидкого кристалла в результате подачи энергии на электроды, например вращение углов поляризации.

В некоторых вариантах осуществления изобретения со слоями жидкого кристалла в неоптической зоне офтальмологической линзы присутствуют запитываемые энергией, в то время как другие варианты осуществления изобретения не требуют возбуждения энергией. В упомянутых вариантах, не требующих возбуждения энергией, жидкий кристалл изменяется пассивно в результате воздействия какого-либо внешнего фактора, такого как, например, температура окружающей среды или окружающее освещение.

Жидкокристаллическая линза обеспечивает электрически изменяемый коэффициент преломления поляризованного света, падающего на тело линзы. Сочетание двух линз, в котором ось поляризации второй линзы поворачивается относительно первой линзы, позволяет получить линзу, которая способна изменять коэффициент преломления неполяризованного окружающего освещения.

Объединение электрически активных слоев жидкого кристалла с электродами образует физический объект, управляемый приложением электрического поля к электродам. Если в периферической зоне жидкокристаллического слоя присутствует слой диэлектрика, то поле слоя диэлектрика и поле жидкокристаллического слоя объединяются в поле электродов. Характер трехмерной формы объединения полей слоев оценивается, основываясь на принципах электродинамики геометрии слоя диэлектрика и жидкокристаллического слоя. Если эффективная электрическая толщина диэлектрического слоя неоднородна, то воздействие поля на электроды может иметь «форму» эффективной формы диэлектрика и может создавать размерные изменения коэффициента преломления в жидкокристаллических слоях. В ряде вариантов осуществления такое придание формы приводит к образованию линз, способных приобретать изменяемые фокальные свойства.

В следующих разделах будет приведено подробное описание вариантов осуществления настоящего изобретения. Описания как предпочтительных, так и альтернативных примеров осуществления изобретения являются только примерами осуществления изобретения. Предполагается, что специалисту в данной области будут понятны возможности создания модификаций и других вариантов осуществления изобретения. Поэтому следует учитывать, что область, охватываемая настоящим изобретением, не ограничивается приведенными примерами осуществления изобретения.

ОПРЕДЕЛЕНИЯ

В приведенном описании и пунктах формулы, относящихся к настоящему изобретению, используется ряд терминов, для которых будут приняты следующие определения:

Ориентирующий слой: в рамках настоящего изобретения относится к слою, расположенному в непосредственной близости к жидкокристаллическому слою, воздействующему и выравнивающему ориентацию молекул внутри жидкокристаллического слоя. Результирующее выравнивание и ориентация молекул воздействует на свет, проходящий через слой жидкого кристалла. Например, преломляющие свойства, получаемые в результате выравнивания и ориентации, влияют на падающий свет. К тому же такое воздействие имеет эффект нарушения поляризации света.

Электрическое взаимодействие: в рамках настоящего изобретения относится к состоянию под воздействием электрического поля. В случае использования проводящих материалов воздействие происходит в результате протекания электрического тока или приводит к протеканию электрического тока. При использовании других материалов воздействие, такое как, например, стремление ориентировать постоянные и индуцированные дипольные молекулы вдоль линий поля, к примеру, вызывает поле электрического потенциала.

Запитанный энергией: в рамках настоящего документа относится к состоянию, в котором устройство может поставлять электрический ток или аккумулировать электрическую энергию.

Запитанная энергией ориентация: в рамках настоящего изобретения относится к ориентации молекул жидкого кристалла при воздействии на них потенциального поля, подключенного к источнику энергии. Например, устройство, содержащее жидкие кристаллы, имеет одну запитанную энергией ориентацию, если источник работает только в режиме вкл. и выкл. В других вариантах осуществления запитанная энергией ориентация изменяется по шкале в зависимости от количества переданной энергии.

Энергия: в настоящем документе обозначает способность физической системы к совершению работы. В рамках настоящего изобретения упомянутая способность, как правило, может относиться к способности выполнения электрических действий при совершении работы.

Источник энергии: в настоящем документе обозначает устройство, выполненное с возможностью поставлять энергию или приводить биомедицинское устройство в запитанное энергией состояние.

Устройство сбора электроэнергии: в настоящем документе относится к устройству, способному извлекать энергию из окружающей среды и преобразовывать ее в электрическую энергию.

Искусственный хрусталик: в рамках настоящего изобретения относится к офтальмологической линзе, встроенной в глаз.

Линзообразующая смесь, или реакционно-способная смесь, или реакционно-способная смесь мономера (РСМ) – при использовании в настоящем документе термин относится к мономерному или форполимерному материалу, который можно полимеризовать и поперечно сшить или поперечно сшить для формирования офтальмологической линзы. Различные варианты осуществления включают линзообразующие смеси с одной или более добавками, такими как: УФ-блокаторы, красители, фотоинициаторы или катализаторы и другие добавки, которые могут понадобиться в составе офтальмологических линз, таких как, например, контактные или интраокулярные линзы.

Линзообразующая поверхность: в настоящем документе обозначает поверхность, используемую для литья линзы. В ряде вариантов осуществления любая такая поверхность представляет собой поверхность оптической чистоты и качества, что означает, что данная поверхность является достаточно гладкой и выполнена таким образом, что поверхность линзы, образованная при полимеризации линзообразующей смеси, находящейся в непосредственном контакте с поверхностью формы для литья, обладает оптически приемлемым качеством. Кроме того, в ряде вариантов осуществления линзообразующая поверхность может иметь такую геометрию, которая необходима для придания поверхности линзы желаемых оптических характеристик, включая, например, сферическую, асферическую и цилиндрическую силу, коррекцию аберраций волнового фронта, коррекцию топографии роговицы.

Жидкий кристалл: при использовании в настоящем документе термин относится к состоянию вещества, обладающего свойствами от стандартной жидкости и твердого кристалла. Жидкий кристалл невозможно рассматривать как твердое вещество, но его молекулы показывают определенную степень организации. Используемый в настоящем документе термин «жидкий кристалл» не ограничивается конкретной фазой или структурой, но такой жидкий кристалл может иметь конкретную ориентацию в состоянии покоя. Ориентацию и фазы жидкого кристалла можно изменять с помощью внешних воздействий, таких как, например, температура, магнитное или электрическое поле, в зависимости от класса жидкого кристалла.

Литий-ионный элемент: в настоящем документе означает электрохимический элемент, в котором электрическая энергия вырабатывается в результате движения ионов лития через элемент. Данный электрохимический элемент, как правило, называемый аккумуляторной батареей, в своей типичной форме может быть возвращен в состояние с более высоким зарядом или перезаряжен.

Вставка из субстрата или вставка: в настоящем документе обозначает формуемую или жесткую подложку, обеспечивающую поддержание источника энергии в офтальмологической линзе. В ряде вариантов осуществления вставка из субстрата также включает в себя одну или более изменяемых оптических частей.

Форма для литья: в настоящем документе обозначает жесткий или полужесткий объект, который может применяться для формования линз из неотвержденных составов. Некоторые предпочтительные формы для литья включают в себя две части, образующие переднюю изогнутую часть формы для литья и заднюю изогнутую часть формы для литья.

Офтальмологическая линза, или линза: при использовании в настоящем документе термин относится к любому офтальмологическому устройству, расположенному в или на глазу. Такие устройства могут обеспечить возможность оптической или косметической коррекции. Например, термин «линза» относится к контактной линзе, интраокулярной линзе, накладной линзе, глазной вставке, оптической вставке или иному устройству подобного назначения, служащему для коррекции или модификации зрения или для косметической коррекции физиологии глаза (например, изменения цвета радужной оболочки) без ущерба для зрения. В ряде вариантов осуществления предпочтительные линзы настоящего изобретения представляют собой мягкие контактные линзы, изготовленные из силиконовых эластомеров или гидрогелей, которые включают в себя, например, силикон-гидрогели и фтор-гидрогели.

Оптическая зона: в настоящем документе обозначает область офтальмологической линзы, через которую смотрит пользователь офтальмологической линзы.

Мощность: в настоящем документе обозначает совершенную работу или переданную энергию за единицу времени.

Перезаряжаемый или перезапитываемый: в настоящем документе обозначает возможность быть перезаряженным или переведенным в состояние с более высокой способностью к совершению работы. Множество вариантов применения в рамках настоящего изобретения могут относиться к возможности восстановления указанной способности, при которой электрический ток определенной величины испускается в течение определенного периода времени.

Перезапитывать или перезаряжать: в рамках настоящего изобретения относится к возвращению источника энергии в состояние с большей способностью выполнять работу. В рамках настоящего изобретения упомянутая способность, как правило, может относиться к восстановлению способности устройства испускать электрический ток определенной величины в течение определенного промежутка времени.

Высвобожденный из формы для литья: в рамках настоящего изобретения относится к линзе, которая либо полностью отделена от формы для литья, либо лишь слабо закреплена на ней таким образом, что ее можно отделить легким встряхиванием или сдвинуть с помощью тампона.

Ориентация покоя: в рамках настоящего изобретения относится к ориентации молекул жидкокристаллического устройства в состоянии покоя, то есть не запитанном энергией состоянии.

Изменяемая оптика: в рамках настоящего изобретения относится к способности изменять оптические свойства, такие как, например, оптическую силу линзы или угол поляризации.

ОФТАЛЬМОЛОГИЧЕСКИЕ ЛИНЗЫ

На фигуре 1 представлен прибор 100 для формирования офтальмологических устройств, содержащих герметизированные вставки. Прибор включает в себя пример формы для литья передней криволинейной поверхности 102 и соответствующей ей формы для литья задней криволинейной поверхности 101. Изменяемую оптическую вставку 104 и тело 103 офтальмологического устройства можно разместить внутри формы для литья передней криволинейной поверхности 102 и формы для литья задней криволинейной поверхности 101. В ряде вариантов осуществления материал тела 103 представляет собой гидрогелевый материал, а изменяемая оптическая вставка 104 окружена данным материалом на всех поверхностях.

Изменяемая оптическая вставка 104 содержит множество жидкокристаллических слоев 109 и 110. Другие варианты включают в себя один жидкокристаллический слой; некоторые из этих вариантов описаны в следующих разделах. При применении прибора 100 можно создать новое офтальмологическое устройство, образованное из комбинации компонентов с множеством герметичных участков.

В ряде вариантов осуществления линза с изменяемой оптической вставкой 104 включает в себя конструкцию с жесткой центральной частью и мягкими краями, в которой центральный жесткий оптический элемент, содержащий жидкокристаллические слои 109 и 110, непосредственно контактирует с атмосферой и поверхностью роговицы передней и задней поверхностями соответственно. Мягкие края материала линзы (как правило, материала на основе гидрогеля) прикрепляются по периферии жесткого оптического элемента, который также добавляет энергию и функциональность для полученной офтальмологической линзы.

На фигуре 2 изображен вид сверху вниз примерного варианта изменяемой оптической вставки 200. На данном изображении источник энергии 210 показан в периферической части 211 изменяемой оптической вставки 200. Источник энергии 210 включает в себя, например, тонкую пленку, перезаряжаемую литий-ионную батарею или батарею щелочных аккумуляторов. Источник энергии 210 может быть соединен с контактными точками 214 для обеспечения взаимосвязи. Провода могут быть проволочным соединением; проволочное соединение может связывать контактные точки 214 с источником энергии 210 и фотоэлементом 215, который может быть использован для пополнения источника энергии 210. Дополнительные провода подключают источник энергии 210 к цепи какой-либо взаимосвязывающей структуры проволочным паяным контактом. В других вариантах вставка имеет элементы взаимосвязи, расположенные на ее поверхности.

В некоторых вариантах осуществления изменяемая оптическая вставка 200 включает в себя гибкий субстрат. Данный гибкий субстрат может иметь форму, приближенную к типичной форме линзы, аналогичным образом с тем, что было описано выше. Однако для придания дополнительной гибкости изменяемая оптическая вставка 200 может иметь дополнительные особенности формы, такие как радиальные продольные разрезы. Также могут быть включены различные электронные компоненты 212, такие как интегральные схемы, дискретные компоненты, пассивные компоненты и прочие подобные устройства.

Изменяемая оптическая часть 213 также изображена на иллюстрациях. Оптическая часть может быть изменена по команде с помощью электрического тока, проходящего через изменяемую оптическую часть. В ряде вариантов осуществления изменяемая оптическая часть 213 состоит из жидкокристаллической тонкой пленки, расположенной между двумя слоями прозрачной подложки.

Изменяемая оптическая вставка, содержащая жидкокристаллические элементы

На фигуре 3 изображена интраокулярная линза 300 с конфигурацией, содержащей плоские жидкокристаллические слои в сочетании со сформированными диэлектриками и прозрачными электродами. В ряде вариантов осуществления интраокулярная линза 300 включает в себя первый жидкокристаллический слой 335, расположенный между двумя оптически прозрачными слоями подложки 305 и 345. Жидкокристаллический слой 335 может быть также расположен между двумя прозрачными электродами 310 и 345, которые находятся в электрической взаимосвязи с источником энергии. На эту подложку установлен прозрачный электрод 310. В ряде вариантов осуществления электрод 310 состоит из прозрачного проводящего оксида, такого как, например, оксид индия и олова (ITO). Этот электрод 310 электрически соединен с электронным управляющим элементом вне оптической зоны линзы.

На фигуре 3 показан первый элемент линзы 315, состоящий из одного диэлектрического материала. В ряде вариантов осуществления второй элемент линзы 320 имеет диэлектрические свойства, отличные от диэлектрических свойств элемента первой линзы. В ряде вариантов осуществления выбор материала включает в себя комбинацию материалов, которые имеют разные диэлектрические проницаемости при низких частотах, но при этом обладают сочетающимися свойствами в оптическом спектре. Первый элемент линзы 315 изготовлен из оптического стекла или пластмассы, а второй элемент линзы 320 включает в себя раствор на водной основе, который в некоторых вариантах имеет сочетающийся показатель преломления с первым элементом 315 для оптического света.

Некоторые варианты осуществления также включают в себя средний слой подложки 325, который содержит ориентирующий слой 330. Второй ориентирующий слой 340 расположен на второй оптически прозрачной подложке 350. Второй ориентирующий слой 340 расположен между жидким кристаллом 335 и вторым электродом 345, который прикреплен ко второму слою подложки 350.

Жидкокристаллический слой 335 находится в электрическом соединении с электродами 310 и 345, при этом возбуждение с помощью источника энергии заряжает электроды 310 и 345, что приводит к созданию электрического поля в области между ними. Примерным результатом электрического поля в области жидкокристаллического слоя является вращение молекул в слое и в результате сдвиг поляризационных свойств слоя. В другом примере этот сдвиг ориентации молекул в жидкокристаллическом слое 335 может вызвать изменение в жидкокристаллическом слое из ориентации покоя в запитанную энергией ориентацию. В вариантах, где возбуждение переключается между двумя состояниями, активированным или неактивированным, жидкокристаллический слой 335 имеет только ориентацию покоя и запитанную энергией ориентацию. В других альтернативных вариантах осуществления, где возбуждение происходит по шкале энергетических уровней, жидкий кристалл 335 может иметь множество запитанных энергией ориентаций.

В некоторых вариантах осуществления интраокулярная линза 300 включает в себя вторую систему жидкокристаллического слоя 390. Указанная вторая система 390 может перекрываться с первой системой 380 посредством включения второго слоя подложки 350, хотя вторая система 390 все еще работает независимо от системы первого слоя 380. Система второго слоя 390 имеет такую же конфигурацию, что и система первого слоя 380 или, в других вариантах, имеет другую конфигурацию. Как и в системе первого слоя 380, электроды связаны с жидкокристаллическим слоем. Система второго слоя 390 работает таким же образом, как и система первого слоя 380. Альтернативно, жидкокристаллический слой 335 первой системы 380 выполнен из вещества, отличного от жидкокристаллического слоя второй системы 390.

На фигуре 4 показана офтальмологическая линза 400 со встроенной изменяемой оптической вставкой 410. Вставка 410 имеет изменяемую оптическую часть 402 с жидкокристаллическим слоем 404. Подобно интраокулярной линзе 300, показанной на фигуре 3, вставка 410 имеет множество жидкокристаллических слоев 404 и 405. Части вставки 410 накладываются на оптическую зону офтальмологической линзы 400.

На фигуре 5 показана изменяемая оптическая часть 500, которая вставляется в офтальмологическую линзу, а также жидкокристаллический слой 525. Переменная оптическая часть 500 имеет такое же разнообразие материалов и структурного соответствия, как уже обсуждалось в других разделах данного описания. В ряде вариантов осуществления прозрачный электрод 550 размещен на первой прозрачной подложке 555. Первый элемент линзы 540 выполнен из диэлектрической пленки, которая размещена на первом прозрачном электроде 550. В таких вариантах осуществления форма диэлектрического слоя первого элемента линзы 540 образовывает изменяемую по диэлектрической толщине форму, как показано на фигуре. В ряде вариантов осуществления, например, сформированный слой образован литьевым формованием на комбинации первого прозрачного электрода 550 и подложке 555.

Жидкокристаллический слой 525 расположен между первым прозрачным электродом 550 и вторым прозрачным электродом 515. Второй прозрачный электрод 515 присоединен к верхнему слою подложки 510, причем устройство, образованное от верхнего слоя подложки 510 к нижнему слою подложки 555, содержит изменяемую оптическую часть 500 офтальмологической линзы. Два ориентирующих слоя 530 и 520 окружают жидкокристаллический слой 525. Упомянутые ориентирующие слои 530 и 520 функционируют для определения ориентации покоя офтальмологической линзы. В ряде вариантов осуществления слои электродов 515 и 550 находятся в электрическом соединении с жидкокристаллическим слоем 525 и вызывают сдвиг ориентации от ориентации покоя к по меньшей мере одной энергетически запитанной ориентации.

На фигуре 6 показан альтернативный вариант изменяемой оптической части, которую можно вставлять в офтальмологическую линзу, а также жидкокристаллический слой 625. По аналогии с изменяемой оптической вставкой 500, показанной на фигуре 5, наслоение подложек 635 и 655 и диэлектрических материалов как на первом элементе линзы 645, так и на втором элементе линзы 640, приводит к трехмерной форме, которая может влиять на оптические свойства жидкокристаллического слоя 625. Первый прозрачный электрод 650 расположен на первом слое подложки 655 изменяемой оптический части 600 офтальмологической линзы.

Поскольку каждый слой 635, 655, 645 и 640, включенный в изменяемую оптическую вставку 600, имеет трехмерное свойство, характер верхнего слоя подложки 610 и нижнего слоя подложки 655 может быть более сложным, чем аналогичные элементы 305 и 350 соответственно в интраокулярной линзе 300. В ряде вариантов осуществления форма верхнего слоя подложки 610 может отличаться от нижнего слоя подложки 655. Некоторые варианты осуществления включают в себя первый элемент линзы 645 и второй элемент линзы 640, причем оба из них состоят из диэлектрического материала. Второй элемент линзы 640 имеет диэлектрические свойства, отличные от диэлектрических свойств первого элемента линзы 645 при низкой частоте, но сопоставим с оптическим спектром первого элемента линзы. Материалы второго элемента линзы 640 включают в себя, например, водянистые жидкости, сопоставимые с оптическими свойствами первого элемента линзы 645.

Изменяемая оптическая вставка 600 включает в себя средний слой подложки 635, который формирует поверхностный слой, на котором располагается жидкокристаллический слой 625. В ряде вариантов осуществления средний слой подложки 635 также действует для содержания второй линзы 640, если указанный второй элемент линзы 640 имеет жидкую форму. Некоторые варианты осуществления включают в себя жидкокристаллический слой 625, расположенный между первым ориентирующим слоем 630 и вторым ориентирующим слоем 620, причем второй ориентирующий слой 620 помещен на втором прозрачном электроде 615. Верхний слой подложки 610 содержит комбинацию слоев, которые формируют изменяемую оптическую вставку 600, которая реагирует на электрические поля, прикладываемые к ее электродам 650 и 615. Ориентирующие слои 620 и 630 воздействуют на оптические свойства изменяемой оптической вставки 600 различными способами, включая, например, средства, описанные на Фигурах 3 и 12.

МАТЕРИАЛЫ

Варианты микроинъекционного литья могут включать в себя, например, смолу на основе сополимера поли(4-метилпент-1-ен), используемую для изготовления линз с диаметром от приблизительно 6 до 10 мм, радиусом передней поверхности от приблизительно 6 до 10 мм, радиусом задней поверхности от приблизительно 6 до 10 мм и толщиной центра от приблизительно 0,050 до 1,0 мм. Некоторые примеры вариантов осуществления включают в себя вставку диаметром приблизительно 8,9 мм, радиусом передней поверхности приблизительно 7,9 мм, радиусом задней поверхности приблизительно 7,8 мм, а также толщиной центра приблизительно 0,200 мм и профиля края приблизительно 0,050 радиуса.

Вставка с изменяемой оптической частью 104 может быть помещена в части формы для литья 101 и 102, использующиеся для изготовления офтальмологической линзы. Материал частей формы для литья 101 и 102 может содержать, например, полиолефин или один или более из следующих материалов: полипропилен, полистирол, полиэтилен, полиметилметакрилат, а также модифицированные полиолефины. Другие формы для литья могут быть изготовлены из керамического или металлического материала.

Предпочтительный алициклический сополимер содержит два разных алициклических полимера. Различные марки алициклических сополимеров могут иметь температуру стеклования от 105°C до 160°C.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения формы могут содержать такие полимеры, как полипропилен, полиэтилен, полистирол, полиметилметакрилат, модифицированные полиолефины с алициклическим компонентом в основной цепи и циклические полиолефины. Подобная смесь может использоваться для изготовления любой половины формы для литья или обеих половин одновременно, причем данная смесь предпочтительно используется для выполнения задней криволинейной поверхности, а передняя криволинейная поверхность состоит из алициклических сополимеров.

В ряде предпочтительных способов для изготовления форм 100 для целей настоящего изобретения используется литье под давлением в соответствии с известными способами, однако приемлемые реализации также могут включать в себя формы, изготовленные с использованием иных способов, в том числе включая: токарную обработку, алмазное точение, а также лазерную резку.

Как правило, линзы образуются по меньшей мере на одной поверхности обеих частей формы для литья 101 и 102. Однако в некоторых вариантах осуществления одну поверхность линзы можно сформировать из части формы для литья 101 или 102, а другую поверхность линзы можно сформировать методом токарной обработки или любыми другими способами.

В некоторых вариантах осуществления предпочтительный материал включает в себя содержащий силикон компонент. Под «кремнийсодержащим компонентом» подразумевается любой компонент, содержащий по меньшей мере одно звено [–Si–O–] в составе мономера, макромера или форполимера. Полное содержание Si и непосредственно связанного с ним O в рассматриваемом силиконсодержащем компоненте предпочтительно составляет более чем приблизительно 20 весовых процентов и более предпочтительно более чем 30 весовых процентов полного молекулярного веса силиконсодержащего компонента. Подходящие для целей настоящего изобретения кремнийсодержащие компоненты предпочтительно содержат полимеризуемые функциональные группы, такие как акрилатная, метакрилатная, акриламидная, метакриламидная, виниловая, N-виниллактамовая, N-виниламидная и стириловая функциональные группы.

В некоторых вариантах осуществления края офтальмологической линзы, также называемые герметично закрывающим вставку слоем, который окружает вставку, могут быть образованы из стандартных гидрогелевых композиций для офтальмологической линзы. Примеры материалов с характеристиками, которые могут обеспечивать приемлемое сочетание с множеством материалов вставки, могут включать в себя, без ограничений, материалы семейства нарафилкона (включая нарафилкон A и нарафилкон B) и семейства этафилкона (включая этафилкон A). Ниже приведено более полное, с технической точки зрения, описание характера материалов, которые могут применяться в области, представленной в настоящем документе. Специалисту в данной области будет понятно, что другие материалы, отличные от описанных ниже, также позволяют сформировать приемлемую оболочку или частичную оболочку для герметизированных вставок и должны рассматриваться в соответствии с объемом формулы изобретения и в рамках данного объема.

Подходящие для целей настоящего изобретения кремнийсодержащие компоненты включают в себя соединения формулы I

где

фрагмент R¹ независимо выбран из группы, включающей в себя одновалентные реакционно-способные группы, одновалентные алкильные группы или одновалентные арильные группы, причем каждая из перечисленных химических групп может далее иметь в своем составе функциональные группы, выбираемые из гидрокси, амино, окса, карбокси, алкилкарбокси, алкокси, амидо, карбамат, карбонат, галоген, а также их различные комбинации; а одновалентные силоксановые цепи имеют в своем составе 1-100 повторяющихся Si-O блоков и могут дополнительно содержать функциональные группы, выбираемые из следующего ряда: алкил, гидрокси, амино, окса, карбокси, алкилкарбокси, алкокси, амидо, карбамат, галоген, а также их различные комбинации;

где b = от 0 до 500, причем подразумевается, что, если b отлично от нуля 0, то по b имеется распределение с модой, равной указанному значению;

причем по меньшей мере один R¹ содержит одновалентную реакционно-способную группу, а в некоторых вариантах осуществления от одного до 3 R¹ содержат одновалентные реакционно-способные группы.

Используемый в настоящей заявке термин «одновалентные реакционно-способные группы» относится к группам, способным вступать в реакции свободнорадикальной и/или катионной полимеризации. Характерные, но не ограничивающие примеры свободнорадикальных реакционно-способных групп включают в себя (мет)акрилаты, стирилы, винилы, виниловые эфиры, C_1-6алкил(мет)акрилаты, (мет)акриламиды, C_1-6алкил(мет)акриламиды, N-виниллактамы, N-виниламиды, C_2-12алкенилы, C_2-12алкенилфенилы, C_2-12алкенилнафтилы, C_2-6алкенилфенил-C_1-6алкилы, O-винилкарбаматы и O-винилкарбонаты. Характерные, но не ограничивающие примеры катионных реакционно-способных групп включают в себя винилэфирные или эпоксидные группы, а также их смеси. В одном варианте осуществления свободнорадикальные реакционно-способные группы содержат (мет)акрилат, акрилокси, (мет)акриламид и их смеси.

Подходящие для целей настоящего изобретения одновалентные алкильные и арильные группы включают в себя незамещенные одновалентные C₁–C₁₆алкильные группы, C₆–C₁₄арильные группы, такие как замещенные и незамещенные метил, этил, пропил, бутил, 2-гидроксипропил, пропоксипропил, полиэтиленоксипропил, их комбинации и т.п.

В одном варианте осуществления b равно нулю, один R¹ представляет собой одновалентную реакционно-способную группу и по меньшей мере 3 R¹ выбраны из одновалентных алкильных групп, имеющих от одного до 16 атомов углерода, и в другом варианте осуществления — из одновалентных алкильных групп, имеющих от одного до 6 атомов углерода. Неограничивающие примеры кремнийсодержащих компонентов в данном варианте осуществления включают в себя 2-метил-, 2-гидрокси-3-[3-[1,3,3,3-тетраметил-1-[(триметилсилил)окси]дисилоксанил]пропокси]пропиловый эфир (SiGMA),

2-гидрокси-3-метакрилоксипропилоксипропилтрис(триметилсилокси)силан,

3-метакрилоксипропилтрис(триметилсилокси)силан («TRIS»),

3-метакрилоксипропилбис(триметилсилокси)метилсилан и

3-метакрилоксипропилпентаметилдисилоксан.

В другом варианте осуществления b равно от 2 до 20, от 3 до 15 или в некоторых вариантах осуществления от 3 до 10; по меньшей мере один концевой фрагмент R¹ представляет собой одновалентную реакционно-способную группу, а остальные группы R¹ выбраны из одновалентных алкильных групп, содержащих от 1 до 16 атомов углерода, а в другом варианте осуществления — из одновалентных алкильных групп, содержащих от 1 до 6 атомов углерода. В еще одной реализации настоящего изобретения b составляет от 3 до 15, один концевой фрагмент R¹ представляет собой одновалентную реакционно-способную группу, другой концевой фрагмент R¹ представляет собой одновалентную алкильную группу, содержащую от 1 до 6 атомов углерода, а оставшиеся фрагменты R¹ представляет собой одновалентные алкильные группы, содержащие от 1 до 3 атомов углерода. Характерные, но не ограничивающие примеры силиконсодержащих компонентов такого варианта осуществления настоящего изобретения включают в себя (полидиметилсилоксан (МВ 400-1000) с концевой моно-(2-гидрокси-3-метакрилоксипропил)-пропил эфирной группой) («OH-mPDMS»), (полидиметилсилоксаны (МВ 800-1000) с концевыми моно-н-бутильными и концевыми монометакрилоксипропильными группами), («mPDMS»).

В другом варианте осуществления настоящего изобретения b находится в диапазоне от 5 до 400 или от 10 до 300, оба концевых фрагмента R¹ представляют собой моновалентные реакционные группы, а остальные фрагменты R¹ независимо выбираются из моновалентных алкильных групп, содержащих от 1 до 18 атомов углерода, которые могут иметь эфирные мостиковые группы между атомами углерода и могут также включать атомы галогенов.

В одном варианте осуществления, когда необходимо изготовить линзу на основе силикон-гидрогеля, линзу, составляющую предмет настоящего изобретения, изготавливают из реакционной смеси, содержащей по меньшей мере приблизительно 20 и предпочтительно приблизительно от 20 до 70% вес. кремнийсодержащих компонентов в расчете на общий вес содержащих реакционно-способный мономер компонентов, из которых изготавливают полимер.

В другом варианте осуществления от одного до четырех R¹ содержат винилкарбонат или карбамат следующей формулы:

Формула II

в которой: Y обозначает O-, S- или NH-;

R обозначает водород или метил; d равен 1, 2, 3 или 4; и q равен 0 или 1.

Кремнийсодержащие винилкарбонатные или винилкарбаматные мономеры конкретно включают в себя: 1,3-бис[4-(винилоксикарбонилокси)бут-1-ил]тетраметилдисилоксан; 3-(винилоксикарбонилтио)пропил-[трис(триметилсилокси)силан]; 3-[трис(триметилсилокси)силил]пропилаллилкарбамат; 3-[трис(триметилсилокси)силил]пропилвинилкарбамат; триметилсилилэтилвинилкарбонат; триметилсилилметилвинилкарбонат, и

Если необходимо получить биомедицинские устройства с модулем упругости, составляющим менее 200, только один из фрагментов R¹ должен представлять собой одновалентную реакционно-способную группу, и не более двух из оставшихся фрагментов R¹ должны представлять собой одновалентные силоксановые группы.

Другой класс силиконсодержащих компонентов включает в себя полиуретановые макромеры со следующими формулами:

Формулы IV-VI

(*D*A*D*G)_a *D*D*E¹;

E(*D*G*D*A)_a *D*G*D*E¹ или;

E(*D*A*D*G)_a *D*A*D*E¹

в которой:

D обозначает алкильный бирадикал, алкилциклоалкильный бирадикал, циклоалкильный бирадикал, арильный бирадикал или алкиларильный бирадикал, содержащий от 6 до 30 атомов углерода,

G обозначает алкильный бирадикал, циклоалкильный бирадикал, алкилциклоалкильный бирадикал, арильный бирадикал или алкиларильный бирадикал, содержащий от 1 до 40 атомов углерода, который может иметь в основной цепи эфирные, тиоэфирные или аминовые мостиковые группы;

* обозначает уретановую или уреидо-мостиковую группу;

_a равен по меньшей мере 1;

A обозначает дивалентный полимерный радикал со следующей формулой:

Формула VII

R¹¹ независимо обозначает алкильную или фторзамещенную алкильную группу, имеющую от 1 до 10 атомов углерода, которая может иметь эфирные связи между атомами углерода; y равно по меньшей мере 1; и p обеспечивает молекулярную массу фрагмента от 400 до 10000; каждый из E и E¹ независимо обозначает полимеризуемый ненасыщенный органический радикал, представленный следующей формулой:

Формула VIII

в которой R¹² представляет собой водород или метил; R¹³ представляет собой водород, алкильный радикал, имеющий от 1 до 6 атомов углерода, или радикал —CO—Y—R¹⁵, в котором Y представляет собой —O—, Y—S— или —NH—; R¹⁴ представляет собой бивалентный радикал, имеющий от 1 до 12 атомов углерода; X означает —CO— или —OCO—; Z означает —O— или —NH—; Ar означает ароматический радикал, имеющий от 6 до 30 атомов углерода; w равно от 0 до 6; x равно 0 или 1; y равно 0 или 1 и z равно 0 или 1.

Предпочтительно силиконсодержащий компонент представляет собой полиуретановый макромер, представленный следующей формулой:

Формула IX

где R¹⁶ представляет собой бирадикал диизоцианата после удаления собственно изоцианатной группы, например бирадикал изофорондиизоцианата. Другим силиконсодержащим макромером, соответствующим целям настоящего изобретения, является соединение по формуле X (где x + y представляет собой число в диапазоне от 10 до 30), получаемое при реакции фторэфира, полидиметилсилоксана с концевой гидроксильной группой, изофорондиизоцианата и изоцианатоэтилметакрилата.

Формула X

Иные силиконсодержащие компоненты, соответствующие целям настоящего изобретения, включают в себя макромеры, содержащие полисилоксановые, полиалкиленэфирные, диизоцианатные, полифторуглеводородные, полифторэфирные и полисахаридные группы; полисилоксаны с полярной фторированной привитой или боковой группой, содержащей атом водорода, присоединенный к концевому дифторзамещенному атому углерода; гидрофильные силоксанилметакрилаты, содержащие эфирные и силоксанильные мостиковые группы, а также поперечно-сшиваемые мономеры, содержащие полиэфирные и полисилоксанильные группы. Любые из перечисленных выше полисилоксанов могут также использоваться в качестве содержащего силикон компонента в настоящем изобретении.

ПРОЦЕССЫ

Следующие стадии способа предложены как примеры процессов, которые можно реализовать в соответствии с некоторыми аспектами настоящего изобретения. Следует понимать, что порядок представления стадий способа не является ограничивающим, и для реализации настоящего изобретения можно использовать и другие последовательности. Кроме того, не все из стадий являются необходимыми для реализации настоящего изобретения, и в различные варианты осуществления настоящего изобретения можно включить дополнительные стадии. Специалисту в данной области может быть очевидно, что на практике возможны дополнительные варианты осуществления, и такие способы также входят в объем формулы изобретения.

На фигуре 7 показана блок-схема примерных этапов, которые могут быть использованы для реализации настоящего изобретения. На этапе 701 образуют первый слой подложки, а на этапе 702 образуют второй слой подложки. На этапе 703 электродный слой может быть нанесен на первый слой подложки. Осаждение может происходить, например, осаждением из паровой фазы или методом нанесения гальванического покрытия. В ряде вариантов осуществления первый слой подложки может быть частью вставки, которая имеет участки как в оптической зоне, так и в неоптической зоне. Процесс осаждения покрытия на электрод может одновременно определить особенности взаимодействия в некоторых вариантах осуществления.

На этапе 704 первый слой подложки может быть дополнительно обработан, чтобы добавить ориентирующий слой на предварительно нанесенный слой покрытия электрода. Ориентирующие слои могут быть осаждены на верхний слой подложки, а затем обработаны стандартным способом, таким как, например, техниками трения, для создания канавок, которые характерны для стандартных ориентирующих слоев.

На этапе 705 второй слой подложки может быть подвергнут дальнейшей обработке. Электродный слой может быть осажден на втором слое подложки аналогичным образом, как это было сделано на этапе 703. Затем в некоторых вариантах осуществления на этапе 706 диэлектрический слой может быть нанесен на второй слой подложки, расположенный на электродном слое. Диэлектрический слой может быть сформирован с переменной толщиной по всей его поверхности. Например, диэлектрический слой можно формовать на первом слое подложки. Альтернативно, предварительно сформированный диэлектрический слой может быть прикреплен на электродную поверхность второй детали подложки.

На этапе 707 ориентирующий слой может быть сформирован на втором слое подложки аналогичным образом, как и на стадии обработки на этапе 704. После этапа 707 два отдельных слоя подложки, которые могут образовывать по меньшей мере часть вставки офтальмологической линзы, готовы к присоединению. На этапе 708 эти две части будут приведены в непосредственную близость друг к другу, а затем жидкокристаллический материал будет введен между частями. На этапе 709 две части могут быть расположены рядом друг с другом, а затем герметизированы для образования изменяемого оптического элемента с жидким кристаллом.

В ряде вариантов осуществления две части такого типа, как были образованы на этапе 709, могут быть созданы путем повторения этапов способа от 701 до 709, в котором ориентирующие слои смещены друг от друга, чтобы обеспечить получение линзы, которая может регулировать оптическую силу неполяризованного света. В таких вариантах осуществления оба изменяемых оптических слоя могут быть объединены в единую оптическую изменяемую вставку. На этапе 710 изменяемый оптический элемент может быть соединен с источником энергии и промежуточные или прикрепляемые компоненты могут быть размещены на нем.

На этапе 711 изменяемая оптическая вставка, полученная на этапе 710, может быть размещена внутри части формы для литья. Изменяемая оптическая вставка также может содержать или может не содержать один или более компонентов. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления изменяемая оптическая вставка помещается в часть формы механическим способом. Установка механическим способом может включать в себя, например, применение робота или других средств автоматизации, известных в отрасли в качестве применяемых для установки компонентов методом поверхностного монтажа. В рамках настоящего изобретения предусмотрено также помещение изменяемой оптической вставки в форму человеком. Соответственно, для эффективного помещения изменяемой оптической вставки с источником энергии в часть формы для литья могут быть использованы какие-либо механические или автоматизированные способы помещения, так чтобы полимеризация реакционно-способной смеси в частях формы приводила к изготовлению офтальмологической линзы.

В некоторых вариантах осуществления в формы помещается изменяемая оптическая вставка, закрепленная в подложке. Источник энергии и один или более компонентов также закреплены в подложке и связаны электросвязью с изменяемой оптической вставкой. Компоненты могут включать в себя, например, цепи для управления мощностью, прикладываемой к изменяемой оптической вставке. Соответственно, в некоторых вариантах осуществления компонент содержит механизм контроля, приводящий в действие изменяемую оптическую вставку, для того, чтобы изменить одну или более оптическую характеристику, например изменить состояние первой оптической мощности на вторую оптическую мощность.

В некоторых модификациях изобретения процессор, микро- или наноэлектромеханические системы или другие компоненты также могут размещаться в изменяемой оптической вставке и быть подключенными к источнику энергии. На этапе 712 реакционно-способная мономерная смесь вносится в половину формы для литья. На этапе 713 первая часть формы для литья помещена в непосредственной близости от второй части формы для создания полости для изготовления линзы по меньшей мере с частью реакционно-способной мономерной смеси и изменяемой оптической вставкой в полости. Как сказано выше, предпочтительные варианты осуществления включают в себя источник энергии и один или более компонентов, также находящихся в полости, соединенных посредством электрической связи с изменяемой оптической вставкой.

На этапе 714 реакционно-способная мономерная смесь в полости полимеризуется. Полимеризацию можно провести, например, путем воздействия фотохимически активного излучения или тепла или с помощью обоих видов воздействия. На этапе 715 офтальмологическая линза удаляется из частей формы для литья вместе с изменяемой оптической вставкой, удерживаемой на или инкапсулированной в полимеризованном материале, герметично содержащем вставку, из которого выполнена офтальмологическая линза.

Хотя изобретение может использоваться для получения жестких или мягких контактных линз из любого известного материала линз или материала, подходящего для формирования таких линз, предпочтительно, чтобы линзы настоящего изобретения были мягкими контактными линзами с водосодержанием приблизительно от 0 до 90 процентов. Более предпочтительно, чтобы указанные линзы были изготовлены из мономеров, содержащих гидроксильные группы, карбоксильные группы или оба типа групп, или были изготовлены из кремнийсодержащих полимеров, таких как силоксаны, гидрогели, силикон-гидрогели и их комбинации. Материал, подходящий для формирования линз, составляющих предмет настоящего изобретения, можно изготовить путем взаимодействия смесей макромеров, мономеров и их комбинаций вместе с добавками, такими как инициаторы полимеризации. Подходящие материалы включают в себя, без ограничений, силикон-гидрогели, изготовленные из силиконовых макромеров и гидрофильных мономеров.

Устройство

На фигуре 8 показан автоматический аппарат 810 с одним или несколькими поверхностями переноса 811. Составные части формы, каждая из которых связана с изменяемой оптической вставкой 814, удерживаются на поддоне 813 и передаются к перемещаемым поверхностям раздела 811. Варианты осуществления могут включать в себя, например, единую поверхность раздела индивидуально помещаемой изменяемой оптической вставки 814 либо составную поверхность раздела (не показано) для одновременного размещения изменяемых оптических вставок 814 в составные части формы для литья, а в некоторых вариантах осуществления - в каждую часть формы для литья. Размещение может происходить вертикальным движением 815 перемещаемых поверхностей раздела 811.

Следующий аспект некоторых вариантов осуществления настоящего изобретения включает в себя устройство для удерживания изменяемой оптической вставки 814 во время формования вокруг этих компонентов тела офтальмологической линзы. В некоторых вариантах осуществления изменяемая оптическая вставка 814 и источник энергии могут прикрепляться к точкам удерживания на форме для литья линзы (не показано). Точки удерживания могут быть закреплены полимеризованным материалом того же типа, из которого формируют тело линзы. Другие варианты осуществления включают в себя слой преполимера в той части формы для литья, на которую крепятся изменяемая оптическая вставка 814 и источник энергии.

Процессоры, включаемые во вставку

На фигуре 9 представлен контроллер 900, который можно использовать в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения. Контроллер 900 включает в себя процессор 910, который может содержать один или несколько процессорных компонентов, подключенных к устройству обмена данными 920. В некоторых вариантах осуществления контроллер 900 используется для передачи энергии источнику энергии, помещенному в офтальмологическую линзу.

Контроллер может включать в себя один или несколько процессоров, подключенных к устройству обмена данными, выполненному с возможностью передачи энергии по каналу связи. Устройство обмена данными может использоваться для электронного управления одним или несколькими следующими процессами: размещение изменяемой оптической вставки в офтальмологическую линзу или передача команды для управления изменяемым оптическим устройством.

Устройство связи 920 также можно использовать для сообщения, например, с одним или более компонентами контролирующего прибора или производственного оборудования.

Процессор 910 также может сообщаться с устройством хранения данных 930. Устройство хранения данных 930 может содержать любые соответствующие устройства хранения информации, включая комбинации магнитных устройств хранения данных (например, накопители на магнитных лентах и жестких дисках), оптических устройств хранения данных и/или полупроводниковых запоминающих устройств, таких как оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) и постоянное запоминающее устройство (ПЗУ).

В устройстве хранения данных 930 может храниться программа 940 для управления процессором 910. Процессор 910 выполняет команды программы 940 и таким образом работает в соответствии с настоящим изобретением. Например, процессор 910 может получать информацию с описанием расположения изменяемой оптической вставки, расположения устройства обработки данных и так далее. Устройство хранения данных 930 может также хранить офтальмологические данные в одной или нескольких базах данных 950, 960. Базы данных 950 и 960 могут включать в себя специальную контролирующую логическую схему для управления энергией, идущей к и от изменяемой оптической линзы.

Устройство офтальмологической линзы с изменяемой оптической вставкой содержит герметизирующий вставку слой, содержащий оптическую и неоптическую зоны; изменяемую оптическую вставку, по меньшей мере часть которой расположена внутри оптической зоны и содержит слой жидкокристаллического материала; источник энергии, встроенный в герметизирующий вставку, и по меньшей мере первый слой диэлектрического материала в непосредственной близости от слоя жидкокристаллического материала, который изменяется по толщине в области оптической зоны. Технический результат - возможность управлять преломляющими характеристиками линзы изменяющимся электрическим полем за счет изменяющейся толщины слоя диэлектрического вещества 2 н. и 33 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Устройство запитанной энергией офтальмологической линзы с изменяемой оптической вставкой, содержащее:

герметизирующий вставку офтальмологической линзы слой, содержащий оптическую зону и неоптическую зону;

изменяемую оптическую вставку, содержащую по меньшей мере часть внутри оптической зоны;

источник энергии, встроенный в герметизирующий вставку офтальмологической линзы материал, по меньшей мере в области, содержащей неоптическую зону;

изменяемую оптическую вставку, содержащую слой жидкокристаллического материала; и

по меньшей мере первый слой диэлектрического материала, в непосредственной близости от слоя жидкокристаллического материала,

при этом указанный первый слой диэлектрического материла изменяется по толщине в области оптической зоны.

2. Устройство по п.1, в котором запитанная энергией офтальмологическая линза представляет собой контактную линзу.

3. Устройство по п.2, в котором изменяемое электрическое поле в слое жидкокристаллического материала образуется в результате того, что толщина первого слоя диэлектрического материала изменяется в области оптической зоны.

4. Устройство по п.3, в котором изменяемая оптическая вставка изменяет фокальные характеристики запитанной энергией офтальмологической линзы.

5. Устройство по п.3, в котором первый слой диэлектрического материала представляет собой смесь двух материалов с подобными оптическими характеристиками и отличными низкочастотными диэлектрическими свойствами.

6. Устройство по п.2, в котором источник энергии возбуждает компоненты внутри запитанной энергией офтальмологической линзы и приводит к тому, что слой жидкокристаллического материала изменяет свое поляризационное воздействие на свет.

7. Устройство по п.3, в котором:

слой жидкокристаллического материала расположен по меньшей мере между двумя ориентирующими слоями;

по меньшей мере два указанных ориентирующих слоя расположены между по меньшей мере двумя слоями электродов; и

указанные по меньшей мере два слоя электродов электрически связаны с источником энергии.

8. Устройство по п.7, в котором:

слой жидкокристаллического материала имеет по меньшей мере первую возбужденную ориентацию; и

возбуждение слоев электродов приводит к смещению слоя жидкокристаллического материала из ориентации покоя в по меньшей мере первую возбужденную ориентацию.

9. Устройство по п.1, в котором герметизирующий вставку слой офтальмологической линзы содержит материал, содержащий силикон.

10. Устройство по п.1, в котором герметизирующий вставку слой офтальмологической линзы содержит этафилькон А.

11. Устройство по п.1, дополнительно содержащее процессор.

12. Устройство по п.7, дополнительно содержащее процессор.

13.Устройство по п.7, в котором источник энергии содержит шкалу энергетических уровней;

при этом слой жидкокристаллического материала содержит множество возбужденных ориентаций, при этом каждая из множества возбужденных ориентаций относится к отличающейся одной из шкалы энергетических уровней; и

возбуждение по меньшей мере двух слоев электродов, в частности, на одном энергетическом уровне из шкалы энергетических уровней вызывает смещение слоя жидкокристаллического материала из ориентации покоя в соответствующую одну из множества возбужденных ориентаций.

14. Устройство по п.1, дополнительно содержащее регулирующее устройство, управляемое пользователем, которое по выбору изменяет изменяемую оптическую вставку, при этом:

изменяемая оптическая вставка содержит первый электрод и второй электрод, при этом первый электрод и второй электрод являются прозрачными; и

слой жидкокристаллического материала расположен между первым электродом и вторым электродом.

15. Устройство по п.14, в котором регулирующее устройство, управляемое пользователем, выполнено с возможностью управления оптической силой запитанной энергией офтальмологической линзы.

16. Устройство по п.15, в котором регулирующее устройство, управляемое пользователем, является автоматизированным в соответствии с измеренным параметром.

17. Устройство по п.15, в котором регулирующее устройство, управляемое пользователем, является автоматизированным в соответствии с данными, введенными пользователем.

18. Устройство по п.15, в котором регулирующее устройство, управляемое пользователем, содержит переключатель, контролируемый беспроводным устройством.

19. Устройство по п.18, в котором беспроводное устройство осуществляет связь посредством радиочастотной передачи.

20. Устройство по п.18, в котором беспроводное устройство осуществляет связь посредством магнитной коммутации.

21. Запитанная энергией интраокулярная линза с изменяемой оптической вставкой, содержащая:

интраокулярную линзу с оптической зоной и первой неоптической зоной;

источник энергии, прикрепленный к интраокулярной линзе в первой неоптической зоне;

изменяемую оптическую вставку, содержащую по меньшей мере первый слой жидкокристаллического материала; и

по меньшей мере первый слой диэлектрического материала в непосредственной близости от слоя жидкокристаллического материала,

при этом первый слой диэлектрического материала сформирован таким образом, что он имеет различную толщину в оптической зоне.

22. Запитанная энергией интраокулярная линза по п.21, в которой:

первый слой диэлектрического материала представляет собой смесь по меньшей мере первого материала и второго материала с подобными оптическими характеристиками и различными низкочастотными диэлектрическими свойствами.

23. Запитанная энергией интраокулярная линза по п.22, в которой:

изменяемая оптическая вставка изменяет фокальные характеристики линзы.

24. Запитанная энергией интраокулярная линза по п.23, в которой источник энергии возбуждает компоненты внутри указанной линзы и приводит к тому, что слой жидкокристаллического материала изменяет свое преломляющее воздействие на свет.

25. Запитанная энергией интраокулярная линза по п.24, в которой:

по меньшей мере первый слой жидкокристаллическогоматериала расположен по меньшей мере между двумя слоями электродов; и

по меньшей мере два слоя электродов электрически связаны с источником энергии.

26. Запитанная энергией интраокулярная линза по п.25, в которой:

по меньшей мере первый слой жидкокристаллического материала имеет по меньшей мере первую возбужденную ориентацию; и

возбуждение слоев электродов приводит к смещению слоя жидкокристаллического материала из ориентации покоя в по меньшей мере первую возбужденную ориентацию.

27. Запитанная энергией интраокулярная линза по п.25, дополнительно содержащая процессор.

28. Запитанная энергией интраокулярная линза по п.24, в которой источник энергии содержит шкалу энергетических уровней;

слой жидкокристаллического материала содержит множество возбужденных ориентаций, при этом каждая из множества возбужденных ориентаций относится к отличающейся одной из шкалы энергетических уровней; и

возбуждение по меньшей мере двух слоев электродов, в частности, на одном энергетическом уровне из шкалы энергетических уровней вызывает смещение слоя жидкокристаллического материала из ориентации покоя в соответствующую одну из множества возбужденных ориентаций.

29. Запитанная энергией интраокулярная линза по п.21, дополнительно содержащая регулирующее устройство, управляемое пользователем, которое по выбору изменяет изменяемую оптическую вставку, при этом:

изменяемая оптическая вставка содержит первый электрод и второй электрод, при этом первый электрод и второй электрод являются прозрачными; и

слой жидкокристаллического материала расположен между первым электродом и вторым электродом.

30. Запитанная энергией интраокулярная линза по п.29, в которой регулирующее устройство, управляемое пользователем, выполнено с возможностью управления оптической силой запитанной энергией интраокулярной линзы.

31. Запитанная энергией интраокулярная линза по п.30, в которой регулирующее устройство, управляемое пользователем, является автоматизированным в соответствии с измеренным параметром.

32. Запитанная энергией интраокулярная линза по п.30, в которой регулирующее устройство, управляемое пользователем, является автоматизированным в соответствии с данными, введенными пользователем.

33. Запитанная энергией интраокулярная линза по п.30, в которой регулирующее устройство, управляемое пользователем, содержит переключатель, контролируемый беспроводным устройством.

34. Запитанная энергией интраокулярная линза по п.33, в которой беспроводное устройство осуществляется связь посредством радиочастотной передачи.

35. Запитанная энергией интраокулярная линза по п.33, в которой беспроводное устройство осуществляется связь посредством магнитной коммутации.