CZ20002408A3 - Actively adjustable multifocal lenses - Google Patents
Actively adjustable multifocal lenses Download PDFInfo
- Publication number
- CZ20002408A3 CZ20002408A3 CZ20002408A CZ20002408A CZ20002408A3 CZ 20002408 A3 CZ20002408 A3 CZ 20002408A3 CZ 20002408 A CZ20002408 A CZ 20002408A CZ 20002408 A CZ20002408 A CZ 20002408A CZ 20002408 A3 CZ20002408 A3 CZ 20002408A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- lens
- holographic
- vinyl
- optical
- optical element
- Prior art date
Links
Landscapes
- Eyeglasses (AREA)
- Prostheses (AREA)
Abstract
Aktivní multiflokální optická čočka má první optický prvek (12), který poskytuje první optickou mohutnost, který koriguje např. krátkozrakost, a druhý optický prvek (14), který poskytuje druhou optickou mohutnost, přičemž tento druhý optický prvek (14) je objemovým holografickým optickým prvkem, který byl programován pro zaostření přicházejícího světla. Biokompaktibilní holografický prvek je vyrobitelný ze zesíťovatelného nebo polymerovatelného předpolymeru, kde tento předpolymer zesíťuje nebo polymeruje za vzniku netekutého biokompatibilního optického prvku v průběhu až 5 minutového ozařování zdrojem ultrafialového světla, přičemž předpolymerje funkcionalizovaný kopolymer vinyllaktamu a CO . druhého vinylového monomeru.The active multifocal optical lens has a first optical element (12) that provides a first optical power that corrects, for example, myopia, and a second optical element (14) that provides a second optical power, wherein the second optical element (14) is a volume holographic optical element that has been programmed to focus incoming light. The biocompatible holographic element is producible from a crosslinkable or polymerizable prepolymer, wherein the prepolymer crosslinks or polymerizes to form a non-fluid biocompatible optical element during up to 5 minutes of irradiation with an ultraviolet light source, wherein the prepolymer is a functionalized copolymer of vinyl lactam and CO . a second vinyl monomer.
Description
Oblast techniky ,Field of technology,
Vynález : se týká multifokálních . čoček obsahující Ř' s holografický prvek- a poskytujících alespoň dvě' optické mohutnosti. - r The invention relates to multifocal lenses containing a holographic element and providing at least two optical powers.
Dosavadní- stav technikyCurrent state of the art
V současnosti jsou dostupné bifokální oční čočky různých konstrukcí, které se ukládají do oka nebo na. oko za účelem korekce .defektů vidění, přičemž těmito čočkami jsou například kontaktní čočky nebo intraokulární čočky. Jednou z obvyklých kons-ťrukcí očních čoček je konstrukce typuCurrently, bifocal ophthalmic lenses of various designs are available, which are placed in or on the eye for the purpose of correcting vision defects, such as contact lenses or intraocular lenses. One of the common ophthalmic lens designs is the type
J'koncentrického simultánního vidění. Koncentrická simultánní bifokální čočka na dvě optické zóny, které- jsou vzájemně koncentrické. Tyto koncentrické alternující optické, zóny mají různé poloměry zakřivení za účelem dosažení dvou odlišných optických mohutností - pro blízké- obrazy a pro daleké obrazy a tudíž 'zaostření blízkých a dalekých obrazů ve /-společné ohniskové oblasti. ' I .když jsou koncentrické šTmultáhh“픓bTf bkáTní'i''s'čočky=ji=ž=dostUpné'“’po=™určitou',iúdobŮ7“ nedošlo k jejich praktickému uplatnění v širokém měřítku.Důvodem -je to,. že obrazy promítnuté- na sítnici koncentrickou bifokální čočkou jsou složeny jak z blízkých, tak i dalekých obrazů- a překrývání těchto obrazů má za následek,. že ani blízké ani vzdálené obrazy nejsou zcela jasné. Tak například ' v případě, že je přes koncentrickou • · · · · · ♦··· e eee e · eee « e β » ,¾ ,.··.-··········· • ·'· · · · · · · '· · ···· ·· ·· 99. 99 99 v 2 simultání bifokální čočku pozorován vzdálený předmět, jsou přítomny i obrazy blízkých předmětů, které závojují nebo zamlžují obraz . vzdáleného předmětu. Kromě toho vzhledem k tomu, že světlo, vstupující do koncentrické bifokální čoč.ky se dělí do dvou optických zón, je bifokální vidění'' na újmu. kontrastu .a intensity vidění zaostřeného předmětu, což jeJ'concentric simultaneous vision. Concentric simultaneous bifocal lens with two optical zones which are concentric to each other. These concentric alternating optical zones have different radii of curvature in order to achieve two different optical powers - for near-images and for far-images and thus 'focusing near and far images in a /-common focal area. ' Even though concentric bifocal lenses are available , they have not been widely used in practice . The reason is that the images projected onto the retina by a concentric bifocal lens are composed of both near and far images , and the overlapping of these images results in neither the near nor the far images being completely clear. For example, if a distant object is observed through a concentric bifocal lens, both near and far images are present. near objects that obscure or blur the image of a distant object. In addition, since the light entering the concentric bifocal lens is divided into two optical zones, bifocal vision is detrimental to the contrast and intensity of the focused object, which is
-zejména výrazné za.špatných světelných podmínek.-especially noticeable in poor lighting conditions.
££
Další koncepcí konvenční bifokální oční čočky je koncepvcě typu difrakčního simultánního vidění. Tyto čočky mají difrakční optický' prvek a. refrakční optický prvek avyužívají oba' optické prvky k simultánnímu promítnutí) vzáleného a blízkého obrazu - na sítnici. Stejně .jako koncentrická simultánní bifokální čočka štěpí' difrakční’ simultánní bifokální čočka světlo vstupující do oka na' blízký a vzdálený obraz a promítá tyto obrazy současně na sítnici. V důsledku toho není zcela' jasný ani blízký ani.Another concept of a conventional bifocal ophthalmic lens is the concept of the diffractive simultaneous vision type. These lenses have a diffractive optical element and a refractive optical element and use both optical elements to simultaneously project a distant and a near image onto the retina. Like a concentric simultaneous bifocal lens, a diffractive simultaneous bifocal lens splits the light entering the eye into a near and a far image and projects these images simultaneously onto the retina. As a result, neither the near nor the far image is completely clear.
. vzdálený Obraz> což- má opět z-a následek' problém souvisejíc! s nedostatečným kontrastem a jasem pozorovaných předmětů, který se opět nežádoucím způsobem uplatňuje zejména za . ’ ' špatných světelných podmínek. . _ _L__ 1 . distant Image> which again results in a problem related to insufficient contrast and brightness of the observed objects, which again is undesirable, especially in . '' poor lighting conditions. . _ _ L __ 1
Ještě další koncepcí konvenčních bifokálních očních čoček je -koncepce translačního typu. Translační bifokální konstantní čočka . obecně kopíruje koncepci konvenčních ’ bifokálních brýlových · čoček. Translační čočka má dvě odlišně lokalizované sekce vidění, které mají různě optické mohutnosti.' Poloha bifokální čočky na oku.se musí posunout z jedné polohy do druhé·, když si nositel čočky přeje vidět předměty, které, jsou' umístěny ve vzdálenosti, která je odlišná od vzdálenosti, ve které se nacházejí právě zaostřené předměty. Hlavní problém, který je vlastní konvenčním.translačním bifokálním očním čočkám jsou obtíže, kterým musí nositel čelit v případě, že se musí snažit β · β β β e β « ·· ·· ·'· « změnit polohu čočky na oku,.. Tato čočka se musí na oku posunout o relativně velkou vzdálenost v případě změny z vidění skrze jednu sekci na vidění skrze druhou sekci, přičemž posunutí z jedné sekce do druhé sekce -vidění musí být zcela ukončeno ještě předtím, než. může být uskutečněno jasné vidění.Yet another concept of conventional bifocal ophthalmic lenses is the translational type concept. A translational bifocal constant lens generally follows the concept of conventional bifocal spectacle lenses. A translational lens has two differently located vision sections that have different optical powers. The position of the bifocal lens on the eye must be shifted from one position to another when the wearer wishes to see objects that are located at a distance different from the distance at which the currently focused objects are located. The main problem inherent in conventional translational bifocal lenses is the difficulty faced by the wearer when attempting to change the position of the lens on the eye. The lens must move a relatively large distance on the eye when changing from vision through one section to vision through the other section, and the shift from one section to the other must be completely completed before clear vision can be achieved.
. V nedávné době byla pro dosažení bifokální funkce čočky navržena aktivně regulovatelná koncepce. Příkladem takové koncepce je- bifokální čočka typu simultánního vidění mající v . sekcích nanesené termochromní povlaky. Tato bifokální čočka je. koncipována pro aktivaci termochromního povlaku na optické zóně čočky pro vzdálené viděni v případě, kdy nositel shlíží dolů, aby zaostřil-na určitý blízký předmět. Takto aktivovaný' 'termochromní povlak na sekci pro vidění na dálku blokuje světlo procházející skrze sekci pro vidění na dálku, čímž . se zabrání tomu, aby obraz pozorovaného blízkého předmětu byl ' závojován nebo' zamlžován obrazem vzdálených předmětů,. Tato koncepce všaknení příliš praktická vzhledem k tomu, .že běžně dostupné materiály pro termochromní povlaky se neaktivují. „a^ nedeaktivují dostatečně -rychle pro praktickou aplikaci uvedené koncepce'. Další koncepce používá čočku, která mění svojí ohniskovou vzdálenost pomocí vypínatelné bate;rie nebo fotočlánku. Tato koncepce'rovněž není příliš praktická vzhledem k tomu, že' elektrický obvod- a elektrický zdroj musí být natolik malé, aby mohly být umístěny v .oční čočce, přičemž musí být současně spolehliyé_a trvanlivé-. _ _________ , ___________. Recently, an actively controllable concept has been proposed to achieve bifocal function of the lens. An example of such a concept is a simultaneous vision type bifocal lens having thermochromic coatings applied to the . sections. This bifocal lens is . designed to activate the thermochromic coating on the optical zone of the lens for distance vision in the event that the wearer looks down to focus on a certain near object. The thus activated ''thermochromic coating on the distance vision section blocks light passing through the distance vision section, thereby . preventing the image of the observed near object from being 'fogged' or 'fogged' by the image of distant objects. However, this concept is not very practical since .commonly available materials for thermochromic coatings do not activate. "and do not deactivate quickly enough for the practical application of the concept." Another concept uses a lens that changes its focal length using a switchable battery or photocell. This concept is also not very practical because the electrical circuit and power source must be small enough to be placed in the eye lens, while at the same time being reliable and durable. _ _________ , ___________
Vzhledem k výše-.uvedenému jé zřejmé, že stále existuje poptávka po očních čočkách, které by spolehlivě zajistily multifokální funkcě multifokáiních čoček techniky. Kromě toho a přitom . neměly nedostatky spadajících do dosavadního stavu stále trvá poptávka po optických materiálech, které by byly snadno zpracovatelné za účelem získání holografického optického prvku.In view of the above, it is clear that there is still a demand for ophthalmic lenses that would reliably ensure the multifocal function of the multifocal lens technology. In addition, and while not having the shortcomings of the prior art, there is still a demand for optical materials that would be easily processable in order to obtain a holographic optical element.
Podstata vynálezuThe essence of the invention
-V souladu s vynálezem je poskytnuta multifokální čočka obsahující objemový holografi.cký. prvek, který má optickou mohutnost. Tato čočka'má více než jednu optickou mohutnost, přičemž jedna z těchto optických mohutností může být . aktivně a selektivně regulována nositelem čočky s cílem umožnit nositeli vidět .jasné a nezpárované obrazy. Tato' čočka je vhodná pro různé optické čočky, mezi kterépatří kontaktní čočky, brýlové čočky a intraokulární čočky)-In accordance with the invention, a multifocal lens is provided comprising a volume holographic element having an optical power. The lens has more than one optical power, one of which optical powers can be actively and selectively controlled by the wearer of the lens to enable the wearer to see clear and unpaired images. The lens is suitable for a variety of optical lenses, including contact lenses, spectacle lenses and intraocular lenses.
V ' rámci ‘ jednoho provedení vynález poskytuje · . multifo-kální· optickou 'čočku' mající, první optický prvek a objemový holografický optický prvek, přičemž první optický prvek poskytuje první optickou, mohutnost v prvním ohnisku a : . holografický optický prvek nebo holografický,, optický. prvek v ' kombinaci s prvním optickým prvkem poskytují' druhou optickou mohutnost v druhém ohnisku. ' : V rámci dalšího provedení vynález poskytuje multifokální čočku mající objemový holografický optický'In one embodiment, the invention provides a multifocal optical lens having a first optical element and a volume holographic optical element, the first optical element providing a first optical power at a first focus and the holographic optical element or the holographic optical element in combination with the first optical element providing a second optical power at a second focus. In another embodiment , the invention provides a multifocal lens having a volume holographic optical element
_.__prvek,__přičemž tento__holografický optický· prvek má programovaný aktivující úhel, a -tento optický prvek poskytuje první optickou .mohutnost, například korekční optickou mohutnost., ' pro světlo vstupující do tohoto optického prvku pod . ' úhlem, který je. mimo· rozsah . aktivujícího úhlu, a druhou optickou mohutnost pro světlo vstupující do tohoto optického prvku pod úhlem spadajícím do rozsahu aktivujího úhlu._.__element,__wherein this__holographic optical element has a programmed activation angle, and -this optical element provides a first optical .power, for example a corrective optical power, ' for light entering this optical element at an angle that is. outside the range of the . activating angle, and a second optical power for light entering this optical element at an angle falling within the range of the activating angle.
Vynález rovněž poskytuje způsob korekce defektů vidění. Tento způsob zahrnuje stupně uložení multifokální čočky na oko a pohybování multifokální čočkou na oku tak, aby bylo příslušné ohnisko situováno do místa nejostřejšího vidění (fovea) oka. Tato multifokální čočka může být charakterizována tím, že má první optický prvek a objemový holografický optický prvek, přičemž první optický prvek poskytuje první optickou mohutnost v prvním ohnisku a holografický optický prvek nebo holografický optický- prvek v kombinaci s prvním- optickým prvkem poskytují druhou optickou, mohutnost ve druhém . ohnisku.: ' V rámci dalšího provedení . vynálezu může být ' uvedená multifokální čočka charakterizována tím, že ' má - holografický optický prvek, který má programovaný aktivující úhel, přičemž tento optický prvek poskytuje první optickou'mohutnost pro světlo vstupující, do tohoto optického prvku pod úhlem, který -je mimo rozsah aktivujícího úhlu, a druhou optickou mohutnost pro světlo - vstupující do optického ,prvku pod úhlem, který je v rozsahu aktivuj ícího .úhlu.;The invention also provides a method for correcting vision defects. The method includes the steps of placing a multifocal lens on the eye and moving the multifocal lens on the eye so that the focal point is located at the focal point (fovea) of the eye. The multifocal lens may be characterized by having a first optical element and a volume holographic optical element, the first optical element providing a first optical power at the first focal point and the holographic optical element or the holographic optical element in combination with the first optical element providing a second optical power at the second focal point. In another embodiment, In one embodiment of the invention, said multifocal lens may be characterized by having a holographic optical element having a programmed actuating angle, said optical element providing a first optical power for light entering said optical element at an angle outside the actuating angle range and a second optical power for light entering said optical element at an angle within the actuating angle range;
Multifokální čočka podle vynálezu je. vysoce účinnou, korekční čočkou, /která nemá nedostatky čoček pro simultánní vidění a konvenčních translačních čoček. V rámci vynálezu je poskytnut biokompatibilní holografický prvek produkovaný ze zesíťovatelného nebo po 1 ymeroy.atelného ' Pjtgdp oj.ymeru. ... · Tento___předpolymer_ _ _ _ j e zvolen ze zesí ťovatelných nebo polymerovatelných optických materiálů, které jsou schopné tvořit, netekutý nebo' pevný biokompatibilní optický prvek v průběhu až 5 minutového ozářením zdrojem ultrafialového světla.' Doba zesítění nebo polymerace se měří uložením předpolymeru mezi spodní a vrchní křemenné sklíčko a ozařováním předpolymeru zdrojem ultrafialového světla, kterým je 200 W středotlaká rtuťová výbojka umístěná 18 cm nad uvedeným vrchním křemenným sklíčkem. Výhodně je biokompatibilním holografickým prvkem transmisní objemový holografický prvek.. Vynález rovněž poskytuje hydrogelový holografický prvek, který je vyroben z uvedeného předpolymeru. Navíc vynález poskytuje způsob výroby holografického prvku z kapalné .kompozice předpolymeru nebo monomeru.·The multifocal lens of the invention is a highly effective corrective lens that does not suffer from the disadvantages of simultaneous vision lenses and conventional translation lenses. The invention provides a biocompatible holographic element produced from a crosslinkable or polymerizable polymer. ... This prepolymer is selected from crosslinkable or polymerizable optical materials that are capable of forming a non-liquid or solid biocompatible optical element within up to 5 minutes of irradiation with an ultraviolet light source. The crosslinking or polymerization time is measured by placing the prepolymer between a lower and upper quartz slide and irradiating the prepolymer with an ultraviolet light source, which is a 200 W medium pressure mercury lamp located 18 cm above said upper quartz slide. Preferably, the biocompatible holographic element is a transmission volume holographic element. The invention also provides a hydrogel holographic element that is made from said prepolymer. In addition, the invention provides a method of making a holographic element from a liquid prepolymer or monomer composition.
Tento holografický prvek může být použit jako lékařské zařízení, například jako optická' čočka nebo. oční čočka. Taková optická ,a · oční čočka mající uvedený holografický l. ‘ prvek je relativně snadno vyrobítelná a velmi vhodná pro korekci různých ametropních stavů.·This holographic element can be used as a medical device, for example as an optical lens or an ophthalmic lens. Such an optical lens having said holographic element is relatively easy to manufacture and very suitable for correcting various ametropic conditions.
Přehled obrázků na výkresechOverview of images in drawings
Na připojených výkresech:On the attached drawings:
obr.i znázorňuje'aktivní oční čočku podle vynálezu;Fig. 1 shows an active ophthalmic lens according to the invention;
obr.2 znázorňuje difrakční · funkci' holografického optického prvku pro aktivní čočku podle vynálezu;Fig. 2 shows the diffraction function of a holographic optical element for an active lens according to the invention;
obr.3 znázorňuje aktivní oční čočku podle vynálezu;Fig. 3 shows an active ophthalmic lens according to the invention;
• . . obr.4 znázorňuje transmisní funkci- holografického optického prvku; - , . obr. 5 - - znázorňuje - -difrakční fu.nkc i holograf ického optického prvku v.případě, že je tento prvek aktivován;• . . Fig. 4 shows the transmission function of the holographic optical element; - , . Fig. 5 - - shows the diffraction function of the holographic optical element when this element is activated;
obr.6 znázorňuje příkladný způsob'výroby holografického optického prvku;Fig. 6 shows an exemplary method of manufacturing a holographic optical element;
obr. 7 znázorňuje optickou mohutnost holografického optického prvku; · >I»C · » obr.8 až obr.8B znázorňují optického prvku podle vynálezu a kombinaci· holografického obr.9 znázorňuje brýlový čočkový kompozit . podle vynálezu.Fig. 7 shows the optical power of a holographic optical element; Fig. 8 to Fig. 8B show an optical element according to the invention and a combination of holographic and optical elements; Fig. 9 shows a spectacle lens composite according to the invention.
Vynález, poskytuje aktivní multifokální oční čočky. Vynález dále poskytuje aktivní multifokální čočky pro brýle. Dále bude výraz optické čočky označovat jak oční tak i brýlové čočky, pokud nebude výslovně'uvedeno jinak. Aktivní 'optické čočky podle· vynálezu poskytují více · ňež jednu optickou mohutnost. Konkrétněji tyto čočky poskytují alespoň jednu optickou mohutnost a alespoň jednu dodatkovou optickou mohutnost, která může být aktivována.. Na rozdíl od dosud -známých bifokálních čoček,' mohou být aktivnímultifokální 'čočky podle vynálezu aktivně a selektivně regulovány k dosažení v daném časovém okamžiku pouze jediné optické mohutnosti, bez nebo v podstatě bez optických interferencí s dalšími optickými mohutnostni čočky.The invention provides active multifocal ophthalmic lenses. The invention further provides active multifocal lenses for spectacles. Furthermore, the term optical lens will refer to both ophthalmic and spectacle lenses unless expressly stated otherwise. Active optical lenses according to the invention provide more than one optical power. More specifically, these lenses provide at least one optical power and at least one additional optical power that can be activated. Unlike previously known bifocal lenses, active multifocal lenses according to the invention can be actively and selectively controlled to achieve only one optical power at a given time, without or substantially without optical interference with other optical powers of the lens.
Uvedená' optická čočka obsahuje holograf-i-eký—optický prvek (HOE), přičemž vhodné holografické optické prvky pro' aktivní optické - čočky jsou' transmisními- ' objemovými holografickými 'optickými . prvky. Objemový holografický optický prvek ’ obsahuje' interferenční rozptylové struktury, $ které jsou programované · nebo 'zaznamenané jako periodická změna indexu lomu optického materiálu. Tafo ' periodickáThe optical lens comprises a holographic optical element (HOE), and suitable holographic optical elements for active optical lenses are transmission-volume holographic optical elements. The volume holographic optical element comprises interference scattering structures that are programmed or recorded as a periodic change in the refractive index of the optical material. The periodic
Ά ~ změna -^i-n-dex-u—l-omu—vyuvoří roviny maximá íníhc - indexu. - iomu, t.j. objemovou mřížkovou strukturu, v optickém materiálu. Tyto roviny interferenční mřížkové struktury v holografickém optickém prvku budou'ještě popsána dále.The change in the -^i-n-dex-u—l-omu—will create planes of maximum index. - i.e., a volume grating structure, in the optical material. These planes of the interference grating structure in the holographic optical element will be described further below.
Obr. 1 znázorňuje příkladnou aktivní bifokální čočku 10 podle vynálezu. Je zde třeba poznamenat, že vynález je zde • · · · popsán z ilustračních důvodů za použití bifokální optické čočky, i když aktivní optická čočka podle vynálezu může mít více než dvě optické mohutnosti. Aktivní bifokální čočka l_0 je kontaktní čočkou mající první optický prvek 12 a holografický' optický prvek 14 . Tento holografický optický prvek 14 je zapouzdřen v prvním optickém prvku 12 k vytvoření kompozitní aktivní bifokální čočky , 10 takovým způsobem, že se . holografický optický prvek 14 pohybuje společně s aktivní bifokální čočkou 10 . .První optický prvek 12 poskytuje první optickou mohutnost, která koriguje . ametropii, například myopii (krátkozrakost) . Alternativně může být první optický- prvek 12.plochou čočkou, která má funkci nosiče pro holografický -optický prvek 14. Pokud jde o holografický .optickýprvek k -modifikování dráhy světlo vstoupí do 14 ' pod předenmFig. 1 shows an exemplary active bifocal lens 10 according to the invention. It should be noted that the invention is described herein for illustrative purposes using a bifocal optical lens, although an active optical lens according to the invention may have more than two optical powers. The active bifocal lens 10 is a contact lens having a first optical element 12 and a holographic optical element 14. The holographic optical element 14 is encapsulated in the first optical element 12 to form a composite active bifocal lens 10 in such a way that the holographic optical element 14 moves together with the active bifocal lens 10. The first optical element 12 provides a first optical power that corrects ametropia, such as myopia (nearsightedness). Alternatively, the first optical element 12 may be a flat lens which functions as a carrier for the holographic optical element 14. As for the holographic optical element for path modification, light enters 14' under the front
14/ je světla holograj tento pouze _ o keno optický prvek -určen -v případě, kdy14/ is the light hologram this only _ about keno optical element -determined -in the case when
- ' optického prvku naprogramovaným úhlem, to je pod aktivujícím úhlem,- který aktivuje uvedený optický prvek. V souladu s ťím v případě, „kdy světlo vstoupí, pod uhlem, který,„,_je mimo aktivující úhel, propouští holografický optický prvek 14 zcela - nebo v podstatě zcela vstupující světlo, aniž by- při tom došlo k významnější modifikace dráhy světla nebo k jakékoliv modifikaci dráhy světla.- ' of the optical element at a programmed angle, that is, at an activating angle, - which activates said optical element. Accordingly, in the case where light enters at an angle which is outside the activating angle, the holographic optical element 14 transmits completely - or substantially completely - the incoming light without - significantly modifying the light path or any modification of the light path.
> Alternativně může holograf ický _ pptjýcký^ prvek působit jako plochá čočka, s výjimkou případu, kdy úhel dopadu přicházejícího .světla' spadá . do rozsahu : předem naprogramovaného aktivujícího úhlu. Když dojde k aktivaci holograf ického optického prvku 14, modifikují rozptylové struktury nebo objemová mřížková struktura, které jsou naprogramovány v holografickém optickém prvku 14, dráhu světla za účelem poskytnutí optické mohutnosti, která je * fc e ««fc> Alternatively, the holographic optical element 14 may act as a flat lens, except when the angle of incidence of the incoming light falls within a pre-programmed activation angle. When the holographic optical element 14 is activated, the scattering structures or volume grating structure programmed into the holographic optical element 14 modify the light path to provide an optical power that is
fc · odlišná od první optické mohutnosti aktivní bifokální čočky 10. Kromě akfivovatelné optické mohutnosti může holografický optický prvek 14 rovněž poskytnout optickou mohutnost, která je důsledkem tvaru tohoto holografického optického prvku 14 a indexu lomu materiálu holografického optického . prvku 14 . Taková dodatková optická mohutnost' doplňuje materiál prvního optického prvku k poskytnutí první . optické ' mohutnosti aktivní „bifokální čočky 10 v případě, že . přicházející světlo . vstupuje do aktivní bifokální čočky 10. pod úhlem, který neaktivuje holografický optický prvek 14 . ,fc · different from the first optical power of the active bifocal lens 10. In addition to the activatable optical power, the holographic optical element 14 may also provide an optical power that is a result of the shape of the holographic optical element 14 and the refractive index of the material of the holographic optical . element 14 . Such additional optical power ' supplements the material of the first optical element to provide the first . optical ' power of the active "bifocal lens 10 in the event that . incoming light . enters the active bifocal lens 10 . at an angle that does not activate the holographic optical element 14 . ,
Výraz aktivující uhel zde označuje úhel- dopadu přicházejícího světla, který je definován jako úhel sevřený mezi směrem postupu přicházejícího' světla a normálou k povrchu holograf ického optického prvku 14, který, splňuje. Braggovu podmínku, takže přicházející světlo je rozptýleno interferenční -·' rozptylovou .mřížkovou . strukturou ·' v holografickém optickém prvku 14, což- bude ještě detailněji objasněno, dále. Je třeba poznamenat, že aktivující úhel .nemusí' být tvořen jedinou, hodnotou, nýbrž může být tvořen rozmezím úhlů. Braggova' podmínka je v. daném oboru velmi dobře známa a je například definována v Coupled · Wave Theory for Thich Hologram Gratings, H.Kogelnik, The Bell systém Technical Journal, sv.48,č.9,str.2909-2947 (prosinec 1969) . Tato Braggova podmínka může býť vyjádřena jako , cos (φ-θ) = Κχ'23 .......The term activation angle here refers to the angle of incidence of the incoming light, which is defined as the angle between the direction of travel of the incoming light and the normal to the surface of the holographic optical element 14, which satisfies the Bragg condition, so that the incoming light is scattered by the interference scattering grating structure in the holographic optical element 14, which will be explained in more detail below. It should be noted that the activation angle does not have to be a single value, but can be a range of angles. The Bragg condition is well known in the art and is defined, for example, in Coupled Wave Theory for Thick Hologram Gratings, H. Kogelnik, The Bell System Technical Journal, Vol. 48, No. 9, pp. 2909-2947 (December 1969). This Bragg condition can be expressed as , cos (φ-θ) = Κχ'23 .......
kde K = 2π/λ, kde λ je · mřížková perioda interferenční, rozptylově struktury, Θ znamená úhel' dopadu' přicházejícího světla, φ znamená úhel . sklonu, mřížky a B je střední, propagační konstanta, . která může být vyjádřena jako B = ' ' ' - j .' .where K = 2π/λ, where λ is the grating period of the interference, scattering structure, Θ means the angle of incidence of the incoming light, φ means the angle of inclination of the grating and B is the mean propagation constant, which can be expressed as B = ' ' ' - j .' .
• · io• · yes
2πη/λ, kde n je střední index lomu a λ znamená vlnovou délku světla. Když je splněna Braggova podmínka, může být koherentně ohnuto až 100 % přicházejícího světla.2πη/λ, where n is the mean refractive index and λ is the wavelength of light. When the Bragg condition is met, up to 100% of the incident light can be coherently bent.
Obr. 2 dále ilustruje funkci' hologřaf ického optického' prvku 14 aktivní bifokální čočky 10 z obr.l. Osa z, která je kolmá k rovinnému povrchu hologřafického optického prvku 14 a .směr šíření přicházejícího· světla R svírá s osou z úhel dopadu- σ. V případě, že přicházející světlo R vstupuje do hologřafického optického,prvku 14 pod úhlem, který spadá do rozsahu- aktivujícího úhlu hologřafického optického prvku 14 , potom. je přicházející světlo R ohnuto předem naprogramovanou interferenční rozptylovou strukturou, t.j. objemovou mřížkovou strukturou, hologřafického optického prvku 14 jako odcházející světlo S s výstupním ' úhlem q, který je odlišný od úhlu dopadu σ.Fig. 2 further illustrates the function of the holographic optical element 14 of the active bifocal lens 10 of Fig. 1. The z-axis, which is perpendicular to the planar surface of the holographic optical element 14 and the propagation direction of the incoming light R, forms an angle of incidence σ with the z-axis. In the case where the incoming light R enters the holographic optical element 14 at an angle that falls within the range of the activation angle of the holographic optical element 14, then the incoming light R is bent by a pre-programmed interference scattering structure, i.e. a volume grating structure, of the holographic optical element 14 as outgoing light S with an exit angle q that is different from the angle of incidence σ.
Obr.3 znázorňuje další provedení aktivní bifokální .'čočky podle vynálezu. Bifokální aktivní- čočka 16 je ..^kompozitní ' čočkou, která má první optickou čočku 17 a hologřaf ickou optickou čočku 18 . · Alternativně, může mít hologřaf ická optická čočka 18 takovou velikost,. , že pokrývá pouze zornici oka. První optická čočka 17 a hólografická optická čočka' 18. mohou být. vyrobeny odděleně, a potom spojeny, - například za použití adheziva. nebo, tepelně. Alternativně . mohou .být první' optická, čočka 17 aFig. 3 shows another embodiment of an active bifocal lens according to the invention. The active bifocal lens 16 is a composite lens having a first optical lens 17 and a holographic optical lens 18. Alternatively, the holographic optical lens 18 may be of such a size that it covers only the pupil of the eye. The first optical lens 17 and the holographic optical lens 18 may be manufactured separately and then joined, for example using an adhesive or thermally. Alternatively, the first optical lens 17 and
...,^ ho lografic ká_ op t i cká____čočka ^_18__ vyrobeny _ _s ekv e nč ně _ nebo současně jedna na druhé tak, že 'výrobkem 'je' kompozitní čočka. Tato sekvenční nebo simultánní.koncepce je. obzvláště vhodná' v případě, kdy. jsou první optická čočka 17 a hologřaf ická optická čočka 18- vyrobeny z jednoho základního materiálu neboze dvou chemicky kompatibilních materiálů. I když je bifokální aktivní čočka 16 vytvořena ve zobrazeném provedení ták, že jako vnitřní polovinu obsahuje první • · · · • · ....,^ holographic_ optical_lens ^_18__ are manufactured _ _sequentially _ or simultaneously one on top of the other so that the 'product' is a composite lens. This sequential or simultaneous.concept is. particularly suitable' in the case where. the first optical lens 17 and the holographic optical lens 18- are manufactured from one base material or from two chemically compatible materials. Although the bifocal active lens 16 is manufactured in the illustrated embodiment such that it contains the first • · · · • · as the inner half.
β ··« • : :β ··« • : :
• · · · .·· • · • · φ φ φ . φ • · · • · · • · optickou, čočku 17 a jako vnější polovinu obsahuje holografickou optickou čočku 18, je možné v rámci vynálezu vyrobit i jiné kombinace různých.optických prvků.• · · · .·· • · • · φ φ φ . φ • · · · · · · · · · optical, lens 17 and as the outer half contains a holographic optical lens 18, it is possible to produce other combinations of various optical elements within the scope of the invention.
Ještě' další provedení aktivní bifokální čočky tvoří nekompozitní aktivní holografická bifokální čočka. V rámci tohoto provedení se aktivní hólografická bifokální čočka vyrobí z optického materiálu, který tvoří holografický optický prvek. Kombinace tvaru aktivní čočky a indexu lomu materiálu, ze kterého je vyroben holografický optický prvek poskytuje první optickou.mohutnost a programovaná objemová mřížková struktura v holografickém optickém prvku poskytuje druhou optickou mohutnost. 'Toto. provedení nekompozitní aktivní holografické čočky je obzvláště vhodné, kdy použitým materiálem holografického optického prvku je biokompatibilní materiál, který takto nežádoucím způsobem neinterferuje s oční tkání oka.Yet another embodiment of the active bifocal lens is a non-composite active holographic bifocal lens. In this embodiment, the active holographic bifocal lens is made of an optical material that forms a holographic optical element. The combination of the shape of the active lens and the refractive index of the material from which the holographic optical element is made provides a first optical power, and the programmed volume grating structure in the holographic optical element provides a second optical power. This embodiment of the non-composite active holographic lens is particularly suitable when the material used for the holographic optical element is a biocompatible material that does not interfere with the ocular tissue of the eye in such an undesirable way.
Výraz biokompatibilní materiál se zde vztahuje k polymernímu materiálu, který citelně nedegraduje a neindukuje významnou imunitní odezvu nebo nežádoucí reakci oční tkáně, ' například toxickou reakci .nebo významné podráždění oka, po dobu, kdy je-tent-o materiál’implantován do biologické 'tkáně pacienta nebo kdy .jde umístěn do kontaktu s biologickou tkání pacienta. Výhodně biokompatlbilní materiál citelně nedegraduje a. neindukuje významnou imunitní odezvu nebo nežádoucí reakci oční tkáně v průběhu, alespoň 6 měsíců, výhodněji po- dobu alespoň jednoho roku a nej výhodněj i po. -dobu alespoň 10 let. Vhodné biokompatibilní .optické , .materiály jsou vysoce světlem-zesí ťovatelnými a světlem-polymerovatelnými materiály. Vhodné biokompatibilní materiály zahrnují deriváty a kopolymery polyvinylalkoholu, polyethyleniminu nebo. polyvinylaminu. Příkladné biokompatibilní materiály, The term biocompatible material refers herein to a polymeric material that does not appreciably degrade or induce a significant immune response or adverse reaction of ocular tissue, such as a toxic reaction or significant irritation of the eye, for the period of time that the material is implanted into or placed in contact with the biological tissue of the patient. Preferably, the biocompatible material does not appreciably degrade or induce a significant immune response or adverse reaction of ocular tissue for at least 6 months, more preferably for at least one year, and most preferably for at least 10 years. Suitable biocompatible optical materials are highly photo-crosslinkable and photo-polymerizable materials. Suitable biocompatible materials include derivatives and copolymers of polyvinyl alcohol, polyethyleneimine, or polyvinylamine. Exemplary biocompatible materials include
• 9• 9
9'999'99
9-99 99 • 9 99 které jsou obzvláště vhodné pro výrobu holografického optického'prvku podle vynálezu, jsou popsány v patentu US 5,508,317 a v mezinárodní patentové přihlášce9-99 99 • 9 99 which are particularly suitable for the production of the holographic optical element according to the invention are described in US patent 5,508,317 and in international patent application
PCT/EP96/0O246. ' j»1 PCT/EP96/00246. ' j» 1
Holografický programován tak, optický p že . má jeden aktivujících úhlů, při kterém rvek · podle vynálezu je' aktivující úhel nebo rozmezí resp. při kterých je tento holografický optický.prvek aktivován a. holografický' optický prvek ohýbá přicházející světlo za účelem zaostření světla do požadovaného místa.The holographic optical element is programmed so that it has one of the activating angles at which the holographic optical element is activated and the holographic optical element bends the incoming light in order to focus the light to the desired location.
Obr.l a obr.5. ilustrují funkci holografického optického prvku 21 kompozitní aktivní čočky . 2Q, která obsahuje holografický optický prvek 21, který je programován pro zaostření světla pocházejícího z krátké vzdálenosti. Když -světlo- 22 přicházející od vzdáleného předmětu vstupuje do čočky pod. úhlem, který neaktivuje holografický optický prvek. 21, je. světlo 20 zaostřeno v souladu s optickou mohutností prvního optického prvku kompozitní aktivní čočky 20 v kombinaci s optickou mohutností krystalické čočky oka (která není znázorněna)' do . ohniska 21 nacházejícího. se na sítnici,. konkrétněji v místě ne j os tře j šího vidění. 'Fig. 1 and Fig. 5. illustrate the function of the holographic optical element 21 of the composite active lens . 2Q, which includes a holographic optical element 21 that is programmed to focus light coming from a short distance. When -light- 22 coming from a distant object enters the lens at. an angle that does not activate the holographic optical element. 21, the. light 20 is focused in accordance with the optical power of the first optical element of the composite active lens 20 in combination with the optical power of the crystalline lens of the eye (not shown)' to . a focal point 21 located. on the retina,. more specifically, at the point of sharpest vision. '
Tak například může., mít první optický prvek 23 korekční mohutnost v rozmezí mezi +Ϊ0 dioptriemi a -20 dioptriemi. Je třeba uvést, .že holografický. optický prvek 21 může mit vlastní optickou mohutnost, ' která .je odvozena od tvaru tohoto holografického optického prvku . 21 a indexu lomu materiálu, ze -kterého, je tento holografický. optický prvek vyroben. V důsledku toho může uvedený holografický' optický prvek 21 přispívat k refrakční. optické mohutnosti • ·' · » 9 4 · φ 9 «999 9 9 999 9 4 9 9 ··.*»· ·· »' 4 4 4 · ·For example, the first optical element 23 may have a corrective power in the range between +Ϊ0 diopters and -20 diopters. It should be noted that the holographic optical element 21 may have its own optical power, which is derived from the shape of the holographic optical element 21 and the refractive index of the material from which the holographic optical element is made. As a result, the holographic optical element 21 may contribute to the refractive optical power • ·' · » 9 4 · φ 9 «999 9 9 999 9 4 9 9 ··.*»· ·· »' 4 4 4 · ·
4 4 4 4 4 4 ‘ 4 · · 44 4 4 4 4 4 4 ' 4 · · 4
4 4 4 9 49 4 9 4 4 ·· kompozitní aktivní., čočky 21. Nicméně dále bude tato vlastní optická mohutnost holograf ického optického prvku 21 zanedbána s cílem zjednodušit ilustraci difrakční funkce kompozitní aktivní- čočky podle vynálezu, poněvadž uvedená vlastní optická mohutnost může být jinak snadno v rámci vynálezu vyhodnocena. *4 4 4 9 49 4 9 4 4 ·· composite active lens 21. However, in the following, this intrinsic optical power of the holographic optical element 21 will be neglected in order to simplify the illustration of the diffraction function of the composite active lens according to the invention, since said intrinsic optical power can otherwise be easily evaluated within the scope of the invention. *
V případě, že holografický optický prvek 21 není aktivován, nebrání holografický optický prvek . 21 světlu 22 při jeho postupu normální 'refrakční dráhou určenou prvním optickým prvkem 23. Avšak když toto světlo vstoupí do holografického optického prvku 21 v úhlu, který aktivuje holografický optický prvek 21 (t.j. vstoupí pod aktivujícím úhlem), je ohnuto .hólúgrafickým .optickým prvkem 21.In the case where the holographic optical element 21 is not activated, the holographic optical element 21 does not prevent light 22 from traveling along the normal refractive path determined by the first optical element 23. However, when this light enters the holographic optical element 21 at an angle that activates the holographic optical element 21 (i.e., enters at the activating angle), it is bent by the holographic optical element 21.
VIN
Z obr.5 je' patrné, že když přicházející světlo vstupuje do· aktivní -čočky . 2 5. pod úhlem, který' aktivuje holografický optický prvek 2 6, potom čočka společně’ s první optickou čočkou 27 a krystalickou čočkou oka .zaostří světlo na· sítnici,. konkrétněji.na místo nejostřejšího vidění (fovea). Tak například světlo 2 8 pocházející z. blízkého předmětu 2 9 tvoři obraz 30 v místě nejostřejšího vidění v případě, že světlo vstupuje do holografického optického prvku 2 6 pod úhlem, který-je v- rozsahu programovaného aktivujícího úhlu.It is apparent from Fig. 5 that when incoming light enters the active lens 25 at an angle that activates the holographic optical element 26, the lens, together with the first optical lens 27 and the crystalline lens of the eye, focuses the light onto the retina, more specifically the fovea. For example, light 28 from a near object 29 forms an image 30 at the fovea if the light enters the holographic optical element 26 at an angle that is within the programmed activation angle.
.Úhel dopadu přicházejícího světla vzhledem k aktivní bifokální - čočce, konkrétněji k holografickému optickému' prvku' uvedené* čočky, může být měněn různými způsoby. Tak například aktivní čočka. můž'e být skloněna s cílem změnit úhel dopadu přicházejícího světla, což znamená, že nositel čočky může změnit úhel dopadu světla sklopením pohledu směrem dolů při zachování polohy hlavy. Alternativně může mít aktivní čočka mechanismus regulace polohy, který můžeThe angle of incidence of the incoming light relative to the active bifocal lens, more particularly the holographic optical element of said lens, can be varied in various ways. For example, the active lens can be tilted to change the angle of incidence of the incoming light, which means that the wearer of the lens can change the angle of incidence of the light by tilting his gaze downwards while maintaining the position of his head. Alternatively, the active lens can have a position control mechanism that can
9 « 9 99 být aktivně regulován nositelem čočky pomocí jednoho nebo více svalů v oku. Tak například aktivní čočka může být tvarována tak, že její pohyb může být regulován spodním očním víčkem. Je třeba uvést, že aktivújící úhel aktivní čočky 25 zobrazený na obr.5 je'natolik přehnám, aby bylo možné snadno vysvětlit- 'podstatu -vynálezu, . a tudíž aktivující úhel aktivní čočky by neměl být tak veliký jako skloněný úhel zobrazený)na obr.5. Ve 'skutečnosti mohou být holografické optické prvky vhodné pro použití v rámci vynálezu programovány tak, aby měly široké rozmezí různých aktivujících .úhlů,' které je v souladu . s programujícími postupy známými v holograf ickém oboru. V souladu s tím,, může být míra pohybu, nezbytná- k tomu, -aby došlo k přechodu aktivní čočky z jedné optické mohutnosti do druhé optické mohutnosti,- snadno měněna v závislosti., na konstrukčních 'kritériích a potřebách každého konkrétního nositele čočky..- I--když aktivní čočka podle -vynálrezu -poskytuje' více. než jednu optickou mohutnost,- 'tvoří tato aktivní čqčka viditelné obrazy, které jsou' zaostřeny v každém časovém 'okamžiku pouze jednou- optickou mohutností. V důsledku toho tato aktivní -čočka neprodukuje na rozdíl od konvenčních bifokálních čoček, jakými. jsou například koncentrické simultánní bifokální čočky,- rozmazané a zamlžené obrazy. Obratkie pozornost znovu k obr. 5-. Když je aktivní čočka. 25 polohována k pozorování blízkého předmětu 29 (t.j. když je úhel dopadu světla pocházejícího od blízkého předmětu 29 v rozsahu aktivujícího úhlu holografického optickébo prvku9 « 9 99 be actively controlled by the lens wearer using one or more muscles in the eye. For example, the active lens may be shaped so that its movement may be controlled by the lower eyelid. It should be noted that the actuating angle of the active lens 25 shown in FIG. 5 is exaggerated enough to easily explain the nature of the invention, and therefore the actuating angle of the active lens should not be as large as the inclined angle shown in FIG. 5. In fact, holographic optical elements suitable for use in the invention may be programmed to have a wide range of different actuating angles, consistent with programming techniques known in the holographic art. Accordingly, the amount of movement required to transition the active lens from one optical power to another optical power can be easily varied depending on the design criteria and needs of each particular lens wearer. Even when the active lens of the invention provides more than one optical power, the active lens produces visible images that are focused at any given time by only one optical power. As a result, the active lens does not produce blurred and foggy images, unlike conventional bifocal lenses, such as concentric simultaneous bifocal lenses. Attention is again drawn to FIG. 5. When the active lens is 25 is positioned to observe a near object 29 (i.e., when the angle of incidence of light coming from the near object 29 is within the range of the activating angle of the holographic optical element
6) potom jě .světlo pocházející od blízkého předmětu 2 9 zaostřeno holografickým optickým prvkem 26 společně's první optickou čočkou 27 a krystalickou čočkou oka na sítnici do místa 30 ne j ostře j šího vidění..' V témže časovém okamžiku není úhel- dopadu světla pocházej icího-’ od vzdálených předmětů v rozmezí aktivujícího úhlu aktivní čočky 25. V souladu , s- tím není dráha světla přicházejícího od • · β 9 0«6) then the light coming from the near object 29 is focused by the holographic optical element 26 together with the first optical lens 27 and the crystalline lens of the eye on the retina to the place 30 of the sharpest vision. At the same time, the angle of incidence of the light coming from the distant objects is not within the range of the activating angle of the active lens 25. Accordingly, the path of the light coming from the • · β 9 0«
0 vzdálených předmětů modifikována holografickým s optickým prvkem 2 6, zatímco dráha světla přicházejícího- od blízkých předmětů je modifikována, t.j-. ohnuta, první optickou čočkou 27 a krystalickou čočkou oka. Světlo přicházející od vzdálených předmětů je proto zaostřeno tak, že, tvoří obraz v oblasti 31, která se nachází mimo- oblast sítnice s nejostřejším viděním (mimo foveu).V důsledku toho nejsou zaostřené obrazy ' blízkých a vzdálených předmětů koncentricky nebo axiálně vyrovnané. Bylo zjištěno, že obraz, který je vytvořen mimo oblast 31, není jasně vnímán nositelem aktivní čočky 25 a je snadno neregistrován oblasti, aktivní nositelem aktivní čočky 2 5 a- zahrnut takto do periferního.· vidění. V důsledku - toho je nositel čočky 25 schopen jasně pozorovat blízký předmět 2 9, aniž by tento obraz blízkého . předmětu byl rozmazán v důsledku interference se . světlem pocházejícím od vzdálených předmětů.0 distant objects is modified by the holographic optical element 26, while the path of light coming from near objects is modified, i.e. bent, by the first optical lens 27 and the crystalline lens of the eye. The light coming from distant objects is therefore focused so as to form an image in a region 31 which is outside the area of the retina with the sharpest vision (outside the fovea). As a result, the focused images of near and distant objects are not concentrically or axially aligned. It has been found that the image which is formed outside the region 31 is not clearly perceived by the wearer of the active lens 25 and is easily missed by the wearer of the active lens 25 and thus included in the peripheral vision. As a result, the wearer of the lens 25 is able to clearly observe a near object 29 without this image of the near object being blurred due to interference with the . light coming from distant objects.
Obdobně, když' je aktivní čočka polohována pro pozorování vzdáleného, předmětu, například jak je tomu v _____situaci zobrazené na- obr.4, vstupuje světlo 22 pocházející _ od vzdálených předmětů do čočky pod úhlem, který je mimo rozsah aktivuj ícíhó' úhlu holograf i.ckého optického prvku 21.Similarly, when the active lens is positioned to view a distant object, for example, as in the situation shown in FIG. 4, light 22 from distant objects enters the lens at an angle that is outside the range of the activating angle of the holographic optical element 21.
Proto není dráha tohoto světla ovlivněna ' holografickým optickým prvkem 21, . přičemž je -pouze ovlivněna prvním optickým prvkem .23 a krystalickou čočkou oka, v důsledku čehož se vytvoří obraz vzdáleného předmětu v ohnisku 24,Therefore, the path of this light is not influenced by the holographic optical element 21, but is only influenced by the first optical element 23 and the crystalline lens of the eye, as a result of which an image of a distant object is formed at the focal point 24.
... t. j . v „oblasti sí t n ic e sněť:- stře j š ím vaděním. Ve stejném časovém - okamžiku je světlo pocházející od blízkého předmětu ohnuto a zaostřeno holografickým optickým prvkem 21 a : promítnuto- do --.oblasti sítnice, která je mimo oblast s nejostřejším viděním. V souladu s tím, pozoruje nositel čočky jasný obraz vzdáleného, předmětu bez významnějších rušivých interferencí.... i.e. in the "region of the retina:- central interference. At the same time - the light coming from the near object is bent and focused by the holographic optical element 21 and : projected- into the --.region of the retina, which is outside the area with the sharpest vision. Accordingly, the wearer of the lens observes a clear image of the distant object without significant disturbing interference.
J.J.
··* · ··. ··· eeee s β * «· * « a i··* · ··. ··· eeee with β * «· * « and i
Výhoda ‘ nerozmazaného obrazu poskytovaného aktivní.The advantage of ‘unblurred image provided by active.
čočkou podle vynálezu je důsledkem konstrukce této’ aktivní 1 ' ' čočky, která využívá inherentní anatomii oka.Je známo, že koncentrace sítnicových receptorů mimo oblast fovei je drasticky nižší než koncentrace sítnicových receptorů v i \ oblasti fovei. V důsledku toho není každý obraz zaostřený v podstatě mimo. oblast fovei.jasně vnímán vzhledem k tomu, že tento obraz .je sítnicí- opticky poddimenzován pokud jde o počet, sítnicových receptorů, které tento obraz zachycují, a mozek nositele čočky vnímá takový obraz jako obraz zahrnutý do periferního vidění. Ve skutečnosti bylo zjištěno,- že vizuální ostrost''lidského oka klesne asi na 20/100 v případě předmětů, které se nacházejí již pouze 8°. mimo’ linii pohledu. Při výše popsané koncepci aktivní regulace, poskytuje aktivní čočka podle vynálezu jasné obrazy v rámci jedné optické mohutnosti za současného, využití -inherentní anatomie oka. Při využití inherentní anatomie sítnicových receptorů a schopnosti programovat různé rozsahy -aktivujících- -úhlů-· v ’ holograf ickém- optiokém prvku čočky poskytuje aktivní čočka podle vynálezu jasné . obrazy předmětů/ které se nachází v různých, vzdálenostech. Na .rozdíl od různých simultánních bifokálních..čoček poskytuje aktivní čočka podle vynálezu nerušené jasné obrazy a na rozdíl od translačních bifokálních čočekmůže být aktivní čočka podle vynálezu snadno koncipována tak, aby byl k selektivnímu pozorování obrazů z různých . vzdáleností zapotřebí pouze malý pohyb čočky.The lens of the invention is a consequence of the design of this active lens which takes advantage of the inherent anatomy of the eye. It is known that the concentration of retinal receptors outside the fovea is drastically lower than the concentration of retinal receptors in the fovea. As a result, any image focused substantially outside the fovea is not clearly perceived because the image is optically undersized by the retina in terms of the number of retinal receptors that capture the image, and the brain of the lens wearer perceives such an image as included in peripheral vision. In fact, it has been found that the visual acuity of the human eye drops to about 20/100 for objects that are only 8° outside the line of sight. With the active control concept described above, the active lens of the invention provides clear images within one optical power while simultaneously utilizing the inherent anatomy of the eye. By utilizing the inherent anatomy of retinal receptors and the ability to program different ranges of "activating" angles in the holographic opto-optical lens element, the active lens of the invention provides clear images of objects at different distances. Unlike various simultaneous bifocal lenses, the active lens of the invention provides undistorted clear images, and unlike translational bifocal lenses, the active lens of the invention can be easily designed to require only a small amount of lens movement to selectively view images at different distances.
Holografické ?optické prvky -podle- .vynálezu mohou být vyrobeny například z 'polymerovatelných nebo zesíťovatelných materiálů,, zejména z tekutého optického materiálu. Vhodné polymerovatelné' a zesíťovateiné materiály pro holografický optický prvek jsou popsány níže. V dalším textu bude pro zjednodušení použit pouze výraz polymerovatelný materiál, přičemž tento výraz bude zahrnovat jak polymeroyatelný, tak Holographic optical elements according to the invention can be made, for example, from polymerizable or crosslinkable materials, in particular from a liquid optical material. Suitable polymerizable and crosslinkable materials for a holographic optical element are described below. In the following text, for simplicity, only the term polymerizable material will be used, and this term will include both polymerizable and
44
9 99 • · 49 99 • · 4
9 994 i zesíťovatelný materiál, pokud nebude výslovně uvedeno jinak.9,994 i crosslinkable material, unless otherwise expressly stated.
.Příkladný způsob výroby holografického optického prvku podle vynálezu je ilustrován na obr.6. Světlo 33 z bodového zdroje je . promítáno na· světlem-polymerovatelný optický materiál 33 (t.j. 'světlem polymerovatelný holografický prvek), přičemž je na světlem-polymerovatelný materiál 33 · současně , promítáno kolimované referenční, světlo 34. tak, že elektromagnetické vlny světla 32 areferenčního- světla 34 tvoří interferenční rozptylové optický optický polymerbvatelném se ve světlěmvytvbří objemová optickým .promítají směrem ke materiálu 33, přičemž struktury,· které jsou zaznamenány- v materiálu po jeho. polymeraci, čímž polymerovatelném. optickém materiálu 33 .mřížková .. struktura. Světlem-polymerovatelným materiálem 33 je světlem-polymerovatelný materiál, který je polymerován' jak světlem 32, tak. i referenčním světlem 34. •Výhodně·pochází světlo 3.2,'a .referenční· světlo' 34· ·z jediného'' světelného·., zdroje, jehož světlo je rozštěpeno děličem světelného paprsku. ' Obě, · . rozštěpené části světla se světlem-polyrnerovatelnému · opťickému· dráha světla 32 je modifikována s' cílem·, vytvořit světlo 32 bodového zdroje. .Světlo · 32 bodového zdroje může být- například generováno umístěním konvenční konvexní optické čočky do určité vzdálenosti od svět.lem-poiymerovatelného, optického materiálu. 33 · tak, že toto světlo je zaostřeno do požadované·' vzdálenosti -od' světlem-polymeřováteiného_optického materiálu 33. Výhodným světelným-' zdrojem je laserový zdroj nebo -výhodněji zdroj ultrafialového záření. I když' -vhodná vlnová -délka světelného. zdroje . závisí na’· typu . použitého světlem-pol.ymerovatelného’ optického materiálu, výhodně se používají vlnové délky od 30Ό do· 600nm. Když. je světlem-polymerovatelný optický materiál 33· plně exponován a polymerován, potom rezultující holografický optický prvek . · · ββίβ ···· ··, obsahuje strukturu modulovaného indexu lomu, t.j. objemovou mřížkovou strukturu holografického polymerovatelný tekutý optický prvek,. přičemžAn exemplary method of manufacturing a holographic optical element according to the invention is illustrated in Fig. 6. Light 33 from a point source is projected onto a photopolymerizable optical material 33 (i.e., a photopolymerizable holographic element), while a collimated reference light 34 is simultaneously projected onto the photopolymerizable material 33, such that the electromagnetic waves of the light 32 and the reference light 34 form an interference scattering optical optical polymerizable and reference light 34. Preferably, the light 3.2 and the reference light 34 originate from a single light source, the light of which is split by a light beam splitter. Both the split portions of the light with the light-curable optical material 32 are modified to form a point source light 32. The point source light 32 may be generated, for example, by placing a conventional convex optical lens at a certain distance from the light-curable optical material 33 so that this light is focused to a desired distance from the light-curable optical material 33. A preferred light source is a laser source or, more preferably, an ultraviolet radiation source. Although the wavelength of the light source . depending on the type of photopolymerizable optical material used, wavelengths from 30 to 600 nm are preferably used. When the photopolymerizable optical material 33 is fully exposed and polymerized, the resulting holographic optical element , comprises a modulated refractive index structure, i.e. a bulk lattice structure of the holographic polymerizable liquid optical element, wherein
35. Kromě toho , když se k. výrobě optického prvku použije tekutý optický materiál,: převede světelný zdroj materiál- na pevný holografičký optický v průběhu; této konverze se tvoří uvedená objemová mřížková struktura 35.35. Furthermore, when a liquid optical material is used to produce an optical element , the light source material converts to a solid holographic optical material during this conversion, forming the aforementioned volume grating structure 35.
' Z obr. 7 je patrné, že polymerovaný holografičký optický . prvek 36 má ohnisko 38, které odpovídá poloze bodového zdroje světla 32 z obr. 6,· když světlo. . 39 vstupuje do .holografického optického prvku-36 z opačné strany, než na jaké se nachází uvedené .ohnislo, . přičemž toto světlo kopíruje nebo v .podstatě kopíruje obrácenou dráhu' It is apparent from Fig. 7 that the polymerized holographic optical element 36 has a focal point 38 which corresponds to the position of the point light source 32 of Fig. 6, when light 39 enters the holographic optical element 36 from the opposite side to that on which said focal point is located, said light copying or substantially copying the reverse path
- kolimóvaného. referenčního světla 34 z obr.6. Obr.6 a. obr. 7 • ilustruji - pří kladný-- způsob výroby -holograf ického optického . prvku majícího kladnou korekční mohutnost. Je samozřejmé/- collimated. reference light 34 of Fig. 6. Fig. 6 and. Fig. 7 • illustrate - exemplary-- method of manufacturing a -holographic optical . element having a positive correction power. It is self-evident/
--- že při- aplikaci malých modifikací může být výše -popsaný, způsob rovněž použit pro výrobu holografických optických prvků majících zápornou, korekční, mohutnost. -Tak například pro výrobu, holograf ického optického- .prvku majícího zápornou_____ korekční, mohutnost může být namísto světla- bodového .zdroje použit konvergentní světelný- zdroj,. který tvoří ohnisko, na -druhé straně- holografického optického prvku, než na;které--- that with the application of small modifications, the above-described method can also be used for the production of holographic optical elements having a negative, corrective, power. -For example, for the production of a holographic optical- .element having a negative_____ corrective, power, a convergent light- source can be used instead of a point light- source,. which forms a focus, on the -other side- of the holographic optical element than on;which
..se·, nachází světelný zdroj. V rámci vynálezu mohou být snadno ' a jednoduše vyrobeny aktivní- multifokální čočky majígí různé' korekční mohutnosti.' a určené pro' korekcí „ - - různ. ýc h' ame. trop nich ...„„.stavů./™ j ajcými so_u „ nap ří.k.1 ad__ myopJL.e,. ___ hyperopie,· prebyopie, regulérní' astigmatismus, neregulérní stigmatismus a jejich vzájemné kombinace. '..se·, a light source is found. Within the scope of the invention, active-multifocal lenses having different' corrective powers.' and intended for' correction " - - various. ých h' ame. tropic ...„„.conditions./™ j ajcými so_u " for example.1 ad__ myopJL.e,. ___ hyperopia,· prebyopia, regular' astigmatism, irregular stigmatism and their mutual combinations. '
Tak například korekční mohutnosti. -holografických optických prvků mohou být. měněny, změnou vzdálenosti., polohy nebo/a dráhy bodového zdroje světla,, zatímco aktivující «4 • · · β 9·· • ' 4 • 4*4 94 . .49 . 9« • 4 · e · eee eeFor example, the corrective powers of holographic optical elements can be varied by changing the distance, position, or/and path of the point light source, while the activating «4 • · · β 9·· • ' 4 • 4*4 94 . .49 . 9« • 4 · e · eee ee
4 · ·4 · ·
9 9 9 · · 4 · e 4 ee ·· e · · · • 4 ee úhel holografických optických prvků může být měněn změnou polohy bodového zdroje světla .a. referenčního světla.9 9 9 · · 4 · e 4 ee ·· e · · · • 4 ee the angle of the holographic optical elements can be changed by changing the position of the point light source .a. the reference light.
V rámci vynálezu mohou být vhodné holografické optické .prvky vyrobeny z polymerovatelných a ;zesíťovatelných -optických materiálů, které mohou být relativně ' rychle polymerovány nebo zesítěny světlem. Rychle polymerovatelnýopticky materiál, umožňuje to, že v optickém materiálumůže být vytvořena periodická změna' indexu lomu, v · důsledku čehož se' vytvoří- v průběhu- . polymerace tohoto optického,, materiálu s cílem ,jeho konverze, na pevný optický materiál objemová mřížková struktura. Výhodně jsou m vhodné pol.ymerovatelné a zesíťovatelné optické materiály 'zvoleny- z biokompatibilních optických .materiálů, přičemž výhodně jsou· ·, vhodné ’ optické materiály zvoleny z tekutých ' , biokompatibilních optických- materiálů, které polymerují . nebo zesiťují za vzniku netekutého-,. -ztuhlého optického . .prvku- maj ícího - definovaný tvar -a to- v průběhu < -5 minut nebo méně než: 5 minut, výhodně-ji v průběhu 3 minut nebo méně než 3' minut a ještě- výhodněji v průběhu 1 minuty nebo méně než . 1 ; minuty a nejvýhodněji v průběhu' 30 sekund nebo méně než,Within the scope of the invention, suitable holographic optical elements can be made of polymerizable and crosslinkable optical materials that can be relatively rapidly polymerized or crosslinked by light. A rapidly polymerizable optical material allows a periodic change in the refractive index of the optical material to be created, resulting in a bulk lattice structure being formed during polymerization of the optical material to convert it to a solid optical material. Preferably, suitable polymerizable and crosslinkable optical materials are selected from biocompatible optical materials, and preferably, suitable optical materials are selected from liquid, biocompatible optical materials that polymerize or crosslink to form a non-liquid, solid optical material. .element- having - a defined shape -and- in < -5 minutes or less than : 5 minutes, more preferably in 3 minutes or less than 3' minutes and even more preferably in 1 minute or less than . 1 ; minutes and most preferably in 30 seconds or less than,
30'sekund, například v průběhu. 5 až 30 sekund.. Doba' trvání' zesítění - nebo polymerace je ..stanovena uložením ' zesíťovatelného nebo- polymerovatelného optického materiálu mezi ' dvě 'křemenná . sklíčka, která· mají ’. rozměry mikroskopických ' podložních sklíček.’ 'a jsou pomocí distančního členu vzájemně odsazeny ve vzdálenosti 10-0 μτη.30'seconds, for example within. 5 to 30 seconds.. The duration of the crosslinking - or polymerization is ..determined by placing the 'crosslinkable or- polymerizable optical material between ' two 'quartz . slides, which· have ’. dimensions of microscopic 'slides.’ 'and are spaced apart from each other by means of a spacer at a distance of 10-0 μτη.
Na první křemenné sklíčko se uloží dostatečné množství .A sufficient amount is deposited on the first quartz slide.
optického materiálu k vytvoření kruhové - kapky majicí průměr asi-. ,14 . mra a optický., materiál se překryje druhým křemenným sklíčkem. Alternativně- může.’ být použit- distanční člen ,k vytvoření'' válcovitého prostoru' mezi ; oběmi křemennými ’ ’ sklíčky pro optický materiál.. Optický materiál mezi oběmi, křemennými sklíčky, se potom ozářuje 200 W středotlakou · · · · ·· ft · · · β βίϊ e . e e « · · • · ^ · · · · · · · · · <. « • ·· · ·· · ···· ···· ·· ·» ·· ·» «· rtuťovou výbojkou, která je umístěna ve vzdálenosti 18 cm nad uvedeným horním- křemenným sklíčkem;optical material to form a circular - drop having a diameter of about-. ,14 . mra and optical., material is covered with a second quartz slide. Alternatively- can.’ be used- spacer, to 'create'' a cylindrical space' between ; both quartz ’ ’ slides for the optical material.. The optical material between the two, quartz slides, is then irradiated with a 200 W medium pressure · · · · ·· ft · · · β βίϊ e . e e « · · • · ^ · · · · · · · · · · <. « • ·· · · · · · · · · · · ·» ·· ·» «· mercury discharge lamp, which is placed at a distance of 18 cm above said upper- quartz slide;
Příkladná skupina biokompatibilních polymerovatelných optických materiálů vhodných, pro použití v. rámci vynálezu je popsána v patentu US, 5,508,317. Výhodnou skupinou polymerováteíných-, optických .materiálů- popsaných v .uvedeném patentu US 5,508,-317 . jsou. materiály, které ..májiAn exemplary group of biocompatible polymerizable optical materials suitable for use in the present invention is described in U.S. Patent No. 5,508,317. A preferred group of polymerizable optical materials described in said U.S. Patent No. 5,508,317 are materials which have
1.3- diolovou. 'základní- strukturu, ve které byl určitý procentický podíl 1,3-diolových' jednotek modifikován na1.3-diol. 'basic- structure in which a certain percentage of the 1,3-diol' units have been modified to
1.3- d.ioxaň' mající -v · poloze,. 2 radikál, - .který je polymerovatelný avšak nepolymerován. Tímto polymerovatelným, optickým materiálem je výhodně 'derivát polyvinylalkoholu mající.hmotnostní. střední-' molekulovouhmotnost’ Mw rovnou alespoň-asi 2 000,'který má asi 0,5 až' asi' 80. %, vztaženo, na - počet hydroxy-skupin polyvinylalkoholu·, jednotek obecného vzorce I1.3- dioxane having a radical in the 2-position, which is polymerizable but not polymerized. This polymerizable optical material is preferably a polyvinyl alcohol derivative having a weight average molecular weight M w of at least about 2,000, which has from about 0.5 to about 80%, based on the number of hydroxy groups of the polyvinyl alcohol units of general formula I.
ve κr e rém '. ' ' ™ ,in κr e rém '. ' ' ™ ,
R znamená nižší alkynen-ovou skupinuobsahu jící až 8 .uhlí··..·' kových atomů,R represents a lower alkyne group containing up to 8 carbon atoms,
R1 .znamená atom vodíku nebo nižší alkylovou-skupinu a R2 znamená olefinicky nenasycenou,.elektrony-přitahůjícíR 1 represents a hydrogen atom or a lower alkyl group and R 2 represents an olefinically unsaturated, electron-withdrawing group.
kopolymerovatelnou skupinu mající výhodně, až 25 uhlíkových atomů,' přičemž Rz například znamená oleíinicky. nenasycenou acylovou skupinu,obecného vzorce R3-CQ-, ve. kterém - >a copolymerizable group having preferably up to 25 carbon atoms, wherein R 2 for example represents an oleinically unsaturated acyl group of the general formula R 3 -CQ-, in which - >
RJ znamená oleíinicky -nenasycenou kopolymerovatelnou skupinu, mající 2 až 24 uhlíkových ...atomů, zejména výhodně 2 až 4. uhlíkové atomy..R J represents an oleinically unsaturated copolymerizable group having 2 to 24 carbon atoms, particularly preferably 2 to 4 carbon atoms.
Příkladné .oleíinicky . nenasycené kopolymerovatelné skupiny A zahrnují -ethenylovou skupinu, ·' 2-propenylovou skupinu, 3-propenylovou skupinu,- 2-bu.tenylovou skupinu, hexenylovou skupinu, oktenylovou skupinu a dodekány 1 ovou skupinu: .Exemplary oleic unsaturated copolymerizable groups A include ethenyl, 2-propenyl, 3-propenyl, 2-butenyl, hexenyl, octenyl and dodecanoic groups .
V rámci ž.ádoucího .provedení - skupina ,R2 znamená skupinu obecného .vzorce II ’ :. · , ·/, ' - .In a preferred embodiment, the group R 2 represents a group of general formula II ':·,·/,' -.
r.-CO-NH- (R4-NH-CO-O) -r5-o] „-cc-r! Τΐΐ) ve kterém’ ·'- p znamená 0 nebo 1, výhodně. 0, q znamená 0 nebo 1, výhodně- 0,r.-CO-NH- (R 4 -NH-CO-O) -r 5 -o] "-cc-r ! Τΐΐ) in which'·'- p means 0 or 1, preferably. 0, q means 0 or 1, preferably- 0,
R4· a R: každý nezávisle znamená .-nižší alkylovou skupinu mající 2 až 8 uhlíkových atomů-, arylenovou skupinu’ mající 6 až 12- uhlíkových atomů, nasycenou’ dvouvalenční cykloalifatickou-skupinu mající 6 až 10 uhlíkových atomů, arylenalkylenovou' nebo alkylen-' > .R 4 and R 5 each independently represent a lower alkyl group having 2 to 8 carbon atoms, an arylene group having 6 to 12 carbon atoms, a saturated divalent cycloaliphatic group having 6 to 10 carbon atoms, an arylenealkylene or alkylene group.
• ·• ·
aryleno.vou skupinu mající 7 až 14 uhlíkových atomů nebo arylenalk.ylenarylenovoú skupinu-mající 13 až 16-uhlíkových atomů, aan arylene group having 7 to 14 carbon atoms or an arylenealkylenearylene group having 13 to 16 carbon atoms, and
RJ má výše uvedený význam.R J has the meaning given above.
Nižší alkylenová skupina..R výhodně obsahuje až 8 .uhlíkových atomů, přičemž tato skupina.může být přímou -nebo rozvětvenou skupinou. Vhodné příklady - této skupiny zahrnují oktylenovou ,skupírtu, - hexylenovou skupinu, pentylenovou skupinu, butylenovou skupinu, -. propylenovou - skupinu, ethylenovou skupinu,· methylenovou skupinu, . 2-propylenovouskupinu,' 2-butylenovou skupinu a 3-pentylenovou skupinu. Výhodně nižší- alkylenová skupina R má .až 6 a zejména výhodně až .4 uhlíkové 'atomy. Výhodnými nižšími-alkylenovými skupinami R jsou zejména methylenová skupina a butylenová skupina. . R1 výhodně znamená atom Vodíku nebo nižší alkylovoi skupinu mající ,a.ž ·7, zejména až R1 ze jména . znamená atom vodíku.The lower alkylene group R preferably contains up to 8 carbon atoms, which group may be a straight-chain or branched group. Suitable examples of this group include octylene, hexylene, pentylene, butylene, propylene, ethylene, methylene, 2-propylene, 2-butylene and 3-pentylene. Preferably, the lower alkylene group R has up to 6 and particularly preferably up to 4 carbon atoms. Preferred lower alkylene groups R are in particular methylene and butylene. R 1 preferably represents a hydrogen atom or a lower alkyl group having up to 7, in particular up to R 1 represents a hydrogen atom.
Uhlíkové atomy, přičemžCarbon atoms, while
Pokud·' jde o R4 a. R5// potom nižší . alkylenová skupina R4 nebo. R5 výhodně obsahuje 2 až 6 uhlíkových atomů,.- přičemž tato'- -skupina- je výhodně skupinou s přímým uhlíkatým řezězcem... · Vhodné- . · příklady zézo .. skupiny.. ™. „zahrnují propylenovou - skupinu,.' butylenovou' skupinu, hexylenovou .skupinu,- dimethylethylenovoú skupinu a obzvláště, výhodně ethylenovou skupinu. ' . ..As regards R 4 and R 5 , the lower alkylene group R 4 or R 5 preferably contains 2 to 6 carbon atoms, which group is preferably a straight carbon chain group. Suitable examples of the zeso group include propylene, butylene, hexylene, dimethylethylene and particularly preferably ethylene.
Arylenová skupina. R4 nebo R5 výhodně znamená fenylenovouskupinu, která je nesubstituovaná nebo substituovaná nižší • · · • · · alkylovou skupinou nebo. nižší alkoxy-skupinou a která zejména znamená 1/3-fenylenovou skupinu neboArylene group. R 4 or R 5 preferably represents a phenylene group which is unsubstituted or substituted by a lower alkyl group or a lower alkoxy group and which in particular represents a 1/3-phenylene group or
1,4-fenylenovou skupinu nebo methyl-1, 4-fenylenovou skupinu. '·1,4-phenylene group or methyl-1,4-phenylene group. '·
Nasycenou dvouvalenční cykloalifatickou skupinou R nebo R5 ' je , výhodně cyklohexylenová skupina nebo cyklohexylen(nižší alkyl)enová skupina, například cyklohexylenmethylénová skupina, která -je nésubstituovaná nebo. substituovaná j-ednou nebo více methylovými skupinami, jako 'například trimethylcyklohexylenmethylenová. skupina, například· dvouvalenční isoforonová skupina. Aryleriovou jednotkou alkylarylenové, skupiny nebo arylen.alkylenové skupiny R4 nebo R5 je výhodně fenylenová skupina,' která je nésubstituovaná nebo substituovaná nižší alkylovou skupinou nebo ‘ nižší alkoxy-skupinou, přičemž její alkylenovou jednotkou ' je výhodně nižší alkylenová skupina,·. jako například methylenová skupina nebo ethylenová skupina, zejména methylenová skupina.-Takovými skupinami R4 nebo R= jsou 'proto výhodně fenylenmethyienová skupina. nebo . methylenfenylenová skupina. ' .' , . .The saturated divalent cycloaliphatic group R or R 5 ' is preferably a cyclohexylene group or a cyclohexylene(lower alkyl)ene group, for example a cyclohexylenemethylene group, which is unsubstituted or substituted by one or more methyl groups, such as a trimethylcyclohexylenemethylene group, for example a divalent isophorone group. The aryl unit of the alkylarylene group or arylene.alkylene group R 4 or R 5 is preferably a phenylene group, which is unsubstituted or substituted by a lower alkyl group or a lower alkoxy group, the alkylene unit of which is preferably a lower alkylene group, such as a methylene group or an ethylene group, especially a methylene group. Such groups R 4 or R = are therefore preferably a phenylenemethylene group or a methylenephenylene group. '.' , . .
Arylenalkyleharylenovou skupinou R4 nebo R5 je- výhodně .f eny.l e.n (nižší alkyl) enf enylenová· skupina obsahující až 4 uhlíkové atomy' v . .alkylénové jednotce, například fenylenethylenfenylenová skupina. Skupiny R4' a -R'3 každá _ nezávisle ·' výhodně znamená_ ___ nižš.í ^_alkylenoýp_u skupinu obsahující' 2 až 6 uhlíkových atomů, fenylenovou . skupinu, která je nésubstituovaná nebo substituovaná nižší alkylovou skupinou, cyklohexylenovou skupinu nebo ..cyklohexylen (nižší alkyl)enovou skupinu, která je ' nésubstituovaná nebo substituovaná nižši alkylovou. skupinou,' fenylen(nižší alkyl).enovou skupinu, (nižší alkyl)enfenylenovou skupinu nebo fenylen(nižší alkyl)enfenylenovou skupinu.The arylenealkylarylene group R 4 or R 5 is preferably a phenylene (lower alkyl) phenylene group containing up to 4 carbon atoms in the alkylene unit, for example a phenyleneethylenephenylene group. The groups R 4 ' and -R' 3 each _ independently ·' preferably mean_ a lower alkylene group containing' 2 to 6 carbon atoms, a phenylene group which is unsubstituted or substituted by a lower alkyl group, a cyclohexylene group or a cyclohexylene (lower alkyl) ene group which is ' unsubstituted or substituted by a lower alkyl group,' a phenylene (lower alkyl) ene group, a (lower alkyl) enephenylene group or a phenylene (lower alkyl) enephenylene group.
• · • ·• · • ·
Polymerovatelné optické materiály obecného vzorce I se· například- připraví reakcí polyvinylalkoholu se sloučeninou obecného vzorce IÍI ’Polymerizable optical materials of general formula I are, for example, prepared by reacting polyvinyl alcohol with a compound of general formula III.
R’R’
IAND
RR
IAND
O \hAbout \h
IAND
R-N .R ,(HD 'R ve kterém R, R1 a- Rz mají výše uvedené významy a R' a R každý nezávisle znamená atom vodíku,/ nižší ' alkylovou skupinu nebo nižší alkanoylovou. skupinu, jakou -je acetylová skupina nebo propionylová skupina. Výhodně je asi 0/5 až asi 80 %, výhodněji asi 1 až asi 50 % a nejvýhodněji asi 2 až asi 15 - % , hydroxylových skupin rezultujícího polymerovatelného optického materiálu nahrazeno sloučeninou obecného vzorce II,I.RN .R ,(HD 'R in which R, R 1 and- R z have the above meanings and R' and R each independently represents a hydrogen atom,/ lower ' alkyl group or lower alkanoyl group, such as -an acetyl group or propionyl group. Preferably, about 0/5 to about 80%, more preferably about 1 to about 50% and most preferably about 2 to about 15 -%, of the hydroxyl groups of the resulting polymerizable optical material are replaced by a compound of general formula II,I.
Vhodné polyvinylalkoholy ' pro ; . derivatizovaný polyvinylalkonol podle . vynálezu. mají střední hmotnostní ., molekulovou hmotnost'asi 2 000 až -asi 1 00G.00O, výhodně 10 ' 000 až '300 000, výhodněji 10 000 až 100 000 a nejvýhodněji ,Suitable polyvinyl alcohols for the derivatized polyvinyl alcohol of the invention have a weight average molecular weight of about 2,000 to about 100,000, preferably 10,000 to 300,000, more preferably 10,000 to 100,000, and most preferably 10,000 to 100,000.
- 10 000 až 50 000. Tyto polyvinylalkoholy obsahují méně než , ' asi .50 %,. -výhodně méně - než asi 20 %, .nehydrolyzovaných ·' . .vynyla'oetácových^''’“™-’ j-edno-tek’.‘--^-™™Navíe----“^'---=--^-mQhoU“-=—™ . polyvinylalkoholy. obsahovat až asi' 20 %, . výhodně, až asi - 5 %, jedné nebo více kopolymerních . jednotek, jakými' jsou například ethylenové jednotky, pro.pylenové jednotky, akrylamidové -. jednotky, 1 methakrylamidové ’ jednotky, ..dimethakrylamidové jednotky, . hýdroxye.thylmethakrylátové - ·jednotky, methylmethakryláťové jednotky,, . methylakřylátové jednotky, vinylpyrrolidonové jednotky, hydroxyethylakrylátové jednotky, allylalkoholové jednotky a styrenové jednotky.- 10,000 to 50,000. These polyvinyl alcohols contain less than about 50%, preferably less than about 20%, of unhydrolyzed alcohols. vinyl alcohols. Polyvinyl alcohols. contain up to about 20%, preferably up to about 5%, of one or more copolymeric units, such as ethylene units, propylene units, acrylamide units, methacrylamide units, dimethacrylamide units, hydroxyethyl methacrylate units, methyl methacrylate units, methyl acrylate units, vinyl pyrrolidone units, hydroxyethyl acrylate units, allyl alcohol units and styrene units.
Polyvinylalkoholové deriváty polymerují v rozpouštědle mechanismem -zesítění působením světla,' například za použití ultrafialového laseru, 'za vzniku holografického optického prvku.,-· Vhodným rozpouštědlem je zde libovolné rozpouštědlo,, které rozpouští polyvinylalkohol a. vinylové komonomery. Příkladnými rozpouštědly jsou -voda, ethanol, methanol, propanol, dimethylformamid, dimethylsulfoxid a '.jejich vzájemné ' směsi. ' Za - -, účelem usnadnění průběhu světlem-zesíťujicího .polymeračního procesu' je 'žádoucí přidat fotoiniciátor;, který je schopen .iniciovat radikálové zesítění. Příklady fotoinicíátorů, ..které mohou být 'vhodně použity v - rámci vynálezu, jsou benzoinmethylether, 1-hydroxycyklohexylfenylketon, fotoiniciátor -Durocure 1173 a fotoiniciátor 'Irgacure. Výhodně se použije asi 0,3 až asi 2,0- : % ' fotoíniciátoru,-'· . vztaženo ' na celkovou - hmotnost polymerovatelné - formulace.Polyvinyl alcohol derivatives polymerize in a solvent by the mechanism of crosslinking under the action of light, for example using an ultraviolet laser, to form a holographic optical element. A suitable solvent here is any solvent that dissolves polyvinyl alcohol and vinyl comonomers. Exemplary solvents are water, ethanol, methanol, propanol, dimethylformamide, dimethyl sulfoxide and mixtures thereof. In order to facilitate the course of the light-crosslinking polymerization process, it is desirable to add a photoinitiator capable of initiating radical crosslinking. Examples of photoinitiators that can be suitably used in the invention are benzoin methyl ether, 1-hydroxycyclohexylphenyl ketone, Durocure 1173 photoinitiator and Irgacure photoinitiator. Preferably, about 0.3 to about 2.0% of photoinitiator is used, based on the total weight of the polymerizable formulation.
V rámci < vynálezu se . vhodné koncentrace polyvinylalkoholového derivátu v rozpouštědle při výrobě holografického optického prvku výhodně pohybují- mezi asi'-3 'až- asi 90 % . hmotnosti, výhodněji --mezi asi . 5 . a 60 % hmotnosti a nejvýhodnějimezi asi 10 a 50 % hmotnosti,' a. to zejména ,-v případě, kdy se předpokládá ' použití holografického optického prvku ~ akc . oční čočky. ... _/Within the scope of the invention, suitable concentrations of the polyvinyl alcohol derivative in the solvent for the production of the holographic optical element are preferably between about 3 and about 90% by weight, more preferably between about 5 and 60% by weight, and most preferably between about 10 and 50% by weight, especially in the case where the holographic optical element is intended to be used as an ophthalmic lens. ... _/
Jiná skupina - příkladných ' biókompatibilních .polymerovatelných optických., materiálů vhodných pro použití v rámci vynálezu j,e popsána v patentové přihlášce. US (mezinárodní ' patentová přihláškaAnother group of exemplary biocompatible polymerizable optical materials suitable for use in the present invention is described in U.S. Patent Application Serial No. 4,111,111.
Takové vhodné optické materiály zahrnujíSuch suitable optical materials include
08/875,340 P.CT/EP96/00246) .08/875,340 P.CT/EP96/00246).
.deriváty polyvinylalkoholu, polyethyleniminu nebo polyvinylaminu ' obsahující azalaktonový zbytek, které obsahují asi - 0,5 až asi 80 %, vztaženo na počet hydroxylových skupin v polyvinylalkoholu nebo na. počet iminových nebo aminových skupin v polyethyleniminu resp. polyvinylaminu, jednotek obecného vzorce IV a, V . —-ch2-ch2 .derivatives of polyvinyl alcohol, polyethyleneimine or polyvinylamine containing an azalactone residue, which contain from about 0.5 to about 80%, based on the number of hydroxyl groups in polyvinyl alcohol or the number of imine or amine groups in polyethyleneimine or polyvinylamine, of units of the general formula IV and V . —-ch 2 -ch 2
R4 v° iR4 in ° i
R—<—R, (TV)R—<—R, (TV)
-ch-ch2-nc=o-ch-ch 2 -nc=o
I. 'I. '
R—c—R (V)R—c—R (V)
O R II I3 OR II I 3
NH—C—C=CHNH—C—C=CH
O R II -I3 ..OR II -I 3 ..
NH—C—C—CH ve kterém. Rx a . R2nezávisle vodíku, alkylovou skupinu atomů, arylovou skupinu · přičemž, tyto skupiny .· substituované;' R. znamenáNH—C—C—CH in which. R x and . R 2 independently hydrogen, alkyl group atoms, aryl group · wherein, these groups .· substituted;' R. means
-3 skupinu, obsahující ' 1 . až methylovou - -skupinu;-.. a . ,R, .-3 group, containing ' 1 . to methyl - -group;-.. and . ,R, .
jeden na- druhém'znamenaji- atom obsahující 1' až - 8 uhlíkových nebo cyklohexylovoU skupinu, jsou ' nesubstituované- nebo atom vodíku nebo alkylovouone on the other'means- an atom containing 1' to - 8 carbons or a cyclohexyl group, are 'unsubstituted- or a hydrogen atom or an alkyl group
8'’uhlíkových' atomů, výhodně8''carbon'' atoms, preferably
:.namě.-nái_ můs.te.k_-.Q^=,^=n,eb,oiS! výhodně můstek -0-. Polyvinylalkoholy, polyethylenirniny a polyvinylaminy vhodné pro použití v rámci vynálezu, .maji střední 'číselnou molekulovou hmotnost asi 2 000 . až asi 1:.name.-nái_ můs.tek.k_-.Q^ = ,^ = n,eb,o iS! preferably the bridge -O-. Polyvinyl alcohols, polyethyleneimines and polyvinylamines suitable for use in the invention have a number average molecular weight of about 2,000 to about 1
000 C00, .výhodně asi 10 000- až 300 000, .výhodněji 10. 000 až 100 000 a nejvýhodněji 10 000 až 50 000.000 C00, .preferably about 10,000- to 300,000, .more preferably 10,000 to 100,000 and most preferably 10,000 to 50,000.
·· ·· »· ·· ·· • ·· · *· · »· « . ·.· 4 « »»· « · » * » · β ·· ·· · «· » * . . . .· · · ··.» ...» ·· ·· ·· ·· ···· ·· »· ·· ·· • ·· · *· · »· « . ·.· 4 « »»· « · » * » · β ·· ·· · «· » * . . . .· · · ··.» ...» ·· ·· ·· ·· ··
Obzvláště .vhodným, polymerovatelným optickým materiálem je ve vodě rozpustný derivát polyvinylalkoholu mající asi 0,5 až asi 80 %, výhodně asi 1 až asi 25 %, výhodněji asi 1,5 až asi 12 %, vztaženo na počet hydroxylových skupin v polyvinylalkoholu, jednotek obecného vzorce IV, ve kterém R, a R2znamenaj.í methylenové skupiny,· R. znamená atom vodíku a R4 znamená můstek -O- (což je esterová vazba).A particularly suitable polymerizable optical material is a water-soluble polyvinyl alcohol derivative having from about 0.5 to about 80%, preferably from about 1 to about 25%, more preferably from about 1.5 to about 12%, based on the number of hydroxyl groups in the polyvinyl alcohol, of units of formula IV, in which R1 and R2 are methylene groups, R1 is a hydrogen atom and R4 is an -O- bridge (which is an ester bond).
.'.'., í ·..'.'., í ·.
Polymerovatelné optické materiály obecných vzorců IV a V mohou'být například připravenyreakcí azalaktonu obecného vzorce VI .··..·· 'Polymerizable optical materials of general formulas IV and V can be prepared, for example, by reacting an azalactone of general formula VI.
R.R.
?3 ZN·—c—R \ 2 ?3 Z N·—c—R \ 2
CH—C—C 2 \ o—c=o (VI) ve kterém Rir R2 a R. mají. výše uvedené významy, -s polyvinylalkoholem, polyeťhyleniminem nebo polyvinylaminem při zvýšené teplotě pohybující .se od asi 55 . do '75 °C, ve; vhodném 'organickém rozpouštědle a případně· v přítomnosti vhodného katalyzátoru. Vhodnými), rozpouštědly jsou zde ta rozpouštědla, která rozpouštějí základní.polymerní řetězec, přičemž tato rozpouštědla - zahrnují áprg.tická polární rozpouštědla, , například formamid, dimethylformamid, triamia kyseliny -hexamethylfosforečné, -dimethylsulfoxid, pyridin, nitrómethan,.- acetonitril, nicrcbenzen, ’ chlorbenzen, trichlormethan .a dioxan. Vhodné katalyzátory zahrnuj i terciární aminy, například . triethylamin., a . organocínové soli,·například dibutylčíndilaurát.) .CH—C—C 2 \ o—c=o (VI) in which R ir R 2 and R. have. the above meanings, -with polyvinyl alcohol, polyethyleneimine or polyvinylamine at an elevated temperature ranging from about 55. to '75 ° C, in ; a suitable 'organic solvent and optionally· in the presence of a suitable catalyst. Suitable) solvents here are those solvents which dissolve the basic.polymer chain, these solvents - including aprotic polar solvents, for example formamide, dimethylformamide, triamine -hexamethylphosphoric acid, -dimethylsulfoxide, pyridine, nitromethane,.- acetonitrile, nitrobenzene, ' chlorobenzene, trichloromethane .and dioxane. Suitable catalysts also include tertiary amines, for example. triethylamine., and. organotin salts,·for example dibutyltin dilaurate.) .
• φ ·• φ ·
·· ·· *· ·· · .· ♦ · ♦ * * , · φ φ φ c β ·· · '·.· ·« « ·· ·' · <······ , ····»·.»··’· · . . /Kromě- azalaktonovéhó zbytku mohou optické, materiály obsahující azalaktonový zbytek obsahovat také další hydrofobní a hydrofilní vinylové kómonomery a to v závislosti na požadovaných fyzikálních . vlastnostech polymerovaného holografického optického prvku. Příklady vhodných. - hydrof obních komonomerů zahrnují alkylakryláty a alkylmeťhakrylá.ty obsahující, v al kýlovém - zbytku 1' až 8 uhlíkových atomů, alkylakrylamidy. a álkylmethakrylamidy obsahující v alkylovém. zbytku 3 až 18’ uhlíkových atomů, akrylonitril, methakrylonitril, ' vinyl-C^-C^-alkanoáty, alkeny. obsahující '2 až 18 '- uhlíkových atomů, ' styren, .vinylalkylethery, - C2-C10-perf luoralkylak-rýláty . -a methakryláty, Ck-C12-perfluoralkýlethylthiokarbonylamino- ethylakryláty a methakryláty,. akrýloxy- a methakryloxy-alkylsiloxany, N-vinylkarbazol,' alkylestery.·· ·· *· ·· · .· ♦ · ♦ * * , · φ φ φ c β ·· · '·.· ·« « ·· ·' · <······ , ····»·.»··'· · . . /In addition to the azalactone residue, optical materials containing the azalactone residue may also contain other hydrophobic and hydrophilic vinyl comonomers, depending on the desired physical properties of the polymerized holographic optical element. Examples of suitable hydrophobic comonomers include alkyl acrylates and alkyl methacrylates containing 1 to 8 carbon atoms in the alkyl residue, alkyl acrylamides and alkyl methacrylamides containing 3 to 18 carbon atoms in the alkyl residue, acrylonitrile, methacrylonitrile, vinyl C^-C^-alkanoates, alkenes. containing '2 to 18' carbon atoms, ' styrene, ' vinyl alkyl ethers, - C 2 -C 10 -perfluoroalkyl acrylates. -and methacrylates, C k -C 12 -perfluoroalkyl ethylthiocarbonylamino- ethyl acrylates and methacrylates,. acryloxy- and methacryloxy-alkyl siloxanes, N-vinylcarbazole,' alkyl esters.
kyseliny malonové, fumarové, itakonové a dalších obsahující v alkylovém zbytku 1'až 12 uhlíkových atomů.malonic, fumaric, itaconic and other acids containing 1 to 12 carbon atoms in the alkyl radical.
Příklady vhodných hydrofiloních komonomerů zahrnují’ hydroxyalkylakryl.áty a methakryláty, akrylamid, . methakrylamíd, methoxylované akryláty a methakryláty, hydroxyalkyl amidy.Examples of suitable hydrophilic comonomers include hydroxyalkyl acrylates and methacrylates, acrylamide, methacrylamide, methoxylated acrylates and methacrylates, hydroxyalkyl amides.
N-vinylsukcinimid, a methakrylamidy, N-vinylpyrrolidon,N-vinylsuccinimide, and methacrylamides, N-vinylpyrrolidone,
N-vinylpyrrol, vinylpyridin,kyselihu akrylovou, kyselinu methakrylovou .a podobně,.N-vinylpyrrole, vinylpyridine, acrylic acid, methacrylic acid, and the like.
Optické materiály obsahující -azalaktonový. zbytek' se ,.polymeru j 1- _v . - rozpouštědle mechanismem zesítění působením světla, například za použití ultrafialového laseru, . za ' vzniku holograf ického . optického prvku.' -Vhodným rozpouštědlem je zde' každé- rozpouštědlo, které' rozpouští polymerní skelet optických - materiálů. -Příkladná.' rozpouštědla^ zahrnují aprotická rozpouštědla, která byla popsána výše v souvislosti - s azalaktonovou . modifikací, například voda, ethanol,' methanol,. propanol,. glykoly, « · • 9 9 9 9Optical materials containing an azalactone residue are crosslinked with a polymer in a solvent by a light-induced crosslinking mechanism, for example, using an ultraviolet laser, to form a holographic optical element. A suitable solvent is any solvent that dissolves the polymer backbone of the optical materials. Exemplary solvents include aprotic solvents as described above in connection with azalactone modification, for example water, ethanol, methanol, propanol, glycols,
9 9 9 9 ♦' • 9 · · · · · • · · · · · • ti titi ·· glyceroly, dimethylformamid, dimethylsulfoxid a jejich vzájemné směsi. Za účelem usnadnění průběhu světlem-zesíťujícího polymerního procesu může být žádoucí přidat fotoiniciátor, který je schopen iniciovat radikálové zesíťování. Příkladnými fotoiniciátory vhodnými pro použití v rámci vynálezu jsou benzoinmethylether,9 9 9 9 ♦' • 9 · · · · · • · · · · · • ti titi ·· glycerols, dimethylformamide, dimethylsulfoxide and mixtures thereof. In order to facilitate the course of the photo-crosslinking polymer process, it may be desirable to add a photoinitiator capable of initiating radical crosslinking. Exemplary photoinitiators suitable for use in the invention are benzoin methyl ether,
1-hydroxycyklohexylfenylketon, fotoiniciátor Durocure 1173 a fotoiniciátor Irgacure. Výhodně může být použito asi 0,3 až asi 2,0 %, vztaženo na celkovou hmotnost polymerovatelné formulace, iniciátoru. V rámci vynálezu, se vhodné koncentrace optického materiálu obsahujícího azalaktonový zbytek v rozpouštědle výhodně pohybují při výrobě hologřaf ického optického prvku mezi asi 3' a- asi 90 % hmotnosti, výhodněji mezi asi 10- %' a asi 50 %, a to zejména v .případě, kdy se zamýšlí- použití hologřafického optického prvku jako oční čočky. ' ·1-hydroxycyclohexylphenyl ketone, Durocure 1173 photoinitiator and Irgacure photoinitiator. Preferably, about 0.3 to about 2.0%, based on the total weight of the polymerizable formulation, of the initiator may be used. Within the scope of the invention, suitable concentrations of the optical material containing the azalactone moiety in the solvent are preferably between about 3% and about 90% by weight, more preferably between about 10% and about 50%, especially when the holographic optical element is intended to be used as an ophthalmic lens.
- Ještě 'další- skupinu bipkompatibilníchl polymerovatelných optických materiálů vhodných pro použití v rámci vynálezu představuje funkcionalizovaný kopolymer -vinyllaktamu · a alespoň jednoho dalšího vinylového; monomeru, kterým je druhý vinylový monomer. Tento kopolymer je funkcionalizován reaktivním vinylovým 'monomerem. Vinyllaktamem podle vynálezu je 5- až:7-členný laktam obecného vzprce VIT- Yet another group of bi-compatible polymerizable optical materials suitable for use in the present invention is a functionalized copolymer of vinyl lactam and at least one other vinyl monomer, which is a second vinyl monomer. This copolymer is functionalized with a reactive vinyl monomer. The vinyl lactam of the present invention is a 5- to 7-membered lactam of the general structure VIT
RbRb
RcRc
(VII) ve kterém í< znamená alkylenový můstek obsahující 2 až 8 uhlíkových ·· ·· ·· ·· • - · * * · « » e 9 β·· · · · <(VII) in which í< means an alkylene bridge containing 2 to 8 carbons ·· ·· ·· ·· • - · * * · « » e 9 β·· · · · <
atomů, ,atoms, ,
Ro znamená atom vodíku, alkylovou skupinu, arylovou skupinu, aralkylovou skupinu nebo alkarylovoú skupinu, výhodně atom vodíku, nižší alkylovou skupinu obsahující .až 7 uhlíkových atomů,,-arylůvpu skupinu obsahující až 10 uhlíkových, atomů nebo aralkylovou nebo alkarylovou skupinu obsahující až 14 uhlíkových atomů, a . R0 represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, an aralkyl group or an alkaryl group, preferably a hydrogen atom, a lower alkyl group containing up to 7 carbon atoms, an aryl group containing up to 10 carbon atoms or an aralkyl or alkaryl group containing up to 14 carbon atoms, and
Rc znamená atom vodíku nebo nižší alkylovou skupinu obsahující až 7 'uhlíkových atomů, výhodně methylovou -skupinu, ethylovou skupinu nebo propylovou skupinu. , .R c represents a hydrogen atom or a lower alkyl group containing up to 7 carbon atoms, preferably a methyl group, an ethyl group or a propyl group. . .
Příkladné vinyllakatamy, které jsou vhodné prd použití, v rámci vynálezu, zahrnují N-vinyl-2-pyřrolidon, N-vinyl-2-kaprolaktam, N-viny.l-;3-methyl-2-pyrrolidon,Exemplary vinyl lactams suitable for use in the present invention include N-vinyl-2-pyrrolidone, N-vinyl-2-caprolactam, N-vinyl-1- ; 3-methyl-2-pyrrolidone,
N-vinyl-3-methyl-2-piperidon·,N-vinyl-3-methyl-2-piperidone·,
N-vinyl-3-methyl-2-kaprolaktam, i N-vinyl-3-methyl-2-caprolactam, i
N-vinyl-4-methyl-2-pyrrolidon, ' .N-vinyl-4-methyl-2-pyrrolidone, ' .
N-vinyl-4-methyl-2-kaprolaktam,N-vinyl-4-methyl-2-caprolactam,
N-vi'nyl-5-methyl-2-pyrrolidon,N-vinyl-5-methyl-2-pyrrolidone,
N-vinyl-5-methyl-2-piperidon,N-vinyl-5-methyl-2-piperidone,
N-vinyl-5,5-dimethyl-2-pyrr.olidon,N-vinyl-5,5-dimethyl-2-pyrrolidone,
N-vinyl-3,3,5-trimethyl-2-pyrrolidon,.N-vinyl-3,3,5-trimethyl-2-pyrrolidone,.
N-vinyl-5^methyl-5-ethyl-2-pyrrolidon, . ,N-vinyl-5^methyl-5-ethyl-2-pyrrolidone, . ,
N-vinýl-3/4', 5-trimethyl-3-eťhyl-2-pyrrolidón, - ' .N-vinyl-3/4', 5-trimethyl-3-ethyl-2-pyrrolidone, - ' .
N-vinyl-6-methyl-2-piperidon, N-vinyl-6-ethyl-2-piperidon, N-vinyl-3,5-dimethyÍ-2-piperldon, .· ’N-vinyl-6-methyl-2-piperidone, N-vinyl-6-ethyl-2-piperidone, N-vinyl-3,5-dimethyl-2-piperidone, .· ’
N-vinyl-4,4-dimethyl-2-piperidon,N-vinyl-4,4-dimethyl-2-piperidone,
N-vinyl-7-methyl-2-kaprolaktam,N-vinyl-7-methyl-2-caprolactam,
N-vinyl-7-ethyl-2-kaprolaktam,N-vinyl-7-ethyl-2-caprolactam,
N-vinyl-3,5-dimethyl-2-kaprclakcam, N-vinyl-4,6-dimethyl-2-kaprolaktam,N-vinyl-3,5-dimethyl-2-caprolactam, N-vinyl-4,6-dimethyl-2-caprolactam,
N-vinyl-3,5,7-trim.ethyl-2-kaprolaktam. a jejich směsi.N-vinyl-3,5,7-trimethyl-2-caprolactam and mixtures thereof.
···· ·· • *ee • ·.···· ·· • *ee • ·.
Výhodnými vinyllaktamý. jsou heterocyklické . · monomery obecného vzorce VII obsahující 4 až 6 uhlíkových atomů v heterocyklickém kruhu. Výhodnější. vinyllaktamy mají heterocyklický monomer obecného .vzorce VI.I, ve kterém heterocyklický kruh obsahuje 4 uhlíkové atomy a Ro a Rc nezávisle jeden .na druhém znamenají atom Vodíku nebo nižší alkylové zbytky.. Obzvláště vhodným vinyllaktamem jePreferred vinyl lactams are heterocyclic monomers of the general formula VII containing 4 to 6 carbon atoms in the heterocyclic ring. More preferred vinyl lactams have a heterocyclic monomer of the general formula VI.I, in which the heterocyclic ring contains 4 carbon atoms and R o and R c independently of each other represent a hydrogen atom or lower alkyl radicals. A particularly suitable vinyl lactam is
N-vinyL-2-pyrrolidin. · ' ., · ‘ Vhodné .druhé vinylové ' monomery zahrnují funkční vinylové monomery, které mají kromě vinylové skupiny ještě funkční skupinu·, například hydroxy-skupinu, amino-skupinu, . amino-skupinu substituovanou nižší alkylovou skupinou, karboxylovou skupinu, .esterifikovanou karboxylovou.'skupinu, alkoxykarbonylovou skupinu, ' ep.oxy-skupinu ' nebo •sulfo-skupinu (-SO..H) . Tato funkční skupina v molekule < ·. 'zůstává, když je vinylová skupina druhého - vinylového monomeru ·.· .uvedena · v. reakci s vinyllaktamem .z -cílem1 produkovat .polymerní řetězec a může* být použita k modifikování nebo funkcionalizování uvedeného polymeru.N-vinyl-2-pyrrolidine. Suitable second vinyl monomers include functional vinyl monomers which have, in addition to the vinyl group, a functional group, for example, a hydroxy group, an amino group, an amino group substituted by a lower alkyl group, a carboxyl group, an esterified carboxyl group, an alkoxycarbonyl group, an epoxy group or a sulfo group (-SO..H). This functional group in the molecule remains when the vinyl group of the second vinyl monomer is reacted with a vinyl lactam to produce a polymer chain and can be used to modify or functionalize said polymer.
Vhodné1 funkční vinylové monomeryzahrnuj i hydroxylovou skupinou ' súbstituované . alkylakryláty a , methakryláty,, ethoxylované alkyl)akryláty alkyl)akryláty substituované akryláty'' a methakryláty,- epoxy(nižší , a methakryláty, epoxycykl-oalkyl .(nižší ' a methakryláty, ·. hydroxylovou skupinou nižší . . alkylakrylamidy' a met ha kryl.amidy,,· hydroxylovou ' skupinou substituované ; (nižší alkyl),vinylethery,. amínoT-skupinou nebo, hydroxy-skupinou substituované'1. styreny, ’ · natriumethylensulf onát·, natriumstyrensulf onát, /' kyselinu Suitable functional vinyl monomers include hydroxyl-substituted alkyl acrylates and methacrylates, ethoxylated alkyl acrylates, alkyl acrylates substituted acrylates and methacrylates, epoxy (lower) and methacrylates, epoxy cycloalkyl (lower) and methacrylates, hydroxyl-substituted lower alkyl acrylamides and methacrylates, hydroxyl-substituted lower alkyl vinyl ethers, amino- or hydroxy-substituted styrenes, sodium ethylene sulfonate, sodium styrene
2-akrylamido-2-methylpřopansulfopovou, kyselih .akrylovou, kýselinu methakrylovou, , amino-(nižší alkyl)- a., alkylamino(nižší alkyl)akryláty a methakryláty, akryloxy- a2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, acrylic acid, methacrylic acid, amino-(lower alkyl)- and, alkylamino(lower alkyl)acrylates and methacrylates, acryloxy- and
9' 9 • 99' 9 • 9
99
3-2 methakryloxy(nižší alkyl)maleinimidy a allylalkohol. Zde použitý výraz nižší alkyl se vztahuje k alkylové skupině obsahující až 7 uhlíkových atomů, výhodně až 4 uhlíkové atomy. Obzvláště vhodné funkční vinylové monomery zahrnují3-2 methacryloxy(lower alkyl)maleimides and allyl alcohol. As used herein, the term lower alkyl refers to an alkyl group containing up to 7 carbon atoms, preferably up to 4 carbon atoms. Particularly suitable vinyl functional monomers include
2- hydroxyethylmethakrylát, 3-hydroxyprópylmethakrylát, kyselinu akrylovou, . 4-aminostyren,2-hydroxyethyl methacrylate, 3-hydroxypropyl methacrylate, acrylic acid, . 4-aminostyrene,
3- methakryloxymethyl-7'-oxabicyklo[ 4'.. 1.0] heptan, ·3-methacryloxymethyl-7'-oxabicyclo[4'..1.0]heptane, ·
N-methakrýloxyethylmaleinimid,· glycidylmethakrylát, ethylmethakrylátamonium^hýdrochlorid -a.N-methacryloxyethylmaleimide,· glycidyl methacrylate, ethyl methacrylate ammonium^hydrochloride -a.
···' propylmethakrylátamonium-hydrochlorid.···' propyl methacrylate ammonium hydrochloride.
Kopolymer vinyllaktamu a druhý' vinylový- monomer' se .připraví o. sobě . známým způsobem. v přítomnosti nebo nepřítomnosti rozpouštědla·. Tento .kopolymer může -být statistickým polymerem. .Způsob přípravy statistického ' polymeru' je,, popsán . například v .· patentovém dokumentu.The copolymer of vinyl lactam and the second vinyl monomer is prepared in a manner known per se in the presence or absence of a solvent. This copolymer may be a random polymer. A method for preparing a random polymer is described, for example, in the patent document.
5,712,.35.6. Vhodné rozpouštědlo rozpouští uvedené monomery a . 'polymerpřipravený' z těchto. monomerů a' je v podstatě inertní.·, vůči těmto monomerům a ' tomuto· polymeru. ' Příklady ' vhodných rozpouštědel zahrnují vodu, alkoholy, například .. ——methanol,, ethanol a propanol, amidy karboxylových kyselin, například. . dimethylformamid a' dimethylsulfoxid, ethery, • například·, diethylether, tetrahydrofuran a diglýmy, a jejich vzájemné· směsi. . - .5,712,.35.6. A suitable solvent dissolves said monomers and . 'polymer prepared' from these. monomers and' is substantially inert.·, towards these monomers and ' this· polymer. ' Examples of ' suitable solvents include water, alcohols, for example .. ——methanol,, ethanol and propanol, carboxylic acid amides, for example. . dimethylformamide and' dimethylsulfoxide, ethers, • for example·, diethyl ether, tetrahydrofuran and diglymes, and mixtures thereof. . - .
Vhodné' . kopolymery mají' střední hmotnostní molekulovou ' =Ηωρύηο.5^3.3.ί=,.2=.=0.0,.0^Λ.ζ_^3.ί -1—0.0..0.-0.0 výhodně 10 000 až 300Suitable copolymers have an average molecular weight of preferably 10,000 to 300 .
000, výhodněji. 10 000 až. .100 000. a nejvýhodněji 10 000 1 až 50- 000.· . - ' . '000, more preferably. 10,000 to. .100,000. and most preferably 10,000 1 to 50- 000.· . - ' . '
Uvedený kopolymer je dále modifikován reaktivním vinylovým monomerem k získání.-, rychle zesíťovatelného polymerů. Vhodné reaktivní vinylové . monomery mají kroměThe copolymer is further modified with a reactive vinyl monomer to obtain a rapidly crosslinkable polymer. Suitable reactive vinyl monomers have, in addition to
vinylové; skupiny ..ještě reaktivní zbytek, který reaguje s funkční skupinou přítomnou v kopolymeru za vzniku kovalentní vazby při zachování vinylové skupiny v· monomeru. Příklady vhodných reaktivních, vinylových monomerů zahrnují hydroxy-skupinou ·- ' substituované alkylakrýláty a methakryláty, hydroxy-skupinou - substituované (nižší alkyl) akrylamidy' a methakrylamidy, ' hydroxy-skupinou substituovaný '. ' (nižší alkyl) vinylether, ' kyselinu 2-akrylamido-2-methylpropansulfonovou, amino-(nižší alkyl)•a mono (nižší alkyl) amino (nižší alkyl) akryláty.. a methakryláty,· methakryláty,' 'methakryláty, obsahující 3 allylalkohol, epoxy-(nižší alkyl)akryláty a isokyanato-(nižší ' alkyl)akryláty ' a •vinylicky nenasycené karboxylové kyseliny až 7- uhlíkových· atomů, jakož i chloridy a anhydridy těchto· kyselin, amino-, ' hydroxy- ' . nebo· isokyanato-substituované styreny.' a':' epoxycykloaíkyl (nižší alkyl)akryláty a methakryláty. Výhodné.reaktivní vinylové monomery zahrnují hydroxyethylakrylát a methakrylát, hiydroxypropyiakryiát a methakrylát,' išokyanatoethylakryiát a methakrylát, chlorid kyseliny akrylové a. metha.krylové, ethylmethakrylát amonium-hydrochlor.id a propylmethakrylát-ámonium-hydrochlorid. - ’ —vinyl; groups ..another reactive moiety that reacts with a functional group present in the copolymer to form a covalent bond while retaining the vinyl group in the monomer. Examples of suitable reactive, vinyl monomers include hydroxy-substituted alkyl acrylates and methacrylates, hydroxy-substituted (lower alkyl) acrylamides' and methacrylamides, 'hydroxy-substituted'. (lower alkyl) vinyl ether, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, amino-(lower alkyl)•and mono (lower alkyl) amino (lower alkyl) acrylates.. and methacrylates,· methacrylates,''methacrylates, containing 3 allyl alcohol, epoxy-(lower alkyl) acrylates and isocyanato-(lower ' alkyl) acrylates ' and •vinyl unsaturated carboxylic acids of up to 7 carbon· atoms, as well as the chlorides and anhydrides of these· acids, amino-, ' hydroxy- ' . or· isocyanato-substituted styrenes.'and' : ' epoxycycloalkyl (lower alkyl) acrylates and methacrylates. Preferred reactive vinyl monomers include hydroxyethyl acrylate and methacrylate, hydroxypropyl acrylate and methacrylate, isocyanatoethyl acrylate and methacrylate, acrylic and methacrylic acid chloride, ethyl methacrylate ammonium hydrochloride, and propyl methacrylate ammonium hydrochloride.
Funkcionalizpvaný kopolymer se .typicky ze.šíťuje , nebo polymeruje v rozpouštědle- mechanismem zesítění.' působením světla, ' například za použití ultrafialového'· laseru, za vzniku holografického optického prvku, i když uvedený kopolymer může. být - gesítbván______________nebo______polymerován y nepřítomnosti rozpouštědla.' Vhodným' rozpouštědlem je v daném případě každé rozpouštědlo, - které rozpouští základní, strukturu uvedeného.·· polymeru. - Příkladná rozpouštědla .zahrnují' vodu, alkoholy, například methanol nebo.ethanol, amidy karboxylových kyselin, dimethýlsuí foxid, a jejich proces ' může .’ být ’ podpořen· například dimethylformamid a vzájemné' směsi. Zesíťující fotoiniciátorem, který může • '· » · * · iniciovat radikálové zesítění. .Příkladné fotoiniciátory, které.jsou vhodné pro, použití v rámci vynálezu/ zahrnují benzoinmethylether, 1-hydroxycyklohexylfenylketon, produkt Durocure 1173 a produkt Irgácure 2959. Výhodně' se použijeasi 0,3 až asi 2,0 %, vztaženo na celkovou hmotnost polymerovatelné formulace, fotoíniciátoru, V rámci vynálezu se vhodné koncentrace funkcionalizovaného vinyllaktamového polymeru v rozpouštědle výhodně pohybují při přípravě holografického optického prvku' od asi 3 do asi 90 % hmotnosti, . výhodněji -od .asi 5 do 60 % hmotnosti a' nej výhodně ji od asi 10 do asi 50 % hmotnosti, zejména v případě, kdy se '' předpokládá použití holografického optického.prvku jako oční čočky.The functionalized copolymer is typically crosslinked or polymerized in a solvent by a crosslinking mechanism by the action of light, for example using an ultraviolet laser, to form a holographic optical element, although said copolymer may be crosslinked or polymerized in the absence of a solvent. A suitable solvent is any solvent that dissolves the basic structure of said polymer. Exemplary solvents include water, alcohols such as methanol or ethanol, carboxylic acid amides, dimethyl sulfoxide, and the process may be assisted by, for example, dimethylformamide and mixtures thereof. The crosslinking photoinitiator can initiate radical crosslinking. Exemplary photoinitiators suitable for use in the present invention include benzoin methyl ether, 1-hydroxycyclohexylphenyl ketone, Durocure 1173, and Irgácure 2959. Preferably, about 0.3 to about 2.0%, based on the total weight of the polymerizable formulation, of photoinitiator is used. In the present invention, suitable concentrations of functionalized vinyl lactam polymer in the solvent preferably range from about 3 to about 90% by weight, more preferably from about 5 to 60% by weight, and most preferably from about 10 to about 50% by weight, especially when the holographic optical element is intended to be used as an ophthalmic lens.
Další skupina holografických · optických prvků pro použití v rámci vynálezu může být vyrobena z konvenčního nebo' jiného záznamového média pro objemové transmisní holografické' optické prvky. Stejně, jak to již 'bylo uvedeno' v.· souvislosti. s polymerovatelnými materiály pro holografické optické prvky, se světlo bodového zdroje a kolimované .referenční světlo promítají na. záznamové médium... pro holografické. optické prvky .tak, že elektromagnetické vlny světla bodového zdroje a kólimovaného, referenčního .světla vytvoří v uvedeném médiu interferenční . 'mřížkové .struktury. Tyto interferenční rozptylové struktury, tvořící objemovou mřížkovou strukturu, jsou' takto zaznamenány v médiu pro holografické optické prvky. Když je záznamovéAnother group of holographic optical elements for use in the invention can be made from a conventional or other recording medium for bulk transmission holographic optical elements. As already mentioned in connection with polymerizable materials for holographic optical elements, point source light and collimated reference light are projected onto a recording medium for holographic optical elements in such a way that the electromagnetic waves of the point source light and the collimated reference light create interference grating structures in said medium. These interference scattering structures, forming a bulk grating structure, are thus recorded in the holographic optical element medium. When the recording medium is
........... médium.,, pro,ho logr af ic ké . op t i c ké.... .prvky , plně ./. exponováno, ............ medium.,, pro,ho logr af ic . o p t i c.... .elements , fully ./. exposed, .
.' záznamové'médium pro holografické optické prvky se vyvolá v souladu s o sobě známou vyvíjecí metodou holografických optických prvků. Vhodná- záznamová média pro transmisní' holografické optické prvky zahrnují komerčně . dostupné záznamové materiály nebo . desky pro holografickou fotografii, -jakými jsou například bichromatické želatiny. Tyto záznamové materiály pro holograf ickou fotografií jso-u The recording medium for holographic optical elements is developed in accordance with a known method of developing holographic optical elements. Suitable recording media for transmission holographic optical elements include commercially available recording materials or plates for holographic photography, such as bichromatic gelatins. These recording materials for holographic photography are
·· . · ··' · ·· · · ·· ’ ·!·· ·· ·· ·· ·· ·· ' . 35 komerčně dostupné u různých výrobců, mezi které například patří Polaroid Corporation. Další holografičká' média vhodná / pro použití v rámci vynálezu jsou , například popsána v mezinárodní patentové přihlášce PCT/US96/.15600 a v . patentovém dokumentu US 5,453,340.. V případě, že jsou pro holografické. optické prvky použity fotografické záznamové materiály, je třeba zvážit případný toxický účinek těchto materiálů na prostředí oka. Když je tedy 'pro holografický optický prvek použit' konvenční holografický fotografický materiál, je - výhodné, 'aby takto získaný holografický optický prvek byl zapouzdřen do biokompatibil.ního optického'·· . ··' ·· ·· ·· ’ ·!·· ·· ·· ·· ·· ·· ' . 35 commercially available from various manufacturers, including, for example, Polaroid Corporation. Other holographic media suitable for use in the invention are, for example, described in international patent application PCT/US96/.15600 and in . patent document US 5,453,340.. In the case where photographic recording materials are used for holographic. optical elements, the possible toxic effect of these materials on the ocular environment must be considered. Thus, when a conventional holographic photographic material is used for a holographic optical element, it is advantageous for the holographic optical element thus obtained to be encapsulated in a biocompatible optical'
- . materiálu. Vhodné biokompatibilní optické 'matériály pro zapouzdření . takových holografických optických' prvků ( zahrnují optické materiály, které- .jsou vhodné pro, první optický prvek aktivní čočky podle vynálezu,, přičemž takové materiály budou popsány níže.' ' · . 1 ' '- . material. Suitable biocompatible optical 'materials for encapsulating . such holographic optical' elements ( include optical materials that are suitable for, the first optical element of the active lens according to the invention, such materials will be described below.'' · . 1 ''
Jak je známo v oblasti očních čoček, měla by oční .čočka mít malou tloušťku·, která by takto zvyšovala úroveň pohodlí nositele této čočky. V souladu, s tím je v rámci vynálezu — výhodný rozměrově tenký ' holograf ický optický prvek. Avšak.-----za, účelem poskytnutí holografického optického prvku majícího -vysokou difrakční účinnost musí být holografický optický prvek .opticky silný, což znamená,· že- světlo je ohýbáno· více než . jednou .'rovinou' .interferenční rozptylové i· struktury.. Jedním' ze. způsobů, .jak získat opticky silný a . současně 'rozměrově- tenký holografický optický prvek' je „·. · · ·· programování interferenční rozptylové struktury-,-, ve .. smě ru, . ,,, ,, který je skloněn . vzhledem k- délce holograf ického · optického' prvku .i Taková skloněná objemová mřížková struktura způsobí,As is known in the field of ophthalmic lenses, an ophthalmic lens should have a small thickness, thereby increasing the level of comfort for the wearer of the lens. Accordingly, a dimensionally thin holographic optical element is preferred within the scope of the invention. However, in order to provide a holographic optical element having a high diffraction efficiency, the holographic optical element must be optically strong, meaning that light is bent by more than one plane of the interference scattering structure. One way to obtain an optically strong and simultaneously 'dimensionally- thin holographic optical element' is "·. · · ·· programming of the interference scattering structure-,-, in .. direction, . ,,, ,, which is inclined . with respect to- the length of the holographic · optical' element .i Such an inclined volume grating structure causes,
..že holografický optický - prvek..má velkou úhlovou odchylku mezi úhlem dopadu .'přicházejícího světla a výstupním úhlem vystupujícího světla. Avšak. holografický optický, prvek mající -velkoú úhlovou deviaci nemusí být obzvláště vhodný pro' optickou čočku. Tak například, když je . takový ► ·· • · '9 44«..that the holographic optical element..has a large angular deviation between the angle of incidence of the incoming light and the angle of exit of the outgoing light. However. a holographic optical element having a large angular deviation may not be particularly suitable for an optical lens. For example, when . such ► ·· • · '9 44«
44. 4444. 44
4 « β 4 44 44 « β 4 44 4
4 · 44 · 4
4 4 44 4 4
4444
4 4 4 4 4 4 4 holografičký opticky prvek použit v oční čočce a .když je holografickž optický prvek . aktivován, je aktivní linie pohledu významně odkloněna ód normální, přímé linie pohledu.4 4 4 4 4 4 4 holographic optical element used in the eye lens and .when the holographic optical element .is activated, the active line of sight is significantly deviated from the normal, straight line of sight.
V rámci výhodného provedení, vynálezu je ' toto úhlové omezení při konstrukci holografického optického prvku vyřešeno použitím : vícevrstvého holografického optického prvku,· zejména dvouvrstvého holografického,optického prvku.In a preferred embodiment of the invention, this angular limitation in the construction of a holographic optical element is solved by using a multilayer holographic optical element, in particular a two-layer holographic optical element.
Na obr. '8, je zobrazen příkladný, vícevrstvý, holografičkýoptický . prvek. 40 podlé vynálezu. Dva rozměrově tenkéIn Fig. '8, an exemplary, multilayer, holographic optical . element . 40 according to the invention is shown. Two dimensionally thin
- holograf ické .· optické prvky, mající velkou, úhlovou- deviaci jsou spojeny' do vzájemné kombinace za ..účelem získání rozměrově tenkého holografického optického prvku, který'má malou úhlovou deviaci. .Uvedený- vícevrstvý holografičký' optický, prvek- ' 40 obsahuje' rozměrově . tenký první /-holografičký-· optický' prvek 42 -a- rozměrově tenký ' druhý holografičký optický ' prvek- .44 . .První holografičký optický prvek 42 je programován ' pro/ohnutí přicházejícího světla takovým způsobem, - . že.- když -světlo vstoupí do tohoto holografického 'optického prvku pod aktivujícím úhlem dopadu a,· potom- vystupující světlo opouští první holografičký optický prvek' pod . výstupním úhlem j3, který.-je .větší než, uhel dopadu, a, jak je to patrné- z obr.8Á.· Výhodně má první holografičký, optický prvek 42 tloušťku -asi 10 až asi 10 lc, výhodněji- asi 2-0 až asi 90. pm a nejvýhodněji asi' 30 až asi- holographic .· optical elements having a large, angular- deviation are combined' into mutual combination for the purpose of obtaining a dimensionally thin holographic optical element having a small angular deviation. .Said- multilayer holographic' optical, element- ' 40 comprises' a dimensionally . thin first /-holographic-· optical' element 42 -and- a dimensionally thin ' second holographic optical' element- .44 . .The first holographic optical element 42 is programmed' to/bend incoming light in such a way, - . that.- when -light enters this holographic 'optical element at an activating angle of incidence and,· then- the outgoing light leaves the first holographic optical element' at . an exit angle θ3 which is greater than the angle of incidence, a, as seen in FIG. 8A. Preferably, the first holographic optical element 42 has a thickness of about 10 to about 10 μm, more preferably about 20 to about 90 μm, and most preferably about 30 to about
... 5.0 .|Lim.._... Druhý, hplp_gra.fi cký __op_.t ický ^pr'vek 44 .je, pró_qr.amová;n.... 5.0 .|Lim.._... Second, hplp_gra.fi __op_.t icky ^pr'vek 44 .je, pró_qr.amová ; n.
tak, aby měl aktivuj ící · úhel dopadu jj, který· je shodný s výstupním úhlem J3 prvního holografického' optického prvkuso that it has an activating angle of incidence jj which is identical to the exit angle J3 of the first holographic optical element
42.,' Kromě' toho': je . druhý holografický. optický prvek 44 programován tak,.' -aby. zaostřil přicházející světlo do ohniska 4 6 v případě, že světlo vstupuje pod aktivujícím úhlem β. 1. . . .42. In addition , the second holographic optical element 44 is programmed to focus incoming light into the focal point 46 when the light enters at an activating angle β. 1 . . .
♦ · · ·'··· ♦ ·♦ · · ·'··· ♦ ·
Obr..8B zobrazuje druhý holografický prvek 44 . Výhodně 'má druhý holografický. optický prvek. 44 tloušťku rovnou asi až asi' 100 |im, výhodněji' asi 20 až asi' 90 μιη a nejvýhodněji asi 30 až asi 50 μτη.Fig. 8B shows a second holographic element 44. Preferably, the second holographic optical element 44 has a thickness of about to about 100 μm, more preferably about 20 to about 90 μm, and most preferably about 30 to about 50 μm.
Když se první' holografický optický prvek- 42 umístí vedle druhého holografického prvku 44 a přicházející světlo · í · . · . .When the first holographic optical element 42 is placed next to the second holographic element 44 and the incoming light · í · . · . .
se přivádí pod úhlem, který, odpovídá aktivujícímu úhlu- ct_ prvního holografického prvku - 42., potom je světlo vystupujícího z,vícevrstvého holografického optického prvku zaostřeno do ohniska' 4.6 . Použitím. . vícevrstvéhois fed at an angle that corresponds to the activation angle - ct_ of the first holographic element - 42., then the light emerging from the 'multilayer holographic optical element is focused to the focal point' 4.6 . Using. . the multilayer
- holografického optického prvku může být získán rozměrově tenký holografický optický prvek mající 'vysokou difrakční • účinnost a malou úhlovou odchylku. Kromě výhod. . vysoké ' difrakční účinnosti:a malé úhlové, deviace'poskytuje použití vícevrstvého -holografického optického ještě další výhody, .které, zahrnují ' korekci disperzní aberace a chromatické aberace. Jediný holografický optický prvek může- produkovat, obrazy mající -disperzní a chromatickou aberaci poněvadž viditelné světlo -je tvořeno .spektrem elektromagnetických , . vln majícím -různé vlnové délky a rozdíly ve-- -vlnových— délkách mohou způsobit to, že tyto elektromagnetické vlny“ ' jsou· holografickým .optickým ' prvkem' ohýbány rozdílným- a holographic optical element can be obtained, a dimensionally thin holographic optical element having 'high diffraction efficiency and small angular deviation. In addition to the advantages of. . high ' diffraction efficiency : and small angular, deviation', the use of a multilayer -holographic optical provides further advantages, .which, .include' correction of dispersive aberration and chromatic aberration. A single holographic optical element can- produce, images having -dispersive and chromatic aberration because visible light -is made up of .a spectrum of electromagnetic , .waves having -different wavelengths and differences in-- -wavelengths can cause these electromagnetic waves"'to be bent by the holographic .optical 'element' differently
- způsobem. Bylo zjištěno, že vícevrstvý, zejména dvouvrstvý, holografický optický prvek, je schopen korigovat uvedené . . aberace, které . mohou : 'být způsobeny' . 'jednovrstvým holografickým optickým prvkem. V souladu s tím, představuje ; i»- .,·*·'- vícevrscvý. -holografický - -optický - . prvek .. . výhodnou .- way. It has been found that a multilayer, in particular a two-layer, holographic optical element, is capable of correcting said . . aberrations which . can : 'be caused' . 'by a single-layer holographic optical element. Accordingly , a multilayer. -holographic - -optical - . element .. . advantageous .
.holografickou optickou -složku ‘aktivních , čoček podle vynálezu. ; V rámci' vynálezu mají holografické optické prvky podle vynálezu výhodně difrakční účinnost rovnou alespoň 70 %, výhodněji rovnou alespoň 80' % a nejvýhodněji rovnou alespoň •0 • ♦ · ·· • ·. 0.holographic optical component of the ‘active lenses’ according to the invention. ; Within the scope of the invention, the holographic optical elements according to the invention preferably have a diffraction efficiency of at least 70%, more preferably at least 80% and most preferably at least •0 • ♦ · ·· • ·. 0
• 0• 0
0' • ··0' • ··
1 «1 «
. % pro všechny' nebo v podstatě všechny vlnové délky viditelné oblasti světla. Zejména vhodné holografické' optické prvky pro použití v rámci vynálezu mají difrakční účinnost 100 % pro všechny vlnové délky viditelné oblasti světla.- V rámci . vynálezu však mohou být. použity i. holografické optické prvky mající difrakční účinnost nižší, než byla stanovena výše. Kromě toho mají., výhodné holografické' optické prvky podle vynálezu ostrý přechodový úhel mezi aktivivaným a neaktivovaným stavem a· nikoliv postupné přechodové úhly, ' v důsledku 'čehož mohou být aktivace a deaktivace·' dosaženy pouze, malým' pohybem aktivní čočky, ' přičemž' v průběhu- pohybu - mezi- ' aktivovaným adeaktivovaným stavem nedochází k . vytvoření přechodových .obrazů anebo dochází pouze k .minimální tvorbě přechodových obrazů.. . . ’ •Pokud jde o. první optický materiál aktivní čočky,, může být'-použit optický? materiál’ vhodný pro -tvrdé', čočky, pro čočky, prostupné pro plyn nebo pro hydrogelové čočky. Vhodné polymerní materiály pro první optický prvek aktivních .očních čoček zahrnují hydrogelové materiály, tuhé pro plyn propustné materiály,a tuhé materiály, .o, kterých,je známo, že jsou použitelné pro výrobu očních čoček,, například kontaktních čoček.· Vhodné hydrogelové materiály - mají typicky .zesíťovanou hydrofilní síť a obsahují asi '35 až .asi 75 - %' hmotnosti vody, vztaženo na celkovou hmotnost' .hydrogelového- materiálu. Příklady vhodných hydrogelových materiálů „ .....jsou ___________ ' kopolymery ... '......__ obsahuj ící /. % for all or substantially all wavelengths of the visible light region. Particularly suitable holographic optical elements for use in the invention have a diffraction efficiency of 100% for all wavelengths of the visible light region.- However, holographic optical elements having a diffraction efficiency lower than that specified above can also be used in the invention. In addition, advantageous holographic optical elements according to the invention have a sharp transition angle between the activated and non-activated states and not gradual transition angles, as a result of which activation and deactivation can be achieved only by a small movement of the active lens, whereby no or only minimal transition images are formed during the movement between the activated and deactivated states. . . ’ •As regards the first optical material of the active lens, optical? material suitable for 'hard' lenses, for gas permeable lenses or for hydrogel lenses. Suitable polymeric materials for the first optical element of active ophthalmic lenses include hydrogel materials, rigid gas permeable materials, and rigid materials known to be useful for the manufacture of ophthalmic lenses, for example contact lenses. Suitable hydrogel materials typically have a cross-linked hydrophilic network and contain about '35 to about 75 - %' by weight of water, based on the total weight' of the hydrogel material. Examples of suitable hydrogel materials " .....are ___________ ' copolymers ... '......__ containing /
2-hydroxyethylmetha.kryiátový a alespoň' jeden’ další komonomer, jako například 2-hydroxyakrylát, . ethylakrylát,· methyimethakrylát, vinvipyrrolidor·, N-vinylakrylamid, hydroxypropylmethakrylát, . isobutylmethakrylát, styren, ethoxyethylmethaktrylát,' . , methoxytriéthylenglykolmethakryl.át, glycidylmethakrylát, diacetonakrylamid, . vinylacetát, akrylamid, 2-hydroxyethyl methacrylate and at least one other comonomer, such as 2-hydroxyacrylate, ethyl acrylate, methyl methacrylate, vinvipyrrolidor, N-vinyl acrylamide, hydroxypropyl methacrylate, isobutyl methacrylate, styrene, ethoxyethyl methacrylate, methoxytriethylene glycol methacrylate, glycidyl methacrylate, diacetone acrylamide, vinyl acetate, acrylamide,
» ·· • « » «ee ·· ·· » · · • · ·*· • · · « • · · « hydroxytrimethylenakrylát;, methoxymethylmethakrylát, kyselina ; akrylová, kyselina methakrylová, glycerylethakrylát a dimethylaminoethylakrylát. Další vhodné hydrogelové materiály zahrnují kopolymery obsahující methylvinylkarbazol nebo dimethylaminoethylmethakrylát.' Další skupina vhodných hydrogelových materiálů zahrnuje polymerovatelné materiály, jakými jsou modifikované polyvinylalkoholy, polyethyleniminy a polyvinylaminy, které jsou. například popsané v patentovém dokumentu US 5,508,317 a v mezinárodní patentové přihlášce. PCT/EP96/01265. Ještě další skupina. velmi vhodných hydrogelových materiálů zahrnuje·' silikonové kopolymery- popsané ' v mezinárodní patentové přihlášce PCT/EP96/01265. Tuhé pro plyn propustné materiály, které jsou vhodné pro použití v rámci vynálezu, zahrnují zesíťované siloxanové polymery. Síť takových polymerů má v sobě· zabudovaná -vhodná 'zesíťující činidla, jakými jsou zejména ethylenglykoldiakrylát, pentaerythritoltetraakrylát · a akryláty nebo methakryláty nebo vinylové sloučeniny,' jako například N-methylaminodivinylkarbazol. ·’» ·· • « » «ee ·· ·· » · · • · ·*· • · · « • · · « hydroxytrimethylene acrylate;, methoxymethyl methacrylate, acrylic acid;, methacrylic acid, glyceryl methacrylate and dimethylaminoethyl acrylate. Other suitable hydrogel materials include copolymers containing methylvinylcarbazole or dimethylaminoethyl methacrylate.' Another group of suitable hydrogel materials includes polymerizable materials such as modified polyvinyl alcohols, polyethyleneimines and polyvinylamines, which are. for example, described in patent document US 5,508,317 and in international patent application. PCT/EP96/01265. Still another group. of very suitable hydrogel materials includes·' silicone copolymers- described ' in international patent application PCT/EP96/01265. Solid gas permeable materials which are suitable for use in the invention include crosslinked siloxane polymers. The network of such polymers has incorporated therein suitable crosslinking agents, such as, in particular, ethylene glycol diacrylate, pentaerythritol tetraacrylate and acrylates or methacrylates or vinyl compounds, such as N-methylaminodivinylcarbazole.
N,N'-dimethylbisakrylamid, trihydroxypropantriakrylát, další obdobné 'polyfunkčníN,N'-dimethylbisacrylamide, trihydroxypropanetriacrylate, other similar 'polyfunctional'
- Vhodné tuhé materiály' zahrnují akryláty, například methakryláty, diakr.yláty a dlmethakryláty, pyrolidony, styreny, amidy, akrylamidy,. karbonáty, . vinily,' akrylonitrily, sulfony -a podobné sloučeniny. Z uvedených vhodných materiálů jsou hydrogelové., materiály obzvláště vhodné^ pro použití ý rámci vynálegu._____ _________ _ ' __- Suitable solid materials include acrylates, for example methacrylates, diacrylates and dimethacrylates, pyrrolidones, styrenes, amides, acrylamides, carbonates, vinyls, acrylonitriles, sulfones - and similar compounds. Of the suitable materials mentioned, hydrogel materials are particularly suitable for use in the present invention. _____ _________ _ ' __
V rámci holografický vynálezu mohou být .první optický prvek a optický, prvek laminovány nebo holografický optický prvek může být zapouzdřen v prvním optickém prvku za, vzniku aktivní čočky v případě, kdy má být získána kompozitní aktivní čočka. Kromě toho v případě, kdy' se '· • 4 ··In the holographic invention, the first optical element and the optical element may be laminated or the holographic optical element may be encapsulated in the first optical element to form an active lens in the case where a composite active lens is to be obtained. In addition, in the case where the '· • 4 ··
Β · · • 4 ·· • » 4 4 • ·4 <Β · · • 4 ·· • » 4 4 • ·4 <
· ·4 · vyrábí oční aktivní čočka za -použití nebiokompatibilního holografického optického prvku,.tento, holografický optický prvek se výhodně zapouzdří do prvního optického prvku, takže uvedený nebiokompatibilní- holografický optický prvek nepřichází do přímého styku s prostředím oka a nemůže tak nepříznivým způsobem dlouhodobě 'ovlivnit zdraví . rohovky. Alternativně v souladu s tím, co již bylo uvedeno výše, může být aktivní čočka vyrobena z, biokompatibilního holografického optického prvku, - takže holografický optický prvek -může zajistit jak difrakční, tak i refrakční funkci aktivní čočky. - - · ,· '· ·4 · produces an ophthalmic active lens using a non-biocompatible holographic optical element, this holographic optical element is preferably encapsulated in a first optical element, so that said non-biocompatible holographic optical element does not come into direct contact with the ocular environment and cannot adversely affect the health of the cornea in the long term. Alternatively, in accordance with what has already been stated above, the active lens can be made of a biocompatible holographic optical element, so that the holographic optical element can provide both the diffractive and refractive functions of the active lens. - - · ,· '
Na obr . 9 je- zobrazeno další .provedení podle vynálezu. Bifokální 'brýlová čočka 50 je zde vytvořena., laminováním vrstvy prvního optického materiálu 52 majícího první optickou /mohutnost, .která poskytuje první optickou mohutnost, a vrstvy holografického optického prvku 54, ' ' která poskytuje ' druhou ' optic-kou mohutnost.,. Obě uvedené -vrstvy jsou vyrobeny odděleně a teprve potom spojeny, například tepelně nebo za použití adhezního/ prostředku..Fig. 9 shows another embodiment of the invention. A bifocal spectacle lens 50 is formed by laminating a layer of first optical material 52 having a first optical power, which provides the first optical power, and a layer of holographic optical element 54, which provides the second optical power. Both layers are manufactured separately and then bonded, for example thermally or using an adhesive.
— —Takto' získané kompbzitni čočky mohou být -potom—strojně opracovány tak, aby je bylo možno zasadit do . obrouček k získání páru bifokálních .skel ve .finální formě brýlí. Prvním optickým, . materiálem- 52 je konvenční 'optický— —The composite lenses thus obtained can then be machined so that they can be fitted into frames to obtain a pair of bifocal lenses in the final form of spectacles. The first optical material 52 is a conventional optical material.
- , materiál, který je používán k výrobě očních skel.,, například ' x sklo, ; polykarbonát, polymethylmethakřylát, - zatímco holografický optický prvek 54 je- vytvořen ' z libovolného .„..holografiekého optického materiálu,......--- kzerý může být programován ..za účelem * zaostření přicházejícího, světla již výše popsaným -způsobem. Alternativně mohou být bifokálníbrýlové - čočky vyrobeny - z - tvarovaného holografického optického prvku,. takže optický tvar .holografického optického prvku poskytuje refrakční mohutnost v případě, kdy holografický optický prvek není aktivován, a objemová ·· • · ·- , a material that is used to make eyeglass lenses.,, for example ' x glass, ; polycarbonate, polymethyl methacrylate, - while the holographic optical element 54 is- formed ' from any .„..holographic optical material,......--- kzeri can be programmed ..in order to * focus the incoming, light in the manner already described above. Alternatively, bifocal - lenses can be made - from - a shaped holographic optical element,. so that the optical shape of the .holographic optical element provides refractive power in the case when the holographic optical element is not activated, and the volumetric ·· • · ·
999999
4 '· · • · · ···* 4· ·* • · · • β · · ♦ »9 · • 4 « · »4 4 44 '· · • · · ···* 4· ·* • · · • β · · ♦ »9 · • 4 « · »4 4 4
9 4 4 <9 49 4 4 <9 4
4 · 44 · 4
4 · 94 9
9 9 ·9 9 ·
9« mřížková struktura poskytuje difrakční :mohutnost v případě, kdy je holografický optický prvek aktivován.The 9« grating structure provides diffraction power when the holographic optical element is activated.
Multifokální optická čočka '.podle vynálezu může být aktivně a selektivně regulována k.dosažení jedné požadované optické mohutnosti v daný - časový okamžik bez .nebo- v podstatě bez optických' interferencí z '.dalších optických mohutností čočky, což nelze realizovat u ' konvenčních bifokálních čoček. Kromě toho. programovatelný ' charakter holografického optického prvku aktivní čočky činí tuto Čočku Ve.lmi vhodnou pro korekci aměťropních stavů,' které hej sou - snadno korigovány konvenčními korelčními optickými čočkami.. Tak například, . - -aktivní'- čočka ' může být' naprogramována .tak,- aby měla -schopnost korigovat nerovnoměrné . nebo .zkroucené -zakřivení ' .rohovky při nepravidedném astigmatismu, čehož se dosáhne specifickou úpravou konfigurace světla bodového zdroje a referenčního světla' při vlastní výrobě holografického optického-prvku. _____ Vynález bude, v -následující části ob j asněn.... pomocí.The multifocal optical lens of the invention can be actively and selectively controlled to achieve one desired optical power at a given time without or substantially without optical interference from other optical powers of the lens, which is not possible with conventional bifocal lenses. In addition, the programmable nature of the holographic optical element of the active lens makes this lens very suitable for correcting astigmatism conditions that are not easily corrected by conventional correlative optical lenses. For example, the active lens can be programmed to correct uneven or distorted corneal curvature in the presence of irregular astigmatism, which is achieved by specifically adjusting the configuration of the point source light and the reference light during the actual manufacture of the holographic optical element. _____ The invention will be explained in the following part... using.
konkrétních příkladů jeho provedení,, přičemžtyto příklady mají pouze . ilustrativní - charakter a ' nikterak 'neomezuj irozsah vynálezu,-' který je jednoznačně 'definován patentovými 'nároky. .specific examples of its implementation, these examples being of an illustrative nature only and in no way limiting the scope of the invention, which is clearly defined by the patent claims.
Příklady provedení vynálezu __ ·Examples of embodiments of the invention __ ·
Přiklad 1Example 1
Do střední části spodní poloviny formy se zavede asi 0, Ó6 ml monomerní kompozice pro výrobu čoček Nelfilcon A, tAbout 0.6 ml of the monomer composition for the production of Nelfilcon A lenses is introduced into the middle part of the lower half of the mold, t
44 ·* ·*44 ·* ·*
4 4 4 4 · e e β β · 4 ·4 * • 4 4*44 · 4 ·4 4 4 4 · e e β β · 4 ·4 * • 4 4*44 · 4 ·
4*4* 4444 *4 ·· ·· • 4 βββ načež se horní polovina formy uloží na spodní polovinu, čímž se vytvoří sestava formy pro výrobu čoček. Horní část formy se. nedotýká spodní části formy, přičemž obě části formy jsou od sebe odsazeny ve vzdálenosti asi.0,1 mm. Obě. poloviny formy jsou zhotoveny z křemene a jsou maskovány chromém s výjimkou střední kruhové čočkově části mající průměr asi 15 mm. Monomerní kompozice Nelficon. je prodpkt tvořený zesíťóvatelným. modifikovaným- -polyvinylalkoholem, který obsahuje asi 0,48 - mmol/g. zesíťovacího' činidla tvořeného akrylamidem. Polyvinylalkohol obsahuje asi- 7,5 mol.% acetátu. Nelfilcon A má obsah pevného podílu asi 31 % a obsahuje asi 0-, 1 % fotoinlciátoru Durocure 1173. Uzavřená sestava formy se potom ůloži pod. laserovou spupravu. Tato. laserová souprava poskytuje dva koherentní · kolimované UV-laserové svazky mající vlnovou délku. 351 nm, přičemž.' jeden, z^ těchto svazků prochází skrze optickou' konvexní čočku tak, že. se vytvoří ohnisko ve vzdálenosti 500 mm od uzavřené sestavy čočkové formy. 'Uvedené- zaostřené světlo slouží jako světlo' bodového zdroje. Úhel sevřený mezi dráhami světla bodového zdroje a referenčního -světla je asi 7°. Uvedená laserová sestava poskytne holografický pptický prvek mající přidanou ' korekční mohutnost--—2 dioptrií. Uvedená monomerní kompozice se.' exponuje 0,2 W ..laserovými svazky po ''dobu asi 2 minut k .dosažení úplné polymerace uvedené, .kompozice, a přitom k dosažení inter-f ereních rozptylových struktur-. Vzhledem .k tomu,, že. celá ..forma je kromě střední čočkové' části ..maskována, je monomerní .kompozice've střední'kruhové'části formy exponována světlem -bodového- zdroje a- referenčním světlem, a ta kro zpol ym.eru j e . Sestava formy se potom otevře, přičemž vyrobená čočka ulpívá na horní polovině formy. Do středové části spodní poloviny formy se’ znovu zavede kompozice Nelfilcon A, načež se asi .0,06. ml monomerní horní polovina formy s vytvořenou čočkou uloží na spodní polovinu formy..Horní a dolní polovina ,formy jsou od sebe odděleny 0,2 mm4*4* 4444 *4 ·· ·· • 4 βββ whereupon the upper mold half is placed on the lower half, thereby forming a mold assembly for manufacturing lenses. The upper mold part. does not touch the lower mold part, with the two mold parts being spaced apart by about.0.1 mm. Both. mold halves are made of quartz and are masked with chrome except for the central circular lens part having a diameter of about 15 mm. The monomer composition Nelficon. is a product formed by a crosslinkable. modified- -polyvinyl alcohol which contains about 0.48 - mmol/g. of an acrylamide crosslinking agent. Polyvinyl alcohol contains about- 7.5 mol.% acetate. Nelficon A has a solids content of about 31% and contains about 0-, 1% of the photoinitiator Durocure 1173. The closed mold assembly is then placed under. laser assembly. This laser assembly provides two coherent collimated UV laser beams having a wavelength of 351 nm, one of which passes through an optical convex lens to form a focal point 500 mm from the closed lens assembly. Said focused light serves as a point source light. The angle subtended between the light paths of the point source and the reference light is about 7°. Said laser assembly provides a holographic optical element having an added corrective power of 2 diopters. Said monomer composition is exposed to 0.2 W laser beams for about 2 minutes to achieve complete polymerization of said composition and to achieve interference scattering patterns. Given that. The entire mold, except for the central lens portion, is masked, the monomer composition in the central circular portion of the mold is exposed to light from a point source and a reference light, and the polymer is then exposed. The mold assembly is then opened, with the formed lens adhering to the upper mold half. The Nelfilcon A composition is reintroduced into the central portion of the lower mold half, after which about 0.06 ml of the monomeric upper mold half with the formed lens is deposited on the lower mold half. The upper and lower mold halves are separated by 0.2 mm.
•.•.
odsazením. Uzavřená sestava formy se opět exponuje uvedenou laserovou soupravou' s výjmkou spočívající v tom, že se z výše popsané osvětlovací soupravy odstraní optická konvenční čočka. Takto je .monomerní kompozice opětovně exponována laserovými svazky po dobu asi 2 minut k dosažení úplné, polymerace monomerní' kompozice, a ' vytvoření druhé vrstvy interferenčních struktur. Rezuitujíci kompozitní čočka má optickou mohutnost odvozenou od tvaru čočky a indexu, lomu materiálu,, ze kterého je. čočka vyrobena, . a aktivovatelnou.dodatkovou korekční mohutnost +2 dioptrií.. .offset. The closed mold assembly is again exposed to the aforementioned laser assembly, except that the conventional optical lens is removed from the above-described illumination assembly. The monomer composition is thus re-exposed to the laser beams for about 2 minutes to achieve complete polymerization of the monomer composition and the formation of a second layer of interference structures. The resulting composite lens has an optical power derived from the lens shape and the refractive index of the material from which the lens is made, and an activatable additional corrective power of +2 diopters.
Příklad- 2Example- 2
110 g polyvinylalkoholu (Mowiol 4-88,.který je .dostupný u . 'firmy Hoe.chst AG a má . stupeň .hydrolýzy 87,7 %' a - Mw (g/mol) rovnou asi 31 000) se rozpustí při teplotě 90 °C ve . 440 . g deionizované vody a - získaný roztok se ochladí- 'na, teplotu 22 °C., K takto ochlazenému roztoku se přidá 100,15 g 2 0,6% vodného · - ‘ roztoku110 g of polyvinyl alcohol (Mowiol 4-88, which is available from Hoechst AG and has a degree of hydrolysis of 87.7% and a Mw (g/mol) of about 31,000) are dissolved at 90°C in 440 g of deionized water and the resulting solution is cooled to 22°C. 100.15 g of a 0.6% aqueous solution of
-_ methakrylámidoacetaldehyddimethylacetalu, 38,5._g koncentrované· kyseliny chlorovodíkové. (-37% p.a.,Merck) a .44,7 g deiónizované vody. Získaná .směs' se míchá při teplotě .místnosti, po dobu 22 hodin, načež .'se nastaví její hodnota pH 5% roztokem hydroxidu sodného. Roztok se potom zředí 3. litry deionizované vody, zfiltruje a podrobí ultrafiltraci za použití membrány 1-KD-Omega’ produkované firmou. 'Filtron, načež se roztok zahustí. Získá se '666 g 17,9% roztoku 'methakrylamidoacetalaldehyd-l,3-acětalu polyvinylalkoholu majícího viskozitu 0,210 Pa.s.' Podle analýzy NMR bylo 11 . . mol.% hydroxylových 'skupin .acetalizováno a '5 mol.% , acetylováno, přičemž - zahuštění vodného' roztoku polymeru ža sníženého tlaku a při prohánění vzduchem poskytlo 30,8% roztok mající viskozitu- 3,699 Pa.s.-_ methacrylamideacetalaldehyde dimethyl acetal, 38.5._g concentrated hydrochloric acid. (-37% p.a.,Merck) and .44.7 g deionized water. The obtained .mixture' is stirred at .room temperature, for 22 hours, after which .'its pH is adjusted to 5% sodium hydroxide solution. The solution is then diluted with 3. liters of deionized water, filtered and subjected to ultrafiltration using a 1-KD-Omega membrane produced by the company. 'Filtron, after which the solution is concentrated. '666 g of a 17.9% solution of 'methacrylamideacetalaldehyde-1,3-acetal of polyvinyl alcohol having a viscosity of 0.210 Pa.s.' According to NMR analysis, 11 . . mol.% of hydroxyl groups acetalized and 5 mol.% acetylated, whereby concentration of the aqueous polymer solution under reduced pressure and with air sparging gave a 30.8% solution having a viscosity of 3.699 Pa.s.
i • · • ei • · • e
K uvedenému 30,8% roztoku se přidá 0,7 %, vztaženo na obsah polymeru, produktu Durocure 1173. Získaný roztok se potom zavede do transparentní formy . z polypropylenu pro výrobu kontaktních čoček,,· která má tloušťku ve středu dutiny asi 100 pm, načež se forma uzavře. Roztok ve formě se ozáří,200W UV-lampou Oriel ze vzdálenosti 18 cm podobu 6 sekund. Forma se potom otevře a z formy se vyjme transparentní kontaktní „čočka. Tato- kontaktní čočka je biokompatibilní,' což znamená, že čočka může být nošena na oku po delší dobu, 'aniž by to mělo nežádoucí účinek na oční prostředí . Čočka ,-má modul 0,9 mPa a ohybové., prodloužení 50To the 30.8% solution is added 0.7%, based on the polymer content, of Durocure 1173. The solution obtained is then introduced into a transparent polypropylene mold for the production of contact lenses, which has a thickness in the center of the cavity of about 100 pm, after which the mold is closed. The solution in the mold is irradiated with a 200W Oriel UV lamp from a distance of 18 cm for 6 seconds. The mold is then opened and a transparent contact lens is removed from the mold. This contact lens is biocompatible, which means that the lens can be worn on the eye for a long time, without having an adverse effect on the ocular environment. The lens has a modulus of 0.9 mPa and a bending elongation of 50
O, o ·Oh, oh ·
Příklad-3Example-3
A.zálaktonem modifikovaný polyvinylalkohol se připraví následujícím způsobem. 25 g polyvinylalkoholu (Mowiol 4-98,'· který je; komerčně dostupný u firmy H.oechstf . a má stupeň hydrolýzy 98·, 4 % a Mw (g/mol) asi 27 000) se rozpustí ve Í00 g dimethylsulf oxidu při teplotě 65. °C ve 200 ml baňce s'· kulatým . dnem opatřené mechanickým míchadlem a dusíkovou atmosférou. Přidá se 0,5 g katalyzátoru .(1,8-diazabicyklo-' ~~ ' [ 5.4.0] -undec-7-en) , načež se přidá ještě 7,14 g (0,05.1 molu) 2-vinyl.-4 ,'4-dimethylazalaktonu.. Získaná směs se potom kontinuálně míchá po dobu 24 hodin při· teplotě 65 °C..A.zalactone-modified polyvinyl alcohol is prepared as follows. 25 g of polyvinyl alcohol (Mowiol 4-98, which is commercially available from Hoechstf and has a degree of hydrolysis of 98.4% and a Mw (g/mol) of about 27,000) is dissolved in 100 g of dimethyl sulfoxide at 65°C in a 200 ml round-bottomed flask equipped with a mechanical stirrer and a nitrogen atmosphere. 0.5 g of the catalyst (1,8-diazabicyclo-[5.4.0]-undec-7-ene) is added, followed by 7.14 g (0.05.1 mol) of 2-vinyl-4,4-dimethylazalactone. The resulting mixture is then continuously stirred for 24 hours at 65°C.
Rezultující modifikovaný polymer se vysráží v jednom litru acetonu za intenzivního míchání. Sraženina sě odfiltruje a vysuší. V modifikovaném polymeru asi 9 mol. % ·. OH-skupin polyvinylalkoholu z reagovalo'~ s azalakconem. Modifikovaný polymer se . rozpustí v dimethylsulfoxidu· k zísání - asi 30% . . roztoku, načež se · přidá fotoiniciátor' ..Irgacure ,2959 k' . získání 0,1% roztoku fotoiniciátorů.The resulting modified polymer is precipitated in one liter of acetone with vigorous stirring. The precipitate is filtered off and dried. In the modified polymer about 9 mol. % ·. OH-groups of polyvinyl alcohol from the reaction'~ with azalacone. The modified polymer is . dissolved in dimethyl sulfoxide· to obtain - about 30% . . solution, after which · the photoinitiator' ..Irgacure ,2959 is added to' . obtain a 0.1% solution of photoinitiators.
. Asi 0,6 ml roztoku, modifikovaného zesíťovatelného polymeru se .zavede na křemenné sklíčko a roztok se překryje /About 0.6 ml of the modified crosslinkable polymer solution is placed on a quartz slide and the solution is covered with
druhým křemeným sklíčkem, přičemž obě sklíčka mají rozměry běžného .mikroskopického sklíčka. Pomocí distančního členu je mezi oběmi sklíčky udržován rozestup 100 pm.. Zesíťovatelný roztok nacházející se mezi oběmi sklíčky se potom podrobí záznamovému procesu k získání holografického optického prvku , způsobem, který je popsán v prvním záznamovém stupni příkladu 1. Rezultující holografický optický prvek má difrakční účinnost' asi 70 %.a second quartz slide, both slides having the dimensions of a conventional microscope slide. A distance of 100 pm is maintained between the two slides by means of a spacer. The crosslinkable solution located between the two slides is then subjected to a recording process to obtain a holographic optical element, in the manner described in the first recording step of Example 1. The resulting holographic optical element has a diffraction efficiency of about 70%.
Výše- uvedené příklady demonstrují, že /polymerovatelné optické materiály podle vynálezu, které jsou zvoleny podle uvedených selekčních kritérií, produkují. holografické optické prvky, zejména biokompatibilní:optické prvky, které mohou -být-- použity v rámci různých - aplikací, 'zahrnujících optické čočky, například multifokální kontaktní čočky. .The above examples demonstrate that the polymerizable optical materials of the invention, which are selected according to the above selection criteria, produce holographic optical elements, in particular biocompatible optical elements, which can be used in various applications, including optical lenses, for example multifocal contact lenses.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20002408A CZ20002408A3 (en) | 1998-12-24 | 1998-12-24 | Actively adjustable multifocal lenses |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20002408A CZ20002408A3 (en) | 1998-12-24 | 1998-12-24 | Actively adjustable multifocal lenses |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ20002408A3 true CZ20002408A3 (en) | 2001-01-17 |
Family
ID=5471169
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ20002408A CZ20002408A3 (en) | 1998-12-24 | 1998-12-24 | Actively adjustable multifocal lenses |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ20002408A3 (en) |
-
1998
- 1998-12-24 CZ CZ20002408A patent/CZ20002408A3/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6139147A (en) | Actively controllable multifocal lens | |
| AU750402B2 (en) | Composite holographic multifocal lens | |
| EP1044390B1 (en) | Programmable corrective lens | |
| US20010055094A1 (en) | Holographic ophthalmic lens | |
| US20020093701A1 (en) | Holographic multifocal lens | |
| US5997140A (en) | Actively controllable multifocal lens | |
| EP1044097B1 (en) | Method for producing a holographic ophthalmic lens | |
| AU747773B2 (en) | Actively controllable multifocal lens | |
| CZ20002408A3 (en) | Actively adjustable multifocal lenses | |
| MXPA00006437A (en) | Actively controllable multifocal lens | |
| CZ20002407A3 (en) | Programmable correction lens | |
| CZ20002409A3 (en) | Composite holographic multifocal lens | |
| MXPA00006436A (en) | Programmable corrective lens | |
| MXPA00006439A (en) | Composite holographic multifocal lens |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD00 | Pending as of 2000-06-30 in czech republic |