JP7614388B2 - 眼科用レンズの製造方法 - Google Patents

Description

本出願は、２０２１年７月３０日に出願された米国特許仮出願第６３／２２７，３７６号の３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．（米国特許法）§１１９（ｅ）に基づく利益を主張する。当該出願は、その全体が、当該参照により本明細書に組み込まれる。

本開示は、その表面にフィルムが適用された眼科用レンズの製造方法に関し、当該フィルムは、デジタル光投影（ＤＬＰ）技術を使用して光硬化された少なくとも１つの屈折率分布型光学素子を含むものである。

子供と大人とを含む多くの人が、近視（近眼）を矯正するために眼科用レンズを必要としており、多くの大人が老眼（加齢に伴う調節能力の低下により近くの物体に焦点を合わせることができない状態）を矯正するために眼科用レンズを必要としている。眼科用レンズは、また、遠視（遠眼）、乱視、円錐角膜（角膜が徐々に膨らんで円錐形を形成する状態）を矯正するために必要とされる場合もある。

近視は、子供と大人とを含む相当数の人々に影響を与えている。近視の目は、遠くの物体からの入射光を網膜の前方の位置に焦点合わせする。その結果、光は、網膜の前方の面に向かって集束してから、網膜に向かって発散し、網膜に到達する時には焦点が外れている。近視を矯正するための従来のレンズ（例えば、眼鏡レンズやコンタクトレンズ）は、輻輳を減少させるか（コンタクトレンズの場合）、あるいは、遠方の物体からの入射光が目に到達する前に当該入射光の発散をもたらし（眼鏡レンズの場合）、これにより、焦点の位置が網膜上に移動される。

数十年前に、子供や若者の近視の進行は、過小矯正、すなわち、焦点を網膜に近づけるが完全に網膜上にまでは近づけない、によって、遅らせたり予防したりできることが提案された。しかしながら、当該アプローチは、必然的に、近視を完全に矯正するレンズで得られる視力と比較して、遠方視力の低下をもたらす。更に、近視の進行を制御するのに過小矯正が有効であるというのは、現在では疑わしいと見なされている。より最近のアプローチは、遠方視力の完全な矯正を提供する領域と、過小矯正すなわち意図的に近視性デフォーカスを誘導する領域と、の両方を有するレンズを提供することである。レンズの完全な矯正領域を通過する光と比較して、特定の領域で光の散乱を増大させるレンズもまた提供され得る。これらのアプローチは、良好な遠方視力を提供しながら、子供や若者の近視の発症または進行を予防または遅らせることができる、と示唆されている。

デフォーカスを提供する領域を有するレンズの場合、遠方視力の完全な矯正を提供する領域は、通常、ベース屈折力領域と呼ばれ、過小矯正を提供するかまたは意図的に近視性デフォーカスを誘導する領域は、通常、追加屈折力領域または近視性デフォーカス領域と呼ばれる（屈折力が、遠方領域の屈折力（視度）よりも、より正であるか、より少ない負である）。追加屈折力領域の表面（典型的には前面）は、遠方屈折力領域の曲率半径よりも小さい曲率半径を有し、従って、より正またはより少ない負の屈折力（度数）を目に提供する。追加屈折力領域は、入ってくる平行光（すなわち、遠くからの光）を網膜の前方（すなわち、水晶体により近い）の眼中に集束させるように設計される。遠方屈折力領域は、光を集束させて網膜に像を形成するように設計される（すなわち、水晶体からより通い）。

特定の領域で光の散乱を増大させるレンズの場合、散乱を増大させる特徴がレンズ表面内に導入され得るか、あるいは、当該レンズを形成するために使用される材料内に導入され得る。例えば、散乱要素がレンズ内に焼き付けられ得て、あるいは、レンズ内に埋め込まれ得る。散乱要素は、レンズ材料に埋め込まれたレーザアブレートされた光学素子であってもよい。

近視の進行を軽減する既知のタイプのコンタクトレンズは、ＭＩＳＩＧＨＴ（ＣｏｏｐｅｒＶｉｓｉｏｎ， Ｉｎｃ．）の名称で入手できる二重焦点コンタクトレンズである。この二重焦点レンズは、老眼の視力を改善するように構成された二焦点コンタクトレンズや多焦点コンタクトレンズとは異なり、遠くの物体と近くの物体との両方を見るために、遠方矯正（すなわち、ベース屈折力）の使用を提供できる所定の光学的寸法で構成される。追加屈折力を有する二重焦点レンズの治療ゾーンは、遠くと近くの両方の視距離で近視性デフォーカスな像を提供する。

これらのレンズは、近視の発症または進行を予防または遅らせるのに有益であることが見出されているが、環状の追加屈折力領域は、不所望の視覚的副作用を引き起こし得る。網膜の前方に環状の追加屈折力領域によって集束される光は、焦点から発散して、網膜にデフォーカスされた（焦点がずれた）輪を形成する。従って、これらのレンズの着用者は、特に街灯や車のヘッドライトなどの小さくて明るい物体の場合、網膜上に形成される像の周囲にリングまたは「ハロー」が見える場合がある。また、近くの物体に焦点を合わせるために、目の自然な遠近調節（すなわち、焦点距離を変える目の自然な能力）を使用するのではなく、理論上、着用者は近くの物体に焦点を合わせるために環状の追加屈折力領域から生じる網膜の前方の追加の焦点を利用し得てしまう。これは、換言すれば、着用者が、老視矯正レンズが使用されるのと同じ態様でレンズを無意識に（気付かずに）使用し得ることになり、これは、若い対象者にとって望ましくない。

近視の治療に使用され得て、ＭＩＳＩＧＨＴ（ＣｏｏｐｅｒＶｉｓｉｏｎ，Ｉｎｃ．）レンズ及び前述の他の同様のレンズにおいて焦点距離画像の周りに観察されるハローを排除するように設計された、更なるレンズが開発された。当該レンズでは、環状の領域が、軸上画像が網膜の前方に形成されないように構成され、それにより、近くの目標に眼が順応する必要を避けるようにそのような画像が使用されてしまうことを防止する。むしろ、遠方の点光源が、環状の領域によって、近くの追加屈折力焦点面でリング状の焦線に結像され、遠方焦点面の網膜上で、周囲の「ハロー」効果なしに、小さなスポットサイズの光となる。

近視性デフォーカスを導入するための治療部分を含む既知のレンズは、典型的には、レンズ着用者に特定の治療を提供するように設計されている、ということが認識されている。当該レンズは、高価であって設計が複雑な場合があり、時間の経過によりレンズ着用者の要件（要求）が変化する場合、異なるレベルの矯正を提供する異なるレンズを購入する必要が生じ得る。本発明は、近視の悪化を防止または遅らせるために使用されるレンズを製造する、単純でコスト効果の高い方法を提供することを目的とする。このようなレンズは、老眼、遠視、乱視、円錐角膜、または、他の屈折異常、に関連する視力を矯正または改善するのにも有益であり得る。

第１の態様によって、本開示は、眼科用レンズを製造する方法を提供する。当該方法は、眼科用レンズを提供する工程と、光硬化性フィルムを提供する工程と、を備える。当該方法は、デジタル光投影システムを使用して前記フィルムの少なくとも１つの領域を光硬化し、それによって、少なくとも１つの光硬化された屈折率分布型屈折素子を生成する工程を備える。当該方法は、前記フィルムを前記レンズの表面に適用する工程を備える。

勿論、本開示の一態様に関連して説明される特徴が、本開示の他の態様に組み込まれ得ることが、理解されるであろう。

図１は、本発明の一実施形態に係る、眼科用レンズの製造方法を示すフローチャートである。

図２Ａは、本発明の一実施形態に係る、複数の光硬化されたＧＲＩＮ光学素子を含むフィルムの概略平面図である。

図２Ｂは、図２Ａのフィルムの側面図である。

図３は、本発明の一実施形態に係る、グレースケール画像を使用した眼科用レンズの製造方法を示すフローチャートである。

図４は、ＤＬＰからの光を制御して単一の光硬化されたＧＲＩＮ光学素子を生成するために使用され得るグレースケール画像である。

図５Ａは、本発明の一実施形態に係る、光硬化されるＧＲＩＮ素子の所望の位置を画定し得る格子の概略図である。

図５Ｂは、ＤＬＰからの光を制御して光硬化されたＧＲＩＮ光学素子の三角格子配置を生成するために使用され得るグレースケール画像である。

図６は、二次屈折率プロファイルを有するＧＲＩＮ光学素子のモデル化された屈折率プロファイルを示す３Ｄプロットである。

図７は、本発明の一実施形態に係る方法で使用される、モデル化された所望の屈折率プロファイルの光強度マップへの変換を示すフローチャートである。

図８は、本発明の一実施形態に係る方法を用いて生成される、複数の同心の環状の光硬化されたＧＲＩＮ光学素子を含むフィルムを有するレンズの、概略平面図である。

図９は、本発明の一実施形態に係る方法を用いて製造される眼科用レンズの概略側面図である。当該レンズは、当該レンズの前面に適用された保護層と、当該レンズの表面に前記フィルムを接着する接着層と、を有する。

図１０は、本発明の方法に従って製造されるレンズを備えた眼鏡の概略正面図である。

図１１は、本発明の方法に従って製造されるコンタクトレンズの概略正面図である。

第１の態様によって、本開示は、眼科用レンズを製造する方法を提供する。当該方法は、眼科用レンズを提供する工程と、光硬化性フィルムを提供する工程と、を備える。当該方法は、デジタル光投影システムを使用して前記フィルムの少なくとも１つの領域を光硬化し、それによって、少なくとも１つの光硬化された屈折率分布型屈折素子を生成する工程を備える。当該方法は、前記フィルムを前記レンズの表面に適用する工程を備える。

フィルムは、架橋ポリマーフィルムであり得る。フィルムは、薄膜であり得る。フィルムは、架橋されていないポリマーのマトリックスから形成されていてもよい。フィルムは、Ｂａｙｆｏｌ（登録商標）ＨＸフィルムであり得る。フィルムは、均一な厚さを有し得る。

フィルムのベース屈折率は、一定であり得る。フィルムのベース屈折率は、１．３～１．８、好ましくは約１．５、であり得る。少なくとも１つのＧＲＩＮ光学素子の各々が、ベース屈折力よりも大きい平均屈折力を有し得る。あるいは、少なくとも１つのＧＲＩＮ光学素子の各々が、ベース屈折力よりも小さい平均屈折力を有し得る。

本開示の文脈において、少なくとも１つの屈折率分布（ＧＲＩＮ）光学素子の各々は、変化する屈折率を有する素子である。当該屈折率の変化は、当該素子を横切る屈折率の横方向変化、すなわち、フィルムの表面に平行な方向の屈折率の変化、であり得る。当該屈折率の変化は、屈折率の半径方向の変化であってもよく、すなわち、屈折率が、ある点から半径方向外側に延びるにつれて変化してもよい。少なくとも１つのＧＲＩＮ光学素子の各々は、屈折率の横方向変化と、屈折率の軸方向変化と、を有し得る。少なくとも１つのＧＲＩＮ光学素子の各々の屈折率の変化は、線形に変化する屈折率勾配、または、二次関数によって定義される変化プロファイルを有する勾配、であり得る。

ＧＲＩＮ素子は、レンズであり得る。有利には、ＧＲＩＮ素子は、デフォーカスを提供し得る。デフォーカスは、近視の悪化を防止または遅らせるのに役立ち得ると考えられている。デフォーカスは、老眼、遠視、乱視、円錐角膜または他の屈折異常に関連する視力を矯正または改善するのにも役立ち得ると考えられている。

少なくとも１つのＧＲＩＮ光学素子の各々が、フィルムの残部に入射する光と比較して、当該ＧＲＩＮ光学素子に入射する光の付加的な散乱を生じさせ得る。

あるいは、少なくとも１つのＧＲＩＮ光学素子の各々は、フィルムの残部に入射する光と比較して、当該ＧＲＩＮ光学素子に入射する光の低減された散乱を生じさせ得る。少なくとも１つのＧＲＩＮ光学素子の各々は、ベース屈折率と比較して、少なくとも０．００１、好ましくは少なくとも０．００５、の最小屈折率変化を有し得る。少なくとも１つのＧＲＩＮ光学素子の各々は、ベース屈折率より０．００１大きい最小屈折率を有し得る。少なくとも１つのＧＲＩＮ光学素子の各々は、ベース屈折率より０．００５大きい最小屈折率を有し得る。少なくとも１つのＧＲＩＮ光学素子の各々は、ベース屈折率よりも０．００５小さい最大屈折率を有し得る。少なくとも１つのＧＲＩＮ光学素子の各々は、ベース屈折率よりも０．００１小さい最大屈折率を有し得る。少なくとも１つのＧＲＩＮ光学素子の各々は、ベース屈折率と比較して、０．１未満、好ましくは０．０２５未満、の最大屈折率変化を有し得る。少なくとも１つのＧＲＩＮ光学素子の各々は、ベース屈折率より０．１大きい最大屈折率を有し得る。少なくとも１つのＧＲＩＮ光学素子の各々は、ベース屈折率より０．０２５大きい最大屈折率を有し得る。少なくとも１つのＧＲＩＮ光学素子の各々は、ベース屈折率より０．１小さい最小屈折率を有し得る。少なくとも１つのＧＲＩＮ光学素子の各々は、ベース屈折率よりも０．０２５小さい最小屈折率を有し得る。少なくとも１つのＧＲＩＮ光学素子の各々は、－２５Ｄ～２５Ｄ、好ましくは－０．２５Ｄ～２５Ｄ、の最小屈折力を有し得る。

少なくとも１つのＧＲＩＮ光学素子の各々は、フィルムの厚さ全体に延在し得る。

本開示の文脈において、光硬化されたＧＲＩＮ素子は、光硬化または光重合によって形成されたＧＲＩＮ素子である。光硬化されたＧＲＩＮ素子は、光重合性もしくは光硬化性の分子、または、他の光硬化性要素から生成され得る。光硬化は、光硬化領域全体に亘る横方向に変化する屈折率に帰結し得る。光硬化性分子は、フィルム内に分散され得る。光硬化性分子は、架橋ポリマーのマトリックス内、または樹脂内に、分散され得る。

少なくとも１つのＧＲＩＮ光学素子の各々は、二次関数によって定義される半径方向に変化する屈折率プロファイルを有し得る。少なくとも１つのＧＲＩＮ光学素子の各々は、高次の多項式関数によって定義される変化屈折率プロファイルを有し得る。少なくとも１つのＧＲＩＮ光学素子の各々は、ガウス関数によって定義される変化屈折率プロファイルを有し得る。

複数の光硬化されたＧＲＩＮ素子の各々は、同一の屈折率変化を有し得る。複数の光硬化されたＧＲＩＮ素子の各々は、異なる屈折率変化を有し得る。複数の光硬化されたＧＲＩＮ素子の幾つかが同一の屈折率変化を有し、他の素子が異なる屈折率変化を有するという態様もあり得る。複数の光硬化されたＧＲＩＮ光学素子は、同一または類似の屈折率変化を有する光硬化されたＧＲＩＮ光学素子がクラスタでまたは規則正しい配置でグループ化され得るように、分布され得る。フィルムは、複数の別個の部分に分割可能であり得て、各部分が、異なる屈折率変化を有する複数の光硬化されたＧＲＩＮ光学素子を含み得る。

少なくとも１つの屈折率分布型光学素子の各々は、１０μｍ～１０ｍｍの幅を有し得る。少なくとも１つのＧＲＩＮ光学素子の各々は、１００μｍ³～３ｍｍ³の体積を有し得る。複数のＧＲＩＮ光学素子は、フィルムの体積の５％～８０％を占め得る。複数の屈折率分布型光学素子は、フィルムの表面積の２０％～８０％を覆い得る。フィルムは、２～５０００個の屈折率分布型光学要素を含み得る。

少なくとも１つのＧＲＩＮ光学素子の各々は、フィルムの厚さ全体に延在し得る。少なくとも１つのＧＲＩＮ素子の各々は、フィルムの厚さの一部に延在し得る。少なくとも１つのＧＲＩＮ素子の各々は、フィルム内に分散され得る。少なくとも１つのＧＲＩＮ素子の各々は、形状が略直方体または球形であり得る。

フィルムがレンズに適用される時、当該フィルムは、レンズ表面全体、または、実質的にレンズ表面全体、に広がり得る。あるいは、当該フィルムは、レンズ表面の一部（のみ）に広がってもよい。当該フィルムは、レンズ表面の中央部分、例えばレンズ着用者の眼の前方に位置するように構成された部分、に広がり得る。フィルムは、レンズの中心を取り囲む環状領域に広がり得る。フィルムが広がらないレンズの周辺領域が存在する場合があり得る。

レンズは、中央領域と、当該中央領域を取り囲む環状領域と、を有し得る。少なくとも１つの屈折率分布型光学素子の各々を含むフィルムは、環状領域の一部に広がり得る。フィルムは、中央領域に広がらない場合もあり得て、従って、中央領域に光硬化されたＧＲＩＮ光学素子が存在しない場合もあり得る。フィルムは、環状領域の全体に広がり得るし、あるいは、環状領域の一部に広がり得る。本明細書で使用される場合、環状領域という用語は、中央領域の外縁全体の周りに延在し得る領域、あるいは、中央領域の外縁の周りに部分的に延在し得る領域、を示す。環状領域は、円形、長円形（ｏｖａｌ）、または、楕円形（ｅｌｌｉｐｔｉｃａｌ）、の形状であり得る。環状領域は、複数の光硬化されたＧＲＩＮ光学素子を含み得る。複数の光硬化されたＧＲＩＮ光学素子は、環状領域全体に分布され得るし、あるいは、環状領域の一部に亘って分布され得る。フィルムは、複数の同心の環状領域を含み得て、当該同心の環状領域の各々が、少なくとも１つの光硬化されたＧＲＩＮ光学素子を含み得る。各同心の環状領域は、複数の光硬化されたＧＲＩＮ光学素子を含み得る。複数の光硬化されたＧＲＩＮ光学素子は、各環状領域の一部に広がり得る。環状領域周りの位置を定義するための角度θ（θは０°～３６０°の間で変化する）を使用して、複数のＧＲＩＮ光学素子は、各環状領域について、同一のθ角度範囲を覆い得る（すなわち、ＧＲＩＮ素子は、各環状領域について同位相であり得て、各環状領域について最大及び最小が同一のθ値である）、あるいは、異なるθ角度範囲を覆い得る（すなわち、ＧＲＩＮ素子は、各環状領域について位相が異なり得て、各環状領域について最大及び最小が異なるθ値である）。従って、第１環状領域内の少なくとも１つのＧＲＩＮ素子は、隣接する第２環状領域内の少なくとも１つのＧＲＩＮ素子に対して、位相がずれていてもよい。あるいは、第１環状領域内の少なくとも１つのＧＲＩＮ素子は、隣接する第２環状領域内の少なくとも１つのＧＲＩＮ素子に対して、同位相であってもよい。

フィルムが複数の同心の環状の光硬化されたＧＲＩＮ光学素子を含む場合、環状素子の各々周りの屈折率の変化は、同位相（すなわち、各環状要素で最大及び最小が同一のθ値）であり得るし、あるいは、異なる位相（すなわち、各環状要素で最大及び最小が異なるθ値）であり得る。

フィルムが複数の同心の環状領域を含む場合、環状領域の各々回りの屈折率の変化は、同位相であり得るし、あるいは、異なる位相であり得る。

フィルムは、ベース屈折率を有する層の領域によって半径方向に分離された複数の同心の環状領域を含み得る。あるいは、フィルムは、環状の同心の屈折率分布型光学素子の間にベース屈折率を有する領域が存在しないように、互いに隣接する複数の同心の環状領域を含み得る。

フィルムは、１μｍ～７０μｍの厚さを有し得る。

フィルムは、レンズの前面に適用され得る。フィルムは、光硬化後に、レンズの表面に適用され得る。フィルムは、光硬化前に、レンズに適用され得る。本開示の文脈では、レンズの前面は、前方向きである、あるいは、レンズ着用者が当該レンズを着用している時のレンズの外面である。フィルムは、レンズに永久的に適用され得る。フィルムは、レンズから容易に取り外され得る。フィルムは、再利用可能であり得て、フィルムは簡単に取り外され得て、同一のレンズまたは異なるレンズに再適用され得る。

眼科用レンズは、眼鏡レンズであり得る。レンズは、形状が円形であり得る。レンズは、形状が楕円形（ｅｌｌｉｐｔｉｃａｌ）であり得る。レンズは、形状が長円形（ｏｖａｌ）であり得る。レンズは、形状が長方形であり得る。レンズは、形状が正方形であり得る。レンズの前面は、３００ｍｍ²～５０００ｍｍ²、好ましくは１０００ｍｍ²～３０００ｍｍ²、の面積を有し得る。レンズは、透明なガラスやポリカーボネートなどの硬質プラスチックから形成され得る。レンズは、実質的に平面状（ｐｌａｎａｒ）であり得て、レンズ屈折力を提供する少なくとも１つの曲面を有し得る。

眼科用レンズは、コンタクトレンズであり得る。本明細書で使用される場合、コンタクトレンズという用語は、眼の前面に配置され得る眼科用レンズを指す。そのようなコンタクトレンズは、臨床的に許容可能な眼上の（ｏｎ－ｅｙｅ）動きを提供し、人の眼に結合しない、ことが理解されるであろう。コンタクトレンズは、角膜レンズ（例えば、眼の角膜上に載るレンズ）の形態であり得る。レンズがコンタクトレンズである実施形態では、当該レンズは、６０ｍｍ²～７５０ｍｍ²の表面積を有し得る。レンズは、円形を有し得る。レンズは、長円形（ｏｖａｌ ｓｈａｐｅ）を有し得る。レンズは、楕円形（ｅｌｌｉｐｔｉｃａｌ ｓｈａｐｅ）を有し得る。レンズは、６ｍｍ～２０ｍｍ、好ましくは９ｍｍ～１６ｍｍ、の直径を有し得る。

レンズは、ハードコンタクトレンズであり得る。レンズは、ガス（酸素）透過性のハードコンタクトレンズであり得る。

コンタクトレンズは、トーリックコンタクトレンズであり得る。例えば、トーリックコンタクトレンズは、人の乱視を矯正するように成形された光学ゾーンを備え得る。

レンズは、ヒドロゲルコンタクトレンズまたはシリコーンヒドロゲルコンタクトレンズなどの、ソフトコンタクトレンズであり得る。

レンズは、エラストマー材料、シリコーンエラストマー材料、ヒドロゲル材料、または、シリコーンヒドロゲル材料、あるいは、それらの組み合わせ、を含み得る。コンタクトレンズの分野で理解されているように、ヒドロゲルは、水を平衡状態に保持し、シリコーン含有化合物を含まない材料である。シリコーンヒドロゲルは、シリコーン含有化合物を含むヒドロゲルである。本開示の文脈で説明されるように、ヒドロゲル材料及びシリコーンヒドロゲル材料は、少なくとも１０％～約９０％（ｗｔ／ｗｔ）の平衡含水率（ＥＷＣ）を有する。幾つかの実施形態では、ヒドロゲル材料またはシリコーンヒドロゲル材料は、約３０％～約７０％（ｗｔ／ｗｔ）のＥＷＣを有する。比較すると、本開示の文脈で説明されるように、シリコーンエラストマー材料は、約０％～１０％未満（ｗｔ／ｗｔ）の含水率を有する。典型的には、本方法または本装置で使用されるシリコーンエラストマー材料は、０．１％～３％（ｗｔ／ｗｔ）の含水率を有する。好適なレンズ製剤（組成）の例は、以下の米国一般名（ＵＳＡＮ）を有するものを含む：メタフィルコン（ｍｅｔｈａｆｉｌｃｏｎ）Ａ、オキュフィルコン（ｏｃｕｆｉｌｃｏｎ）Ａ、オキュフィルコン（ｏｃｕｆｉｌｃｏｎ）Ｂ、オキュフィルコン（ｏｃｕｆｉｌｃｏｎ）Ｃ、オキュフィルコン（ｏｃｕｆｉｌｃｏｎ）Ｄ、オマフィルコン（ｏｍａｆｉｌｃｏｎ）Ａ、オマフィルコン（ｏｍａｆｉｌｃｏｎ）Ｂ、コムフィルコン（ｃｏｍｆｉｌｃｏｎ）Ａ、エンフィルコン（ｅｎｆｉｌｃｏｎ）Ａ、ステンフィルコン（ｓｔｅｎｆｉｌｃｏｎ）Ａ、ファンフィルコン（ｆａｎｆｉｌｃｏｎ）Ａ、エタフィルコン（ｅｔａｆｉｌｃｏｎ）Ａ、セノフィルコン（ｓｅｎｏｆｉｌｃｏｎ）Ａ、セノフィルコン（ｓｅｎｏｆｉｌｃｏｎ）Ｂ、セノフィルコン（ｓｅｎｏｆｉｌｃｏｎ）Ｃ、ナラフィルコン（ｎａｒａｆｉｌｃｏｎ）Ａ、ナラフィルコン（ｎａｒａｆｉｌｃｏｎ）Ｂ、バラフィルコン（ｂａｌａｆｉｌｃｏｎ）Ａ、サムフィルコン（ｓａｍｆｉｌｃｏｎ）Ａ、ロトラフィルコン（ｌｏｔｒａｆｉｌｃｏｎ）Ａ、ロトラフィルコン（ｌｏｔｒａｆｉｌｃｏｎ）Ｂ、ソモフィルコン（ｓｏｍｏｆｉｌｃｏｎ）Ａ、リオフィルコン（ｒｉｏｆｉｌｃｏｎ）Ａ、デレフィルコン（ｄｅｌｅｆｉｌｃｏｎ）Ａ、ベロフィルコン（ｖｅｒｏｆｉｌｃｏｎ）Ａ、カリフィルコン（ｋａｌｉｆｉｌｃｏｎ）Ａ、レーフィルコンＡ、等。

代替的に、レンズは、シリコーンエラストマー材料を、含み得る、本質的にそれからなり得る、または、それからなり得る。例えば、レンズは、３～５０のショアＡ硬度を有するシリコーンエラストマー材料を、含み得る、本質的にそれからなり得る、または、それからなり得る。ショアＡ硬度は、当業者によって理解されているように、従来方法を使用して（例えば、方法ＤＩＮ５３５０５を使用して）決定され得る。他のシリコーンエラストマー材料が、例えば、ＮｕＳｉｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、または、Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ、から取得され得る。

レンズは、光学ゾーンを有し得る。学ゾーンは、光学機能を有するレンズ部分を含む。光学ゾーンは、使用時に眼の瞳孔の上方または前方に位置決めされるように構成される。光学ゾーンは、周辺ゾーンによって取り囲まれ得る。周辺ゾーンは、光学ゾーンの一部ではなく、光学ゾーンの外側にある。コンタクトレンズの場合、レンズが着用される時、周辺ゾーンが虹彩の上方に位置し得る。周辺ゾーンは、例えば、レンズのサイズを増大し、それによってレンズの取り扱いを容易にする等の、機械的機能を提供し得る。コンタクトレンズの場合、周辺ゾーンは、レンズの回転を防止するためのバラスティング（安定性）を提供し得て、及び／または、レンズ着用者の快適性を改善する形状領域を提供し得る。周辺ゾーンは、レンズの縁部まで延在し得る。本開示の実施形態では、少なくとも１つのＧＲＩＮ光学素子を含むフィルムは、光学ゾーンに広がり得るが、周辺ゾーンに広がらない場合がある。

コンタクトレンズの場合、フィルムは、１μｍ～１００μｍ、好ましくは１０μｍ～２０μｍ、より好ましくは１４μｍ～１８μｍ、の厚さを有し得る。眼鏡レンズの場合、フィルムは、１μｍ～１０００μｍの間、好ましくは１０μｍ～２０μｍの間、より好ましくは１４μｍ～１８μｍ、の厚さを有し得る。

本開示の文脈において、デジタル光投影（ＤＬＰ）システムは、光硬化性フィルムに向けて光を差し向け、それによって当該フィルムのある領域が光硬化されることを可能にするために使用される光照射システムである。使用されるＤＬＰシステムは、ターゲットのフィルム材料の光重合または光硬化に適した波長を有する。例えば、Ｂａｙｆｏｌ（登録商標）ＨＸフィルムの場合、ＤＬＰシステムは、４４０ｎｍ～６６０ｎｍの範囲の波長を有し得る。ＤＬＰシステムのピクセル解像度は、１００μｍ未満、好ましくは３０μｍ未満、より好ましくは１０μｍ未満、であり得る。ＤＬＰシステムは、市販のＤＬＰシステム、例えば、４６０ｎｍの波長と３０ｎｍのピクセル解像度を備えた３ＤＬＰ９０００－ＬＥＤ．９”ＷＱＸＧＡライトエンジン、であり得る。ＤＬＰシステムは、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）を含み得る。ＤＬＰシステムは、デジタルミラーデバイスを含み得る。デジタルミラーデバイスは、光を差し向けたり、及び／または、フィルムに向かう光の透過を制御したりすることができる。

ＤＬＰシステムは、フィルム全体、または、フィルムのある領域、を照明するために使用され得る。ＤＬＰシステムは、個々の光硬化性の要素または分子、あるいは、複数の個々の光硬化性分子、を光硬化するために使用され得る。複数の個々の光硬化性分子は、連続的にまたは同時に光硬化され得る。ＤＬＰシステムは、フィルムの環状領域、または、フィルムの複数の同心の環状領域、を照明するために使用され得る。

デジタル光投影システムを使用する工程は、フィルム上への光の投影を制御するためにグレースケール画像を使用する工程を含み得る。グレースケール画像は、ＤＬＰシステムからフィルム上へ光を投影するためのテンプレートを提供し得る。グレースケール画像は、ｂｍｐ画像であり得る。グレースケール画像は、フィルムの少なくとも１つの領域をＤＬＰシステムからの光に露光しながら、フィルムの幾つかの領域がＤＬＰシステムからの光に露光されないように、当該幾つかの領域をマスクし得る。グレースケール画像は、複数の領域をＤＬＰシステムからの光に露光し得る。ＤＬＰシステムからの光に露光されるフィルムの領域は、光硬化され得て、光硬化されたＧＲＩＮ素子を生成し得る。

フィルムは、複数の光硬化されたＧＲＩＮ光学素子を含み得る。複数のＧＲＩＮ光学素子は、フィルム全体に亘って分布され得る。複数のＧＲＩＮ光学素子は、フィルムの一部に亘って分布され得る。複数のＧＲＩＮ光学素子は、フィルムの全体または一部に亘ってランダムに分布され得る。複数ＧＲＩＮ光学素子は、フィルムの全体または一部に亘って規則的なパターンで配置され得る。複数ＧＲＩＮ光学素子は、三角格子の格子点上に配置され得る。複数ＧＲＩＮ光学素子は、正方形格子または長方形格子の格子点上に配置され得る。複数ＧＲＩＮ光学素子は、フィルム上に環状パターンを形成するように配置され得る。当該環状パターンは、ＧＲＩＮ光学素子が存在しないレンズの中央領域を残し得る。レンズは、８ｍｍまでの直径を有してＧＲＩＮ光学素子が存在しない中央領域を有し得る。環状パターンは、単一の環、または、複数の同心の環、を含み得る。複数のグレースケール画像が、フィルム上への光の投影を制御するために使用され得る。

レンズを製造する方法は、フィルムの設計を生成する工程を備え得て、当該設計は、光硬化される屈折率分布型光学素子の所望のパターンを有する。当該方法は、当該設計を使用してグレースケール画像を生成する工程を備え得る。

グレースケール画像は、前述の光硬化されたＧＲＩＮ素子の配置のいずれかを生成するように設計され得る。グレースケール画像は、ＤＬＰシステムからの光がフィルムに到達することを可能にする複数の開口部を含み得る。ＤＬＰシステムからの光によって照射されるフィルムの領域が、光硬化され得る。画像は、光がフィルムに到達するのを遮断またはマスクする複数の部分を含み得る。ＤＬＰシステムからの光によって照射されないフィルムの領域は、光硬化されない。画像は、パターン状に配置された複数の開口部を含み得る。光硬化されたＧＲＩＮ光学素子の所望のパターンは、フィルムの格子点上に配置されたＧＲＩＮ光学素子のアレイであり得る。この場合、画像は、格子点上に配置された複数の開口部を含み得る。格子は、三角格子、正方形格子、または、直方体格子、であり得る。

当該方法は、少なくとも１つの光硬化されるＧＲＩＮ素子の各々について所望の屈折率プロファイルをモデル化する工程と、当該所望の屈折率プロファイルを生成するために要求される少なくとも１つの露光条件を決定する工程と、を含む。

モデル化は、所望の屈折率プロファイルを有するＧＲＩＮ素子を光硬化するために要求される、露光の強度、及び／または露光の持続時間、及び／または露光の波長、を決定するために利用され得る。条件は、ＤＬＰシステムの特性、例えば、光源の波長、強度及びタイプ、に依存し得る。条件は、フィルムの特性、例えば、フィルム材料やフィルムの厚さ、にも依存し得る。モデル化は、例えばＭＡＴＬＡＢ（登録商標）等の、任意の適切なモデル化ソフトウェアを使用して実行され得る。モデル化は、実験（測定）データまたは理論（予測）データを使用して実行され得る。予測データは、フィルム材料及び／またはＤＬＰシステムの既知の特性に基づき得る。各光硬化されるＧＲＩＮ素子の所望の屈折率プロファイルは、二次関数によって定義され得て、あるいは、二次関数によって近似され得る。各光硬化されるＧＲＩＮ素子の所望の屈折率プロファイルは、高次の多項式関数で定義され得て、あるいは、高次の多項式関数によって近似され得る。各光硬化されるＧＲＩＮ素子の所望の屈折率プロファイルは、ガウス関数によって定義され得て、あるいは、ガウス関数によって近似され得る。所望の屈折率プロファイルは、単一の光硬化されるＧＲＩＮ素子に対して、または、複数の光硬化されるＧＲＩＮ素子に対して、モデル化され得る。複数のＧＲＩＮ光学素子を含むフィルムの場合、少なくとも１つの光硬化されるＧＲＩＮ素子の各々の所望の屈折率プロファイルは、同一であり得るし、あるいは、各光硬化されるＧＲＩＮ素子は、異なる所望の屈折率プロファイルを有し得る。

モデル化する工程は、露光条件の関数として屈折率変化マップを測定またはプロットする工程を含み得る。前記露光条件は、光の強度、露光持続時間、または、光の波長、であり得る。前記マップは、非平面の表面を有するマップとして生成され得る。前記マップは、３Ｄマップとして生成され得る。前記マップは、光硬化されるＧＲＩＮ素子の所望の屈折率プロファイルを生成するために、反復的に更新及び／または最適化され得る。前記マップは、単一の光硬化されるＧＲＩＮ素子または複数の光硬化されるＧＲＩＮ素子の屈折率変化マップであり得る。前記マップは、ＤＬＰイメージングシステムで使用するための屈折率分布型ピクセルマトリクスを生成するために使用され得る。当該ピクセルマトリクスは、フィルム全体の必要とされる屈折率変化を生成するために、ＤＬＰイメージングシステムの各ピクセルについての要求される露光条件を特定し得る。屈折率分布型ピクセルマトリクスは、単一の光硬化されたＧＲＩＮ素子、または、フィルム全体に分布された２～５０００個の光硬化されたＧＲＩＮ素子、を生成するように構成され得る。屈折率分布型ピクセルマトリクスは、フィルムの面積の２０％～８０％に亘る複数の光硬化されたＧＲＩＮ素子を生成するように構成され得る。

モデル化する工程は、屈折率変化マップを、デジタル光投影強度マップに変換する工程を含み得る。デジタル光投影強度マップは、ＤＬＰシステムのピクセルマトリクスであり得る。デジタル光投影強度マップは、屈折率分布型ピクセルマトリクスから生成され得る。デジタル光投影強度マップは、ＤＬＰシステムで使用するためのグレースケール画像を生成する時に、使用され得る。デジタル光投影強度マップは、ＤＬＰシステムで使用するための要求される露光条件を決定するために、使用され得る。ＤＬＰ強度マップは、ｂｍｐ画像を生成するために使用され得る。当該画像は、８ビット画像であり得る。露光条件は、フィルムのタイプ、複数の光硬化されるＧＲＩＮ素子の要求されるパターンまたは配置、フィルムの特性、及び、ＤＬＰイメージングシステムの特性、に依存し得る。従って、デジタル光投影強度マップは、要求される露光条件を決定することによって、フィルム上への光の投影を制御するために使用され得る。

当該方法は、フィルム全体に亘る光の投影を制御するために、グレースケール画像及び／またはデジタル光投影強度マップを使用して、ＤＬＰからの光にフィルムを露光する工程を備え得る。当該方法は、フィルムが現像されるまでの最小限の時間待機する工程を備え得る。当該方法は、フィルムが現像されるまでの最小限の時間待機した後、ＤＬＰシステムを使用して、あるいは、ＵＶオーブンを使用して、フィルムをフラッド硬化またはフラッド露光する工程を備え得る。

ＤＬＰシステムは、非線形の強度応答を引き起こす光学系を含み得る。当該方法は、有意な非線形応答がいずれかのピクセルまたは全てのピクセルに存在するか否かを判定する工程を備え得る。有意な非線形応答が存在する場合、当該方法は、当該非線形応答を考慮に入れるべくデジタル光投影強度マップを適応させる工程を備え得る。

少なくとも１つのＧＲＩＮ光学素子の各々についての所望の屈折率プロファイルは、約１ｍｍ～３．５ｍｍの直径を有する光硬化されたＧＲＩＮ光学素子を生じさせ得る。モデル化された屈折率プロファイルは、約１ｍｍ～３．５ｍｍの直径を有する少なくとも１つの光硬化されたＧＲＩＮ光学素子を生成するように構成され得る。モデル化された屈折率プロファイルは、約１ｍｍ～３．５ｍｍの直径を有する少なくとも１つの光硬化されたＧＲＩＮ光学素子を生成するように、最適化または反復的に最適化され得る。少なくとも１つの光硬化されるＧＲＩＮ光学素子の各々についての所望の屈折率プロファイは、５００μｍ³～３０ｍｍ³の体積を有する光硬化されたＧＲＩＮ素子を生じさせ得る。少なくとも１つの光硬化されるＧＲＩＮ光学素子の各々についての所望の屈折率プロファイルは、ディスク形状の光硬化されたＧＲＩＮ素子または球状の光硬化されたＧＲＩＮ素子を生じさせ得る。モデル化された屈折率プロファイルは、前述の特性のいずれかを有する少なくとも１つの光硬化されたＧＲＩＮ光学素子を生成するように、最適化または反復的に最適化され得る。

当該方法は、光硬化後に、フィルムをレンズの表面に適用する工程を備え得る。フィルムは、光硬化のために基板上に配置され得て、その後に当該基板から取り外されてレンズに適用され得る。当該基板は、スライドガラスまたはガラス基板であり得る。フィルムは、光硬化前に、レンズの表面に適用されてもよい。フィルムは、エポキシベースの接着剤などの接着剤を使用して、レンズの表面に接着され得る。接着剤は、接着剤層であり得る。接着剤層は、レンズの製造中にレンズの前面に適用され得る。接着剤層は、フィルムをレンズ表面に適用する前に、フィルムの後面に適用され得る。接着剤は、フィルムをレンズの表面に永久的に接着し得る。接着剤は、フィルムをレンズの表面に剥離可能に接着し得る。

フィルムをレンズに適用する前に、それは当該フィルムの領域を光硬化する前でも後でもよいが、当該フィルムは、眼科用レンズへの適用に適するように、切断または成形され得る。当該フィルムは、レンズの表面全体を覆うように、あるいは、レンズの表面の一部を覆うように、切断または成形され得る。当該フィルムは、円形、長円形または楕円形になるように、切断または成形され得る。当該フィルムは、レンズの光学ゾーン、または、レンズ着用者によって当該レンズが着用されている時に当該レンズ着用者の網膜の前方に位置決めされるであろうレンズの領域、を覆うように切断または成形され得る。

光硬化前に、フィルムの表面に保護層が適用され得る。当該方法は、光硬化前に当該保護層を除去する工程を備え得る。当該保護層は、ポリプロピレンを含み得る。

光硬化されたフィルムをレンズに適用した後、当該方法は、レンズの前面（すなわち、光硬化層の上）に保護層を適用する工程を備え得る。保護層は、少なくとも１つの光硬化されたＧＲＩＮ光学素子を含むフィルムの前面の全部または一部を覆い得る。保護層は、透明層であり得る。保護層は、ポリカーボネート（ＰＣ）を含み得る。保護層は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）または三酢酸セルロース（ＴＡＣ）を含み得る。保護層は、無視できる程度の複屈折を有する物質を含み得る。保護層は、水に対して不透過性であり得る。保護層は、耐傷性であり得る。保護層は、ベース屈折率を有し得る。保護層は、ある程度のＵＶ保護性を提供し得る。保護層は、接着剤を使用して、少なくとも１つの光硬化されたＧＲＩＮ光学素子を含むフィルムに接着され得る。

図１は、本開示の一実施形態による、近視制御に使用するための眼科用レンズの製造方法１００を示すフローチャートである。第１工程１０３において、眼科用レンズが提供され、第２工程１０５において、光硬化性フィルムが提供される。第３工程１０７において、光硬化性フィルム内に少なくとも１つの光硬化されたＧＲＩＮ素子を生成するべく、デジタル光投影（ＤＬＰ）が使用される。ＤＬＰシステムが、光硬化性フィルムに向けて光を指し向けて、当該フィルムの一領域を照射し、それによって、少なくとも１つの光硬化されたＧＲＩＮ素子を生成する。第４工程１０９において、フィルムが眼科用レンズの表面に適用される。

図２Ａは、本開示の一実施形態に係る方法を使用して製造された、複数の光硬化されたＧＲＩＮ光学素子２０２を含む、眼科用レンズに適用するためのフィルム２００の概略平面図である。フィルム２００は、中央領域２０８を取り囲む環状領域２０６を有し、当該環状領域２０６は、複数のＧＲＩＮ光学素子２０２を含む。ＧＲＩＮ光学素子２０２は、各々、当該素子２０２全体に亘って横方向に連続的に変化する屈折率分布（屈折率勾配）を有し、各素子２０２が同一の屈折率変化を有している。フィルム２００のベース屈折率は一定であり、フィルムは均一な厚さを有している。フィルム２００は、円形の平面視形状を有している。この例では、各ＧＲＩＮ素子２０２は、ベース屈折率よりも高い平均屈折率を有している。ＧＲＩＮ光学素子２０２は、フィルム２００の環状領域２０６の表面に亘って一定の間隔で分布されている。フィルム２００の中央領域２０８は、ＧＲＩＮ光学素子２０２を含まない。ＧＲＩＮ光学素子２０２の各々が、光硬化された光学素子である。光がＧＲＩＮ光学素子２０２に入射すると、光学素子を含まないフィルム２００の領域２０４に入射する光と比較して、それはより多く散乱される。

図２Ｂは、図２Ａのフィルム２００の側面図である。光硬化されたＧＲＩＮ光学素子２０２は、フィルム２００の厚さ全体に延在しており、フィルム２００の表面に亘っては一定の間隔で分布されている。

図３は、本開示の一実施形態に係る、グレースケール画像を使用して眼科用レンズを製造する方法３００を示すフローチャートである。第１工程３０１において、ＧＲＩＮ光学素子のパターンを含むフィルムのために、設計（デザイン）が生成される。第２工程３０２において、当該パターンが使用されて、グレースケール画像が生成される。第３工程３０３において、眼用レンズが提供され、第４工程３０５において、光硬化性フィルムが提供される。グレースケール画像は、デジタル光投影システムから光をフィルムに投影するためのテンプレートを提供するために使用される。グレースケール画像は、フィルムの幾つかの領域をマスクして、これらの領域が光にさらされないようにする一方で、他の領域が光にさらされることを許容する。ＤＬＰシステムからの光にさらされるフィルムの領域は、光硬化され、ＧＲＩＮ光学素子が生成される。従って、第５工程３０７において、ＤＬＰ及びグレースケール画像を使用して、少なくとも１つの光硬化されたＧＲＩＮ素子が光硬化性フィルム内に生成される。最終工程３０９において、当該フィルムがレンズの表面に適用される。

図４は、本開示の一実施形態に係る方法で使用され得るグレースケール画像４１１である。グレースケール画像４１１の暗い領域４１３は、光にさらされない領域を示す。グレースケール画像４１１の明るい領域４１５は、光が通過することを許容する領域を示す。光にさらされるフィルムの領域が光硬化されて、光硬化されたＧＲＩＮ素子が生成される。

図５Ａは、本開示の実施形態に係る方法において、光硬化されるＧＲＩＮ素子の所望の位置を画定するために使用され得る、格子５１７の概略図である。当該格子は、三角格子パターンを有している。各格子点５１０が、光硬化性フィルム上においてＧＲＩＮ光学素子が生成される位置を画定し得る。当該格子パターンは、図５Ｂに示されるようなグレースケール画像５１１を生成するために使用され得る。

図５Ｂは、ＤＬＰからの光を制御して、光硬化されたＧＲＩＮ光学素子の三角格子配置を生成するために使用され得るグレースケール画像５１１である。当該グレースケール画像５１１は、パターン状に配置された複数の開口部５１５を含む。これらは、図５Ａに示されたパターンの格子点５１０と整列する。当該グレースケール画像５１１は、ＤＬＰシステムからの光を制御して、三角格子の格子点５１０上に配置された複数の光硬化されたＧＲＩＮ光学素子を生成するために、使用され得る。グレースケール画像５１１の暗い領域５１３は、光硬化性フィルムの幾つかの領域を、当該領域が光にさらされないようにマスクするために使用される。グレースケール画像５１１の光開口部５１５は、ＤＬＰシステムからの光を通過させ、フィルムの幾つかの領域が光にさらされることを許容する。これにより、フィルムの露光領域が光硬化され、複数の光硬化されたＧＲＩＮ素子が生成される。

図６は、二次屈折率プロファイルを有するＧＲＩＮ光学素子のモデル化された屈折率プロファイルを示す３Ｄプロット６１２である。ＧＲＩＮ素子は、３次元の二次関数によって定義される変化屈折率を有しており、最大の屈折率が素子の中心にあり、屈折率は当該素子の中心から半径方向外側に向かって減少している。当該屈折率変化が、ＧＲＩＮ光学素子を含まないフィルムの領域と比較して、ＧＲＩＮ光学素子に入射する光の増大された散乱を引き起こす。

図７は、本開示の一実施形態に係る方法で使用するために、モデル化された所望の屈折率プロファイルを光強度マップに変換する工程を示すフローチャート７００である。当該フローチャートは、図６に示されるプロファイルと同様の、ＧＲＩＮ素子７１２のモデル化された屈折率プロファイルのグラフから始まる。屈折率変化ｖｓ強度応答のプロット７１９が、特定のフィルム及びＤＬＰシステムについて、特定の屈折率変化を生成するために要求される露光を特徴付けるために使用される。このプロット７１９とモデル化された屈折率プロファイルとを使用して、デジタル光投影強度マップ７２１が作成され得る。当該マップは、ＤＬＰシステムのためのピクセルマトリクスである。これが、ＤＬＰシステムで使用するための要求される露光条件を含むグレースケール画像７１１を生成するために使用される。次いで、当該グレースケール画像７１１を使用して、フィルムによって経験（受光）される露光パターンを制御して、光硬化性フィルムがＤＬＰからの光に露光され得る。そして、光硬化されたＧＲＩＮ光学素子が、フィルムの表面上に生成される。

図８は、本開示の一実施形態に係る方法を使用して製造された、中央領域９０８を取り囲む複数の同心の環状領域９０２ａ～９０２ｄを含むフィルム９００を備えたレンズ９１８の平面図である。各環状領域９０２ａ～９０２ｄは、陰影で示される複数のＧＲＩＮ光学素子９０３ａ～９０３ｄを含み、より濃い陰影が最大の高屈折率を示す。環状領域９０２ａ～９０２ｄの各々周りの屈折率変化は、当該環状領域に隣接する環状領域の変化とは位相がずれて（異なって）いる。例えば、要素９０２ａの周りの屈折率変化は、要素９０２ｂの周りの変化とは位相がずれている。同心の環状領域９０２ａ～９０２ｄは、ベース屈折率を有するフィルム９０４ａ～９０４ｃの領域によって、半径方向に分離されている。本開示の他の実施形態（図示せず）では、同心の環状領域が互いに隣接し得て、すなわち、ベース屈折率を有する領域によって分離されていなくてもよい。

図９は、本開示の一実施形態に係る方法を使用して製造された、眼科用レンズ１０１８の側面図である。当該レンズ１０１８は、接着剤によって当該レンズの前面に接着されたベース屈折率を有するフィルム１０００を備える。保護層１０４０が、接着剤によってフィルム１０００の前面に取り付けられている。フィルム１０００は、本開示の一実施形態に係る方法を使用して光硬化された、複数のＧＲＩＮ素子１００２を備える。ＧＲＩＮ光学素子１００２は、フィルム１０００の表面に亘って一定の間隔で分布されている。ＧＲＩＮ光学素子１００２は、各々、当該素子１００２全体に亘って横方向に連続的に変化する屈折率分布（屈折率勾配）を有し、各素子１００２が同一の屈折率変化を有している。フィルム１０００のベース屈折率は一定であり、フィルムは均一な厚さを有している。保護層１０４０は、フィルム１０００の前面全体を覆う透明な層であり、耐水性及び耐傷性を有する。

図１０は、本開示の方法に従って製造されたレンズ１１１８を含む、眼鏡１１２２の正面図である。各レンズ１１１８は、当該レンズの前面に設けられたベース屈折率を有する層を有し、当該層が、複数のＧＲＩＮ光学素子１１０２を含んでいる。当該層が、眼鏡レンズ１１１８に適用されたフィルム１１００である。フィルム１１００のベース屈折率は一定であり、フィルムは均一な厚さを有している。フィルム１１００は、複数のＧＲＩＮ光学素子１１０２を含んでいる。フィルム１１００は、円形の平面視形状を有している。複数のＧＲＩＮ光学素子１１０２の各々は、フィルム１１００のベース屈折率よりも大きい平均屈折率を有している。ＧＲＩＮ光学素子１１０２は、各々、当該素子１１０２全体に亘って横方向に連続的に変化する屈折率分布（屈折率勾配）を有し、各素子１１０２が同一の屈折率変化を有している。ＧＲＩＮ素子１１０２に入射する光は、ベース屈折率を有するフィルム１１００の残部に入射する光と比較して、より多く散乱される。ＧＲＩＮ素子１１０２は、球形であり、フィルム１１００の前面の全体に亘って一定の間隔で分布されて、フィルムの一方の面の約７０％に広がっている。ＧＲＩＮ素子１１０２に入射する光は、ベース屈折率を有するフィルムの残部１１０４に入射する光と比較して、より多く散乱される。眼鏡１１２２は、このようなレンズ１１１８を２つ備える。

図１１は、本開示の方法に従って製造されたコンタクトレンズ１２１８の正面図である。レンズ１２１８の前面は、層１２００を有し、当該層１２００が、ベース屈折率を有しており、また、複数のＧＲＩＮ光学素子１２０２を含んでいる。当該層１２００が、フィルムである。当該フィルム１２００は、レンズ１２１８の前面全体に広がっており、均一な厚さを有している。複数のＧＲＩＮ素子１２０２は、フィルムの表面の約７０％に広がっている。複数のＧＲＩＮ光学素子１２０２は、フィルム１２００の表面に亘って一定の間隔で分布されている。複数のＧＲＩＮ光学素子１２０２の各々は、ベース屈折率よりも大きい平均屈折率を有している。ＧＲＩＮ光学素子１２０２は、各々、当該素子１２０２全体に亘って横方向に連続的に変化する屈折率分布（屈折率勾配）を有し、各素子１２０２が同一の屈折率変化を有している。ＧＲＩＮ素子１２０２に入射する光は、ベース屈折率を有するフィルムの残部１２０４に入射する光と比較して、より多く散乱される。

本開示は、特定の実施形態を参照して説明され図示されてきたが、本開示が、本明細書に特には図示されていない多くの異なる変形例に役立つことが、当業者には理解されるであろう。単なる例示として、可能性ある特定の変形例が説明される。

本開示の例示的な実施形態では、各ＧＲＩＮ素子が、ベース屈折率よりも高い平均屈折率を有し得る。他の例示的な実施形態では、各ＧＲＩＮ素子が、ベース屈折率よりも低い平均屈折率を有し得る。

前述の説明では、既知の自明または予測可能な等価物を有する完全体（ｉｎｔｅｇｅｒ）または要素が言及されているが、そのような等価物は、本明細書に個別に記載されているかの如く、本明細書に組み込まれているものである。本開示の真の範囲を決定するためには、特許請求の範囲への参照がなされるべきである。特許請求の範囲は、あらゆるそのような等価物を包含するものと解釈されるべきである。また、有利であったり便利であったり等と説明されている本開示の完全体または特徴が、選択的なものであって、独立請求項の範囲を限定するものではないことも、読者には理解されるであろう。更に、そのような選択的な完全体または特徴は、本開示の幾つかの実施形態では有益である可能性があるが、他の実施形態では望ましくない場合があり得て、従って、他の実施形態では存在しない場合がある、ことが理解されるべきである。

Claims (18)

1. 眼科用レンズを製造する方法であって、
   眼科用レンズを提供する工程と、
   光硬化性フィルムを提供する工程と、
   デジタル光投影システムを使用して前記フィルムの少なくとも１つの領域を光硬化し、それによって、複数の光硬化された屈折率分布型光学素子を生成する工程と、
   前記レンズの中央領域には前記屈折率分布型光学素子が存在しないというように前記フィルムを前記レンズの表面に取り付ける工程と、
   を備え、
   前記複数の光硬化された屈折率分布型光学素子の各々は、当該屈折率分布型光学素子を横切るような屈折率の横方向変化または屈折率の半径方向変化を有し、
   前記複数の光硬化された屈折率分布型光学素子は、環状パターンに配置されている
   ことを特徴とする方法。
2. 前記デジタル光投影システムを使用する工程は、グレースケール画像を使用して前記システムから前記フィルムへの光の投影を制御する工程を含む
   ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 当該方法は、
   前記フィルムの設計を生成する工程と、
   前記設計を使用して前記グレースケール画像を生成する工程と、
   を更に備え、
   前記設計は、光硬化される屈折率分布型光学素子の所望のパターンを有する
   ことを特徴とする請求項２に記載の方法。
4. 前記屈折率分布型光学素子の所望のパターンは、前記フィルムの格子点上に配置された屈折率分布型光学素子のアレイを含む
   ことを特徴とする請求項３に記載の方法。
5. 前記複数の光硬化された屈折率分布型光学素子の各々について、所望の屈折率プロファイルをモデル化する工程と、
   前記所望の屈折率プロファイルを生成するために要求される少なくとも１つの露光条件を決定する工程と、
   を更に備えたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の方法。
6. 前記複数の光硬化された屈折率分布型光学素子の各々についての前記所望の屈折率プロファイルは、二次関数によって定義される
   ことを特徴とする請求項５に記載の方法。
7. 前記モデル化する工程は、露光条件の関数として屈折率変化マップを測定またはプロットする工程を含む
   ことを特徴とする請求項５に記載の方法。
8. 前記モデル化する工程は、前記屈折率変化マップを、前記フィルム上への光の投影を制御するためのデジタル光投影強度マップに変換する工程を含む
   ことを特徴とする請求項７に記載の方法。
9. 前記デジタル光投影システムが有意な非線形応答を生じさせるか否かを判定する工程と、
   あらゆる有意な非線形応答を前記デジタル光投影強度マップに組み込む工程と、
   を更に備えたことを特徴とする請求項８に記載の方法。
10. 前記複数の光硬化された屈折率分布型光学素子の各々についての前記所望の屈折率プロファイルは、１ｍｍ～３．５ｍｍの直径を有する光硬化された屈折率分布型光学素子を生じさせる
    ことを特徴とする請求項５に記載の方法。
11. 前記デジタル光投影システムは、デジタルミラーデバイスを含む
    ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の方法。
12. 前記デジタル光投影システムは、４４０ｎｍ～６６０ｎｍの照明波長を有する
    ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の方法。
13. 前記デジタル光投影システムのピクセル解像度が、１００μｍ未満である
    ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の方法。
14. 光硬化後に、前記フィルムを前記レンズの表面に取り付ける工程
    を更に備えたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の方法。
15. 前記フィルムを前記レンズの表面に取り付ける工程は、接着剤を使用して前記フィルムを前記レンズに接着する工程を含む
    ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の方法。
16. 前記眼科用レンズへの取り付けに適するように前記フィルムを切断または成形する工程
    を更に備えたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の方法。
17. 前記眼科用レンズは、眼鏡レンズである
    ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の方法。
18. 前記眼科用レンズは、コンタクトレンズである
    ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の方法。

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