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Title:
LENS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1994/027169
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed is an ophtalmic lens made of at least one birefringent material, using a liquid single crystal elastomer (1) or a liquid single crystal duromer as birefringent material. Disclosed also is a process for producing such a lens.

Inventors:
FIALA WERNER (AT)
Application Number:
PCT/AT1994/000065
Publication Date:
November 24, 1994
Filing Date:
May 13, 1994
Export Citation:
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Assignee:
BIFOCON OPTICS FORSCH & ENTW (AT)
FIALA WERNER (AT)
International Classes:
A61F2/16; G02B1/04; A61F2/00; (IPC1-7): G02B1/04; A61F2/16; C08F8/00
Foreign References:
US4384107A1983-05-17
US4981342A1991-01-01
DE4124859A11993-01-28
Other References:
KÜPFER,FINKELMANN: "nematic liquid single crystal elastomers", MAKROMOL.CHEM.RAPID.COMMUN., vol. 12, no. 12, 1991, GERMANY, pages 717 - 726
BRANDT,KAWASAKI: "on the microscopic consequences of frozen order in liquid single crystal elastomers", MACROMOL.RAPID COMMUNICATION, vol. 15, no. 3, 1994, GERMANY, pages 251 - 257
F.W.DEEG ET ALIA: "ultrasonic properties of a nematic sidechain polysiloxane in the 100 mhz-1ghz range", BER.BUNSENGES.PHYS.CHEM., vol. 97, no. 10, 1993, WEINHEIM,GERMANY, pages 1312 - 1315
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Claims:
P a t e n t a n s p r ü c h e
1. : Ophthalmische Linse aus mindestens einem doppel brechenden Material, dadurch gekennzeichnet, daß als doppelbrechendes Material ein Flüssigeinkri¬ stallElastomer (1) oder ein Flüssigeinkristall Duromer verwendet wird Linse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Linse eine Kontaktlinse ist.
2. 3 Linse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Linse eine Intraokularlinse ist.
3. Linse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Linse eine Intracorneallinse ist.
4. Verwendung einer aus einem doppelbrechenden Flüs sigeinkristallElastomer oder Flüssigeinkristall Duromer bestehenden Linse als ophthalmische Linse, insbesondere als Kontaktlinse, Intraokularlinse oder Intracorneallinse.
5. Verfahren zur Herstellung einer Linse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ausgehend von einem Körper aus einem Flüssigein¬ kristallElastomer (1) oder Duro er die gekrümm¬ ten Linsenflächen der Linse (2) durch materialent fernende Bearbeitung gebildet werden (Fig. la,lb).
6. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Linse durch spanabhebende Bearbeitung, wie beispielsweise Fräsen, Schleifen od.dgl. gebildet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Linse durch Schneiden oder Erodieren mit¬ tels eines Lasers gebildet wird.
8. Verfahren zur Herstellung einer Linse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein FlüssigeinkristallElastomer oder Duromer (l1) mit bereits fixierter anisotroper Netzwerk¬ struktur verformt und in der verformten Gestalt durch einen weiteren Vernetzungsprozeß endvernetzt wird (Fig. 2a2c; Fig.6a6c).
9. Verfahren zur Herstellung einer Linse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein polykristalliner flüssigkristalliner Elastomer (6) , enthaltend reaktive Reste mit nicht umgesetz¬ ten funktionellen Gruppen durch Einwirken einer mechanischen Spannung orientiert und in seiner Außenform verformt gehalten wird und dann in einem Vernetzungsprozeß sowohl die Orientierung als auch die Außenform durch Verknüpfung zumindest eines Teiles der reaktiven Reste mit Polymerketten fi¬ xiert wird (Fig.4a 4e) .
10. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß das Verformen mittels einer vorzugs¬ weise zweiteiligen Form (4) geschieht.
11. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich net, daß zumindest eine Formfläche (4a) der Form (4) komplementär zu einer Linsenfläche der Linse (2) gerkümmt ist.
12. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich net, daß eine zweite gegenüberliegende Formfläche (4b) im wesentlichen parallel zur Formfläche (4a) gekrümmt ist (Fig.2b).
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich net, daß eine zweite gegenüberliegende Formfläche (4b) komplementär zu einer der Linsenfläche der Linse (2) gekrümmt ist (Fig.4c,4d) .
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, da durch gekennzeichnet, daß die Form (4c) eine Senke oder Erhebung mit mit Unterdruck beaufschlagbaren Öffnungen (9) aufweist.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, da durch gekennzeichnet, daß an dem vorgeformten FlüssigeinkristallElastomer (1*) oder Duromer durch materialentfernende Bearbeitung, wie beispielsweise Fräsen, Schleifen oder LaseraAbtra¬ gung zumindest eine gekrümmte Linsenfläche ausge bildet wird (Fig. 2c) .
16. Verfahren nach Anspruch 6 oder 16, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß das Material vor oder bei der mate¬ rialentfernenden Bearbeitung auf eine Temperatur unter der Glasübergangstemperatur abgekühlt wird.
Description:
L inse

Die Erfindung betrifft eine ophthalmische Linse aus mindestens einem doppelbrechenden Material, sowie Ver¬ fahren zu deren Herstellung und die Verwendung speziel- 1er doppelbrechender Materialien für ophthalmische Lin¬ sen.

Multifokale doppelbrechende Linsen im allgemeinen und multifokale doppelbrechende ophthalmische Linsen im be- sonderen sind an sich bereits bekannt. Die entsprechen¬ den Konzepte sind z.B. in den USA-Patentschriften Nr. 4,981,342, Nr. 5,073,021 und Nr. 5,142,411, in der eu¬ ropäischen Anmeldeschrift EP-0 308 705 A2, sowie in der Anmeldeschrift PCT/AT91/00042 (Veröff.Nr. WO 91/14189) veröffentlicht.

In den angeführten Patent- und Anmeldeschriften wird erwähnt, daß in doppelbrechenden multifokalen Linsen Polymere zum Einsatz kommen können, die durch Dehnung doppelbrechend gemacht werden können. So wird in der

USA-Patentschrift 4,981,342 angeführt, daß Polymere ge¬ mäß den USA Patentschriften 4,384,107; 4,393,194; 4,933,196; 4,433,132; 4,446,305; 4,461,888; 4,461,887; 4,503,248; 4,520,189; 4,521,588; 4,575,413; 4,575,547; 4,608,429 und 4,626,125 durch Dehnung doppelbrechend gemacht werden können, und somit in Linsen bzw. Linsen¬ systemen gem. USA 4,981,342 zum Einsatz kommen könnten. Diese und andere doppelbrechende Kunststoffe stellen grundsätzlich Thermoplaste hoher Polarisierbarkeit dar, die durch Anlegen eines äußeren mechanischen Feldes li¬ near verformt (gereckt) werden und wegen der sich bei diesem Reckvorgang einstellenden Anisotropie optisch doppelbrechend werden.

Als Nachteil gereckter doppelbrechender Thermoplaste ist anzuführen, daß die oft zum Erreichen der gewünsch¬ ten Doppelbrechung hohen Reckgrade eine hohe mechani¬ sche Anisotropie dieser doppelbrechenden Werkstoffe be- dingen, wodurch z.B. die spanabhebende Bearbeitung sehr erschwert bzw. unmöglich wird. Weiters ist bisher nur die Herstellung sehr dünner Filme (größenordnungsmäßig nur Bruchteile eines Millimeters) von hoch doppelbre¬ chenden Polymeren gelungen (siehe die in der Einleitung zitierten USA Patente über doppelbrechende Polymere) , die zur Herstellung von doppelbrechenden ophthalmischen Linsen nicht geeignet sind, da die Probendicke größer sein muß als die Pfeilhöhe (Kontaktlinsen, Intrakorne- allinsen) bzw. Mittendicke (Intraokularlinsen) der herzustellenden Linsen. Schließlich ist anzuführen, daß, soweit bekannt ist, die gereckten Thermoplaste ge¬ ringe Gasdurchlässigkeit aufweisen, wodurch der Einsatz in doppelbrechenden Kontakt- und Intracorneallinsen problematisch sein kann.

Im US-Patent Nr. 5,073,021 (Marron) wird angeführt, daß in bifokalen ophthalmischen Linsen ein transparenter Kunststoff eingesetzt werden könnte, der Flüssigkri¬ stallmaterial enthält, wobei die Flüssigkristallmole- küle durch ein elektrisches Feld während des Polymeri¬ sationsprozesses ausgerichtet werden. Aufgrund der dann wegen dieser Ausrichtung bestehenden Anisotropie ist ein solcher Kunststoff optisch doppelbrechend. Ein ana¬ loges Verfahren zur Herstellung elektrostatisch ausge- richteter und in diesem Zustand vernetzter ferroelek- trischer flüssigkristalliner Polymere wird in JP 02- 047 628 vorgeschlagen.

Messungen der - für die mit solchen Materialien beab- sichtigten Anwendungen z.B. in der nicht-linearen Optik

bedeutungslosen - Gasdurchlässigkeit sind nicht be¬ kannt. Auch von solchen in einem Feld ausgerichteten flüssigkristallinen Polymeren wurden bisher nur dünne Filme hergestellt; konkrete Hinweise darauf, wie sich räumliche Linsen mit gekrümmter Oberfläche herstellen lassen, finden sich nicht. Aus diesen Gründen sind auch solche im Feld orientierten doppelbrechenden Polymere bisher in doppelbrechenden ophthalmischen Linsen nicht eingesetzt worden.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine präzise herstellbare Linse für ophthalmische Zwecke aus doppelbrechendem Ma¬ terial zu schaffen, sowie Verfahren zu deren Herstel¬ lung anzugeben.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß als doppelbrechendes Material ein Flüssigeinkristall-Ela¬ stomer oder ein Flüssigeinkristall-Duromer verwendet wird. Flüssigeinkristall-Elastomere bzw. -Duromere sind spezielle flüssigkristalline Elastomere bzw. Duromere mit fixierter anisotroper Netzwerkstruktur.

Flüssigkristalline Elastomere und -Duromere sind Poly¬ mernetzwerke, die z. B. dadurch hergestellt werden kön- nen, daß die Polymerketten flüssigkristalliner Seiten- kettenpolymere durch bifunktionelle Moleküle miteinan¬ der verknüpft werden. Bei diesen Materialien sind ober¬ halb der Glasübergangstemperatur zwar die Kettenseg¬ mente und die mesogenen Gruppen beweglich, das Material als solches behält jedoch infolge der Venetzung seine Formstabilität. Im mechanisch unbelasteten Zustand ist die Orientierung des nematischen Direktors der mesoge¬ nen Gruppen makroskopisch uneinheitlich und das Elasto¬ mer erscheint opak. Wird jedoch eine Probe eines ela- stomeren Materials wie z. B. ein Elastomerfilm oberhalb

der Glastemperatur uniaxial verstreckt, so orientieren sich die Direktoren der mesogenen Gruppen parallel zur Richtung der Zugspannung. Die Probe wird durchsichtig und entspricht in ihren optischen Eigenschaften einem Einkristall gleicher Dimension. Wird die Elastomer- Probe entlastet, kehrt sie aufgrund ihrer Elastizität in den ungeordneten, opaken Zustand zurück.

Bei Flüssigeinkristall-Elastomeren bzw. -Duromeren wer- den zur Konservierung des Einkristall-Zustandes Elasto¬ mere, enthaltend reaktive Reste mit mindestens einer nicht umgesetzten funktioneilen Gruppe in einem ersten Schritt durch Einwirken einer mechanischen Spannung uni- oder biaxial orientiert und diese Orientierung in einem nachfolgenden zweiten Schritt durch Verknüpfung zumindestens eines Teils der reaktiven Reste mit Poly¬ merketten fixiert.

Flüssigeinkristalle, und insbesondere Flüssigein- kristall-Elastomere und Flüssigeinkristall-Duromere mit fixierter anisotroper Netzwerkstruktur sind im Gegen¬ satz zu herkömmlichen Flüssigkristall-Polymeren erst seit wenigen Jahren bekannt. Solche Systeme wurden erstmals im Jahre 1991 in der Zeitschrift Macromol.Chem.Rapid Commun. 12, 717-726 (1991) veröf¬ fentlicht, wobei auch der neue Ausdruck "Flüssigeinkristall-Elastomer" (original: "Liquid Single Crystal Elastomer, LSCE") geprägt wurde. Im De¬ tail sind diese neuartigen Flüssigeinkristall-Polymere und -Duromere sowie deren Herstellung in der deutschen Patentanmeldung DE 41 24 859 AI und in der internatio¬ nalen Anmeldung PCT/EP92/01591 (WO 93/03114) beschrie¬ ben. Die erforderliche Orientierung bzw. Anisotropie wird den Elastomeren nach dem Syntheseprozeß durch An- legen von im Vergleich zum obengenannten Recken sehr

schwachen mechanischen Feldern verliehen. Diese flüs¬ sigkristallinen Elastomere enthalten reaktive Reste mit nicht umgesetzten funktioneilen Gruppen, wodurch diese Orientierung in einem nachfolgenden zweiten Schritt durch Verknüpfung zumindest eines Teiles der reaktiven Reste mit Polymerketten fixiert wird ("chemisch einge¬ froren") , so daß die Doppelbrechung ohne Applikation irgendwelcher äußerer Felder besteht bwz. erhalten bleibt.

Weiters kann durch Variation der Konzentration der Ver¬ netzungskomponenten diesen Flüssigeinkristallen sowohl die Eigenschaften von Elastomeren, wie auch von Durome- ren verliehen werden; die Gesamtvernetzungsdichte liegt bei Elastomeren typischerweise zwischen 2 und 20%, für Duromere i.a. über 50%.

Im Gegensatz sowohl zu den doppelbrechenden Thermopla¬ sten und den herkömmlichen flüssigkristallinen Polyme- ren sind Flüssigeinkristall-Elastomere bzw. -Duromere in praktisch jeder beliebigen Geometrie und Größe her¬ stellbar. Weiters kann bei diesen Materialien durch Va¬ riation der Zusammensetzung die Doppelbrechung einge¬ stellt werden; die an einer Probe gemessene Doppelbre- chung von beispielsweise Δn=0,15 ist für den Einsatz solcher Flüssigeinkristall-Elastomere in ophthalmischen Linsen jedenfalls ausreichend. Da es sich bei diesen Materialien um Elastomere handelt, besitzen sie die für solche typischen hohen Gasdurchlässigkeiten, wodurch sie sich besonders für den Einsatz in Kontakt- und In- tracorneallinsen eignen. Die Shore-Härte der Elastomere kann im Bedarfsfall durch Temperaturabsenkung erhöht werden, so daß eine materialentfernende Bearbeitbarkeit dieser Materialien gesichert ist. Weiters können neuere Bearbeitungsverfahren, wie Erodieren oder Schneiden mit

Laser zur Herstellung gekrümmter Oberflächen verwendet werden. Eine Vielfalt solcher Methoden sind z.B. in der Patentklasse B23K 26/00 erwähnt. In der Regel kommen bei der Bearbeitung von Kunststoffen Neodym- und C0 2 ~ Laser zum Einsatz. Die dabei anfallenden Verdampfungs¬ bzw. Zersetzungsprodukte sind überwiegend gasförmig; allenfalls am bearbeiteten Körper haftende Zersetzungs¬ produkte können durch einen folgenden Polierschritt entfernt werden.

Die Verwendung von Flüssigeinkristall-Elastomeren in Kontaktlinsen ist, wie erwähnt deshalb vorteilhaft, weil Elastomere eine hohe Gasdurchlässigkeit aufweisen, wodurch die erforderliche Versorgung der Cornea mit Sauerstoff gewährleistet ist. Weiters weisen Elastomere die Materialcharakteristika von weichen Kontaktlinsen auf, wobei der Tragekomfort weicher Kontaktlinsen als besonders hoch gilt.

Flüssigeinkristall-Duromere weisen vergleichsweise eine geringere Gasdurchlässigkeit auf, verleihen einer Kon¬ taktlinse aber eine größere Formstabilität und auch bessere optische Eigenschaften.

Die Verwendung von Flüssigeinkristall-Elastomeren in bi- und multifokalen Intraokularlinsen ist dann ange¬ bracht, wenn die Linse beim Implantationsprozeß gefal¬ tet bzw. eingerollt werden soll. Monofokale Intraoku¬ larlinsen werden z.B. aus Silikonkautschuk optischer Qualität hergestellt; die Linse wird in gefalteter Form implantiert und entfaltet sich - aufgrund der Elastizi¬ tät des Linsenmaterials - im Auge wieder. Der Vorteil solcher Linsen besteht darin, daß der zur Implantation benötigte Operationsschnitt der Cornea sehr klein sein kann ("single stich implantation") . Die optischen Ei-

genschaften solcher Linsen stehen in der Regel aller¬ dings hinter jenen fester Linsen zurück. Die Gasdurch¬ lässigkeit von Elastomeren ist bei intraokularlinsen irrelevant.

Die Verwendung von Flüssigeinkristall-Duromeren in bi- und multifokalen Intraokularlinsen ist dann angebracht, wenn auf gute optische Qualität der Linse besonderer Wert gelegt wird.

Aus diesen Ausführungen ist zu ersehen, daß die neuar¬ tigen Flüssigeinkristall-Elastomere oder -Duromere durch Modifikation der mechanischen und optischen Ei¬ genschaften den spezifischen Anforderungen ophthalmi- scher doppelbrechender Linsen bestens angepaßt werden können. Diese Möglichkeiten der Anpassung bieten weder Thermoplaste noch herkömmliche Flüssigkristallpolymere.

Die Erfindung betrifft weiters ein Verfahren zur Her- Stellung einer Linse aus einem doppelbrechenden Flüs¬ sigeinkristall-Elastomer oder Flüssigeinkristall-Duro- er, sowie die Verwendung dieser Materialien in oph¬ thalmischen Linsen.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der nachfolgenden Figurenbeschreibung näher er¬ läutert.

Die Fig. la und lb zeigen stark schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel zur Herstellung einer erfindungsge¬ mäßen Linse. Die Fig. 2a, 2b und 2c zeigen ein zweites Herstellungsverfahren in schematisierter Darstellung. Die Fig. 3a bis 3e zeigen ein drittes Herstellungsver¬ fahren. Die Fig. 4a und 4b zeigen eine alternative Form zur Formgebung für eine Linse. Die Fig. 5a, 5b und 5c

zeigen schematisch ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens.

Um eine Linse, also einen durchsichtigen optischen Bau- teil mit mindestens einer gekrümmten Oberfläche aus ei¬ nem Flüssigeinkristall-Elastomer bzw. -Duromer herzu¬ stellen, können die im folgenden beschriebenen Verfah¬ ren vorteilhaft angewandt werden. Im allgemeinen wird eine Linse zwei gegenüberliegende, unterschiedlich ge- krümmte Linsenflächen aufweisen, insbesondere dann, wenn sie für ophthalmische Zwecke gedacht ist. Typisch sind bikonvexe, bikonkave, plankonvexe, plankonkave, konkavkonvexe und konvexkonkave Linsenformen. Für Son¬ derfälle sind auch andere Linsenformen denkbar.

Gemäß dem in den Fig. la und lb gezeigten Herstellungs¬ verfahren wird zunächst von einem durch eine Vorvernet¬ zung formstabil gemachten flüssigkristallinen Elastomer ausgegangen. Allgemein können Flüssigkristalline Ela- stomere, aus denen dann die Flüssigeinkristall-Elasto- mere/Duromere mit fixierter anisotroper Netzwerkstruk¬ tur gebildet werden, bevorzugt aus der Gruppe der Ela¬ stomere der Formel I ausgewählt werden,

(D

V Sp R

B

worin

(P) eine Polymerketteneinheit,

Sp eine bivalente Spacergruppe,

B einen organischen "rod-like"-Rest mit zumindest zwei sechsgliedrigen Gruppen, einen "disc-like"- oder einen "board-like"-Rest,

V eine Polymerketten vernetzende Gruppe und

R einen reaktiven Rest, enthaltend mindestens eine nicht umgesetzte funktionelle Gruppe bedeuten.

Durch die Formel I werden die bevorzugten Elastomere nur stark schematisch beschrieben. So ist es z. B. nicht erforderlich, daß jede Hauptketteneinheit eine esogene Einheit trägt. Weiterhin soll die Formel I auch Copolymere mit unterschiedlichen Polymerkettenein- heiten umfassen. Außerdem stimmt die Zahl der Gruppen V, R und Sp - B im allgemeinen nicht überein. Trotz dieser Mängel erscheint die Formel I zur schematisch- bildhaften Repräsentierung der bevorzugten Elastomere geeignet und wird daher verwendet.

Die Herstellung flüssigkristalliner Elastomere insbe¬ sondere der Formel I erfolgt analog zu an sich bekann¬ ten Polymerisationsverfahren, wie sie in der Literatur beschrieben sind (z. B. in den Standardwerken wie Ocian, Principles of Polymerization, McGraw Hill, New

York) , und zwar unter Reaktionsbedingungen, die für die Umsetzung bekannt und geeignet sind. Dabei kann man auch von an sich bekannten hier nicht näher erwähnten Varianten Gebrauch machen.

Weitere Einzelheiten über geeignete flüssigkristalline Elastomere und die Bildung von Flüssigeinkristall-Ela¬ stomeren/Duromeren durch Streckung und weitere Vernet¬ zung finden sich in der bereits genannten DE-AI 41 24 859 und der WO 93/03114.

Ein flüssigkristalliner Elastomer, beispielsweise der obigen Formel I, wird durch Einwirkung einer mechani¬ schen Spannung inaxial verstreckt. Durch Anlegen einer mechanischen Spannung wird dann eine Orientierung im

Elastomer erzeugt und diese Orientierung in einem zwei¬ ten Vernetzungsprozeß "chemisch eingefroren". Man er¬ hält damit einen Flüssigeinkristall-Elastomer. Ein bei¬ spielsweise quaderförmiger Körper 1 aus einem Flüssig- einkristall-Elastomer ist in Fig. la dargestellt. Durch materialentfernende Bearbeitung, beispielsweise Fräsen oder Schleifen können nun aus diesem Körper 1 eine oder mehrere bifokale Linsen 2 gebildet werden, wie dies in Fig. lb gezeigt ist. Die optische Achse ist mit der Be- zugsziffer 3 versehen. Sie verläuft in der fertigen Linse 2 gerade.

Falls die Shore-Härte für die spanabhebende Bearbeitung nicht ausreicht, kann der Elastomer vorzugsweise unter die Glasübergangstemperatur abgekühlt werden. Durch ge¬ eignete Wahl der Komponenten kann diese Glasübergangs¬ temperatur unter der Körpertemperatur und vorzugsweise unter der Raumtemperatur gewählt werden, sodaß in die¬ sen Temperaturbereichen ein elastomeres Verhalten der Linse gegeben ist.

Ist eine Bearbeitung mittels Laser vorgesehen, so kann natürlich die Probe auch bei einer Temperatur über der Glasübergangstemperatur bearbeitet werden.

Bei dem in den Fig. 2a bis 2c gezeigten Verfahren wird von einer bereits orientierten Folie l 1 aus einem Flüs¬ sigeinkristall-Elastomer ausgegangen. Bei dieser Folie ist also die Orientierung durch einen zweiten Vernet- zungsprozeß bereits fixiert worden. Diese Folie wird nun in eine um die Achse 5 rotationssymmetrische Form 4 mit Formhälften 4a und 4b eingelegt und verformt. Wäh¬ rend sie in diesem verformten Zustand gehalten wird, erfolgt ein dritter Vernetzungsprozeß, um die Folie dauernd, also auch nach Wegnehmen der Form 4 in der

aufgeprägten Krümmung zu halten. Um schließlich die ge¬ wünschte Linse 2 gemäß Fig. 2c zu erhalten, muß in der Regel nur mehr eine Fläche, nämlich beim gezeigten Bei¬ spiel die untere durch ein geeignetes Bearbeitungsver- fahren erzeugt werden, während die andere Fläche be¬ reits durch die Form 4 vorgegeben und durch den dritten Vernetzungsprozeß gehalten wurde. In der Linse 2 ist die optische Achse 3 "gebogen", das heißt in allen Schnitten mit Schnittebenen, die zur Ebene, die durch die Rotationssymmetrieachse und die optischen Achsen gebildet werden, parallel sind, ist die optische Achse kreisförmig gebogen. Wie ray-tracing-Analysen gezeigt haben ist die Abbildungsqualität einer solchen Linse für die außerordentlichen Strahlen dadurch nur unwe- sentlich beeinflußt, solange die Winkel zwischen den einfallenden Lichtstrahlen und den optischen Achsen nahe bei 90° liegen. Für die ordentlichen Strahlen ist die Orientierung der optischen Achsen ohnehin irrele¬ vant.

Bei dem in den Fig. 2a bis 2c dargestellten Verfahren werden also drei Vernetzungsprozesse vorgesehen. Der erste dient überhaupt zur Synthese eines flüssigkri¬ stallinen Elastomernetzwerks, bei dem noch keine Orien- tierung, aber bereits eine gewisse Formstabilität vor¬ liegt. Der zweite Vernetzungsprozeß wird zum Einfrieren einer durch mechanische Spannung erzeugten Orientierung verwendet. Der dritte Vernetzungsprozeß dient dann zur Aufrechterhaltung der äußeren Formgebung der Rohlinse. Mit jedem Vernetzungsprozeß wird der Vernetzungsgrad bzw. die Vernetzungsdichte erhöht.

Bei den in den Fig. 3a bis 3e gezeigten Verfahren sind nur mehr zwei Vernetzungsprozesse nötig. Der erste dient wie immer zur eigentlichen Bildung eines formsta-

bilen flüssigkristallinen Elastomernetzwerks ohne Ori¬ entierung, wie dies beispielsweise in Fig. 3a darge¬ stellt und mit der Bezugsziffer 6 versehen ist.

Durch Einwirken einer Spannung (Pfeile 7) wird die polykristalline Folie 6 der Fig. 3a nun uniaxial ver¬ streckt, wodurch diese orientiert und doppelbrechend wird. Unter Aufrechterhaltung der Spannung durch die Spannvorrichtung 8 wird nun die polykristalline Folie 6 mit den beiden Formhälften 4a und 4b beaufschlagt, um dann in die in Fig. 3d gezeigte Stellung zu gelangen. Würde man in der Fig. 3d ohne weitere Maßnahmen die Formhälften 4a und 4b wieder öffnen und die Spannung durch die Spannvorrichtung 8 nachlassen, so würde man wieder zur unorientierten und umgeformten Folie der

Fig. 3a zurückkommen. Um den gewünschten Zustand gemäß 3d "einzufrieren" erfolgt nun aber vor dem Öffnen der Form und vor dem Nachlassen der Spannung eine zweite Vernetzung. Diese zweite Vernetzung hat eine Doppel- funktion. Sie friert nämlich einerseits die durch die Spannung hervorgerufene Orientierung bzw. Doppelbre¬ chung ein, andererseits wird durch diese Vernetzung auch die durch die Formhälften 4a und 4b vorgegebene äußere Form beibehalten, sodaß man einen geformten Flüssigeinkristall-Elastomer 1" erhält. Von diesem

Flüssigeinkristall-Elastomer können nun, wie in Fig. 3e durch vertikale Linien schematisch angedeutet ist, die außerhalb der Form liegenden Bereiche abgetrennt wer¬ den, um einen doppelbrechenden Körper mit gekrümmter Oberfläche, also eine Vorlinse zu erhalten. Um die end¬ gültige Linse zu erhalten, kann dann ähnlich wie in Fig. 2c eine der beiden Linsenflächen beispielsweise spanabhebend bearbeitet werden.

Das in den Fig. 3a bis 3e dargestellte Verfahren er¬ laubt noch eine besonders vorteilhafte Variante, die insbesondere dann erfolgversprechend ist, wenn die bei¬ den Linsenradien nicht wesentlich voneinander verschie¬ den sind. Dann ist es nämlich möglich, durch entspre¬ chende komplementäre Formgebung der Formhälften 4a und 4b (entsprechend den Linsenradien Rl und R2) gleich eine fertige Linse zu erhalten, bei der keine der bei¬ den Linsenflächen mehr spanabhebend zu bearbeiten ist.

Wie die Fig. 4a und 4b zeigen, kann anstelle der zweiteiligen Form 4a, 4b auch eine einteilige Form 4c verwendet werden, die Öffnungen 9 im Krümmungsbereich aufweist, über diese Öffnungen 9 kann ein Unterdruck unter der Folie 6 bzw. dem nach Vernetzung entstehenden Flüssigeinkristall-Elastomer 1" erzeugt werden, sodaß eine Anpassung an die konkave Form 4c trotz Applikation einer Spannung über die Spanneinrichtung 6 möglich ist.

Bei dem in den Fig. 5a bis 5c dargestellten Ausfüh¬ rungsbeispiel wird ebenfalls eine Linse 2 erzeugt, bei der die Linsenflächen nicht mehr spanabhebend bearbei¬ tet werden müssen. Ausgegangen wird von einer kreisför¬ migen Platte eines bereits anisotrop orientierten Flüs- sigeinkristall-Elastomers. Diese Platte 1 der Fig. 5a wird nun in eine Linsenform 4a, 4b gelegt, bei der die beiden Radien der Form die komplementären Werte der Ra¬ dien der zu erzeugenden Linse besitzen. Die Form wird geschlossen, wodurch es zu Umformungen der Platte 1 kommt (Fig. 5b) . Diese Umformungen müssen natürlich ge¬ ring bleiben, um keine Umorientierungen der Platte 1 zu verursachen. Dies ist der Fall, wenn die beiden Radien der Linse nur geringfügig verschiedene bzw. konzentri¬ sche Werte aufweisen. Bei geschlossener Form 4a, 4b wird der Flüssigeinkristall-Elastomer nochmals ver-

netzt, also der Vernetzungsgrad weiter erhöht. Die be¬ reits vorher gegebene anisotrope Orientierung bleibt aufrecht. Zusätzlich bleibt auch die äußere Form ent¬ sprechend der Formhälften 4a und 4b erhalten. Man er- hält dann eine im wesentlichen fertige Linse 2, bei der gegebenenfalls nur mehr die Ränder nachbehandelt werden müssen (Fig. 5c) .

Bei den obigen Ausführungen wurde insbesondere ein Flüssigeinkristall-Elastomer behandelt. Es sind jedoch auch andere Polymere durchaus denkbar und möglich, ins¬ besondere Duromere. Allgemein kann über die Vernet¬ zungsdichte bzw. Vernetzungsgrad die Verformbarkeit der sich ergebenden Linse eingestellt werden. Auch ist es möglich, zur Bildung bifokaler oder allgemeiner multi¬ fokaler Linsen zwei in ihrem Material, ihrer Orientie¬ rung ihrer Ausrichtung und/oder ihrer äußeren Form ver¬ schiedene Flüssigeinkristall-Teillinsen zu einer oph¬ thalmischen Linse miteinander zu kombinieren. Auch kön- nen Flüssigeinkristall-Teillinsen mit einer Teillinse aus einem anderen Material zu einer Baueinheit kombi¬ niert werden.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die den Ausführungsbeispielen dargestellte Linsenform be¬ schränkt. Es sind vielmehr auch andere Linsenformen denkbar und möglich, insbesondere solche, die für oph¬ thalmische Zwecke bekannt sind.