[發明專利]用于結合超穎表面元件的眼科裝置的方法

有效

• 申請號: 201410096023.7
• 申請日: 2014-03-14
• 公開（公告）號: CN104049382B
• 公開（公告）日: 2018-12-28
• 發明（設計）人: R.B.普格;F.A.弗里特施
• 申請（專利權）人: 莊臣及莊臣視力保護公司
• 主分類號: G02C7/04
• 分類號: G02C7/04;A61F9/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 易皎鶴;胡莉莉

本發明描述了具有介質插件的眼科裝置，所述介質插件在上或其內具有納米結構化的超穎表面元件。在一些實施例中，可形成各種無源眼科裝置。還可形成用于基于超穎表面結構的有源眼科裝置的方法和裝置。

技術領域

本發明描述了具有介質插件和鏡片的眼科裝置，這些介質插件和鏡片在其上或其內具有超穎表面元件。

背景技術

傳統上，諸如接觸鏡片、眼內鏡片或淚點塞的眼科裝置包括具有矯正、美容或治療性質的生物相容性裝置。接觸鏡片例如可提供以下一種或多種功能：視力矯正功能性、美容增強作用以及治療效果。每種功能由透鏡的物理特性提供。將折射性質結合到透鏡中的設計可提供視力矯正功能。結合到透鏡中的顏料可提供美容增強作用。結合到透鏡中的活性劑可提供治療功能性。無需使鏡片處于通電狀態即可實現此類物理特性。淚點塞傳統上為無源裝置。

最近已描述了基于通電和非通電眼科插件的新型眼科裝置。這些裝置可利用通電功能來對有源光學元件供電。

最近，已證實可通過制造表面上排列納米級金屬特征的特定表面結構來形成獨特的平坦鏡片。可通過控制納米級特征單位晶胞結構設計來進行各種設計。

可用于限定結合納米級結構所形成的眼科裝置。

發明內容

因此，本發明包括具有并入的納米級金屬特征的介質插件，這些納米級金屬特征具有超穎表面。超穎表面可為亞波長尺寸的特征針對特定波長的光的重復圖案。亞波長尺寸的特征的相互作用可與光進行相互作用并改變來自特征的再發射光的相位特性。在這個意義上還可將特征視為納米級天線。存在許多在插件上形成納米級金屬特征的方法，并且這些插件可封裝在眼科材料的鏡片裙邊中以形成眼科裝置。

在一些實施例中，通過將納米級金屬特征形成為橫跨插件裝置表面的至少一部分的周期性模式來限定插件裝置。該周期性模式的周期性長度系數大約等于或小于各種可見光波長。在一些實施例中，可基于對納米級特征的期望相位特性建模來確定金屬特征的形狀和尺寸系數的設計。入射到超穎表面元件上的光可以交替的相位特性射出并且可對其進行建模。設計可為從頭建模過程，在該建模過程中，將結構的性質、布局、特征位置和其他因素以及對光的效應用于自洽模型中。作為另外一種選擇，可使用基于試驗設計的迭代建模，該試驗設計根據先前結果進行了調整。在一些實施例中，納米級金屬表面的期望鏡片特性可具有徑向對稱的聚焦鏡片特性。模型可生成具有徑向對稱性和元件集合效應的聚焦特性的期望相位特性。當將插件形成為具有與平坦表面相對的三維和彎曲表面時，存在評估方案，該評估方案可用于將具有超穎表面元件的眼科裝置的所得鏡片特性轉化成三維空間和作為等效平坦空間的超穎表面中的眼科裝置模型。可存在對超穎表面有效聚焦特性的評估，其可產生設計參數。該過程可與如上所監測的迭代建模過程一起使用。

在一些實施例中，建模過程可通過使用基于軟件的算法而發生，基于軟件的算法的參數可由使用者提供并且可在計算系統上運行。使用者提供的參數可基于理論要求。在其他情況下，眼科從業者可測量患者的眼科特性和矯正需求并將這些需求列成用于建模系統的一組參數。計算機系統可在一些實施例中提供數字輸出或提供呈設計數據點陣列形式的空間設計元素。

在一些實施例中，優選地在光的波長處于可見光譜的情況下，金屬特征可具有小的表面積尺寸。例如，超穎表面特征可具有10,000nm²或更小的表面積尺寸。在超穎表面元件放置的周期性中可存在許多多樣性。它們可以直線、極化或徑向圖案或其他周期性模式進行部署。最近的鄰近圖案的間距可與將要通過元件進行相互作用的期望的光波長有關。在一些實施例中，此間距可小于或大約等于可在可見光譜中出現的早期紅色光譜。在一些實施例中，間距或周期性可小于或大約等于700nm。