柔性含液晶透镜的制作方法

本技术案根据35u.s.c.§119(e)要求2021年1月29日申请的第63/143,157号先前美国临时专利申请案的权利，所述申请案的全部内容以引用的方式并入本文中。本发明涉及电可切换柔性液晶透镜及用于此类透镜的液晶单元，例如包含一(或若干)柔性液晶单元的柔性隐形眼镜。

背景技术：

1、包括电可切换液晶的软隐形眼镜是已知的。液晶通常保持于空腔中的液晶单元中。当隐形眼镜放置于穿戴者的角膜上时，隐形眼镜的后表面适形于角膜的形状，这导致液晶单元的形变。当将含液晶的软隐形眼镜定位于眼睛上时，形变可通过重力及眼睑压力加剧。此形变是不期望的，因为其负面影响隐形眼镜的光学性质，例如通过导致模糊视力或通过增加隐形眼镜的光学像差。

2、期望提供一种软隐形眼镜，其具有液晶光学组件且抑制液晶单元的形变及/或降低液晶单元的形变对隐形眼镜的光学性能的影响。

技术实现思路

1、根据第一方面，本发明提供一种用于适形于用户的眼睛的电可切换柔性眼科透镜，所述透镜包括：

2、液晶单元，其用于改变所述眼科透镜的至少一个光学特性，且在其间具有液晶的第一内表面与第二内表面之间具有单元间隙厚度，且包括：

3、一或多个支撑部件，其中每一支撑部件经布置以通过在所述单元内的一或多个支撑位置处提供支撑来维持所述单元间隙厚度，

4、其中所述支撑部件布置成使得所述支撑位置形成与所述液晶单元的中心同心的一或多个环。

5、申请人惊奇地发现，以环的形式提供支撑位置在维持所述单元间距方面特别有效，即使在所述液晶单元经历变形力的情况下，例如在所述透镜放置到穿戴者的角膜上时发生。

6、任选地，大体上所有所述支撑部件布置成使得所述支撑位置形成一或多个环。在此情况下，可大体上没有不形成所述环中的一者的支撑位置，但可存在如下文提及的外围支撑。

7、所属领域的技术人员将认识到，“环”并不意味着所述环是完美圆形。在此方面，形成相应环的所述支撑位置中的每一者可在所述液晶单元的所述中心与形成所述环的所述支撑位置之间的平均距离的30％内。形成相应环的所述支撑位置中的每一者可任选地在所述液晶单元的所述中心与形成所述环的所述支撑位置之间的平均距离的25％内，且任选地在所述液晶单元的所述中心与形成所述环的所述支撑位置之间的平均距离的20％内，任选地在15％内，任选地在10％内且任选地在5％内。

8、如果所述支撑位置形成一个(且仅一个)环，那么任选地，所述液晶单元的所述中心与形成所述环的所述支撑位置之间的平均距离大约等于或任选地小于形成所述环的所述支撑位置与所述外围支撑配置之间的最近距离。

9、所述液晶单元任选地包括外围支撑配置以在所述液晶单元的外围维持外围间隙厚度。

10、所述液晶单元任选地具有半宽度w。所述半宽度可由所述外围支撑配置界定。所属领域的技术人员将意识到所述液晶单元可为弯曲的。在所述情况下，所述液晶单元半宽度可沿弦测量。所述液晶单元可任选地包括所述液晶的圆盘、球冠或形变球冠。例如，所述外围支撑配置可任选地呈环的形式。例如，所述外围支撑配置可任选地为环形。在此情况下，所述半宽度可为所述液晶圆的半径。例如，如果所述液晶单元包括液晶的球冠或形变球冠，所述半宽度w可(例如)为弦半径。因此，所述液晶单元可具有弦半径w。

11、所述支撑位置可任选地形成一个(且仅一个)环。形成所述环的每一支撑位置可任选地位于距所述液晶单元的所述中心0.30w到0.60w，且任选地距所述液晶单元的所述中心0.35w到0.50w。所述支撑位置的所述位置可使用弦距来确定。

12、所述支撑位置任选地形成与所述液晶单元的中心同心的两个或更多个环。如果所述支撑位置形成两个环，那么任选地，所述液晶单元的所述中心与形成所述第一内环的所述支撑位置之间的平均距离任选地与形成所述第一环的所述支撑位置与形成所述第二外环的所述支撑位置之间的平均距离大致相同。

13、如果所述支撑位置形成三个或更多个环，那么相邻环之间的距离可大致相等。

14、所述支撑位置可任选地形成两个(且仅两个)环。所述支撑位置可任选地形成三个(且仅三个)环。

15、如上文所提及，所述支撑位置可形成第一内环及第二外环。所述第一环的所述支撑位置距所述液晶单元的所述中心的所述平均距离可表示为d1。所述第二环的所述支撑位置距所述液晶单元的所述中心的所述平均距离可表示为d2。任选地，所述比率d2:d1可为至少1.2:1，任选地至少1.5:1，任选地至少1.8:1且任选地至少2.0:1。所述比率d2:d1可不超过3.0:1，任选地不超过2.5:1，任选地不超过2.0:1，任选地不超过1.8:1且任选地不超过1.5:1。所述比率任选地可为从1.2:1到3.0:1，任选地从1.5:1到2.5:1且任选地从1.8:1到2.5:1。所述第一环及所述第二环的所述支撑位置距所述液晶单元的所述中心的所述距离可为弦距。

16、至少一个，任选地多于一个，且任选地每一环可为大体上环形。所述环形支撑配置可包括环形支撑部件，所述支撑部件的所述环形形状界定所述支撑配置的所述环形形状。所述环形支撑部件可包括两个半环形支撑部件，所述两个半环形支撑部件布置成界定所述环形环。所述环形环可由多个弓形支撑部件界定。所述环形环可由多个“点”支撑部件(例如柱或球体)界定。

17、所述支撑位置可任选地形成第一环及第二环。形成所述第一环的每一支撑位置可任选地位于距所述液晶单元的所述中心从0.16w到0.50w，任选地距所述液晶单元的所述中心从0.24w到0.40w，且任选地距所述液晶单元的所述中心从0.26w到0.34w。形成所述第二环的每一支撑位置可任选地位于距所述液晶单元的所述中心从0.52w到0.80w，任选地距所述液晶单元的所述中心从0.52w到0.75w且任选地从0.56w到0.70w，且任选地距所述液晶单元的所述中心从0.60w到0.68w。

18、因此，所述支撑位置可形成与所述液晶单元的中心同心的两个环，所述第一环位于距所述液晶单元的所述中心0.26w到0.34w的弦距处且所述第二环位于距所述液晶单元的所述中心0.52w到0.70w的弦距处。

19、每一支撑部件可布置成接触所述第一内表面及所述第二内表面以通过在所述单元内的支撑位置处提供支撑来维持所述单元间隙厚度。在此情况下，所述支撑部件可位于所述第一内表面与所述第二内表面之间。

20、在平面图中，所述液晶单元的中心可为所述单元的物理中心或可形成所述支撑配置的中心。所述中心可界定为轴线。

21、至少一个，任选地多于一个，且任选地每一环可由多于一个支撑部件形成。

22、至少一个，任选地多于一个，且任选地每一环可由三个或更多个支撑部件，任选地四个或更多个，任选地六个或更多个，任选地八个或更多个，任选地十个或更多个及任选地12个或更多个支撑部件形成。

23、如果环由多于一个支撑部件形成，那么所述支撑部件可任选地在所述环内均匀地间隔开。例如，形成相应环的相邻支撑部件之间的所述距离可大致相同。

24、每一支撑部件可具有任何合适形状。例如，支撑部件可为柱、球体、圆柱体、椭圆体、卵形体或弓形体。

25、环可包括彼此不同形状的支撑部件，但可任选地包括相同形状及任选地具有相同大小的支撑部件。

26、如果支撑部件是弓形，那么所述弧可为圆弧或非圆弧。

27、弓形支撑部件的所述弧角可从5度到360度，通常取决于构成相应支撑配置的支撑部件的数目。例如，如果相应环由6个或更多个弓形支撑部件形成，那么每一支撑部件的所述弧角可任选地从5度到30度，任选地从5度到20度且任选地从5度到10度。如果环由单个(即，一个且仅一个)弓形支撑部件形成，那么所述弧角可任选地为至少240度，任选地至少300度且任选地从330度到360度。如果环由两个(且仅两个)弓形支撑部件形成，那么每一弓形支撑部件的所述弧角可任选地为从120度到180度。支撑部件可设置有一或多个凹部或孔用于液晶穿过或通过。例如，如果支撑部件是细长的，例如如果所述支撑部件是半环形，或如果所述支撑部件是环形的情况下，那么在没有任何此凹部或孔，所述支撑部件可提供液晶流动的障碍，其在特定情况下可为不可取的。支撑部件可设置有多个凹部或孔用于液晶穿过或通过。

28、所述一或多个支撑部件可包括聚合物，例如聚二甲基硅氧烷(pdms)。所述一或多个支撑部件可包括具有从100kpa到5000kpa、任选地从200kpa到2000kpa及任选地从200kpa到1000kpa的杨氏模量的材料。

29、当所述透镜未变形时，所述单元间隙厚度可跨所述液晶单元大体上相同。替代地，当所述透镜未变形时，所述单元间隙厚度可跨所述液晶单元不相同。在此情况下，所述单元间隙厚度将取决于所述液晶单元内的位置。例如，如果所述眼科透镜包括所谓的弯月形透镜，那么所述第一内表面及所述第二内表面中的一者通常是凸，而另一者是凹，所述液晶单元中任何点处的所述单元间隙厚度由所述凸面及所述凹面的曲率确定。例如，如果所述液晶单元包括菲涅耳(fresnel)透镜结构，那么所述液晶单元中特定点处的所述单元间隙厚度可取决于所述单元中所述点处的所述菲涅耳透镜结构的高度。

30、所述最大单元间隙厚度(未变形单元中第一内表面与第二内表面之间的最大间距)可任选地为至少2μm，任选地至少5μm，任选地至少10μm，任选地至少15μm且任选地至少20μm。所述最大单元间隙厚度可任选地不超过200μm，任选地不超过150μm，任选地不超过100μm，任选地不超过75μm且任选地不超过50μm。所述最大单元间隙厚度可任选地从10μm到100μm且任选地从20μm到75μm。

31、所述液晶单元的最大尺寸(例如宽度或直径(弦直径))可任选地不超过20mm，任选地不超过15mm，任选地不超过12mm，任选地不超过10mm，任选地不超过8mm，任选地不超过6mm且任选地不超过4mm。所述液晶单元的最大尺寸可任选地为至少3mm，任选地至少5mm且任选地至少7mm。

32、所述眼科透镜的最大尺寸(例如宽度或直径(弦直径))可任选地不超过20mm，任选地不超过18mm，任选地不超过16mm，任选地不超过14mm，任选地不超过12mm且任选地不超过10mm。所述眼科透镜的最大尺寸可任选地为至少6mm，任选地至少8mm，任选地至少10mm且任选地至少12mm。在一些实施例中，所述眼科透镜的所述直径在10mm与16mm之间。

33、所述第一内表面及所述第二内表面中的至少一者且任选地每一者任选地设置有用于对准所述液晶的一或多个表面处理。例如，所述一或多个表面处理可包括一或多个对准层。至少一个且任选地每一对准层可包括聚合物(例如有机聚合物)，或蒸发无机材料(例如氧化硅)。通过向所述聚合物的表面施加剪切力(例如通过刷所述聚合物的表面)，此类聚合物可已至少部分定向。此类聚合物通常使所述液晶采用特定及所需定向。例如，相邻于所述聚合物的所述液晶的所述指向矢可具有优选平面内定向。此外，所述液晶可具有接近所述聚合物的低预倾斜(例如，不超过10°，任选地不超过5°且任选地不超过3°)。一或多个表面处理可使所述液晶以高预倾斜定向(例如，不小于60°，任选地不小于70°，任选地不小于80°及任选地不小于85°的预倾斜)定向。所述表面处理可将所述液晶以大体上垂直对准定向，其中所述指向矢大体上垂直于所述第一内表面及所述第二内表面。

34、所述第一内表面及所述第二内表面上的所述表面处理通常经选择以赋予所述液晶上的特定对准。例如，所述第一表面及所述第二表面的所述表面处理可布置成使得所述液晶呈扭曲向列布置。

35、所述液晶单元可包括用于为所述液晶单元提供支撑的第一衬底及第二衬底。所述第一衬底及所述第二衬底通常是柔性的。所述液晶单元可为柔性的。

36、所述第一衬底及所述第二衬底中的一或两者可设置有用于寻址所述单元中的所述液晶的导电层。所述导电层可包括任何合适导电材料，例如氧化铟锡(ito)。所述导电层通常适当地透明以允许所述透镜用作透镜。非导电层可提供于所述相应导电层上方。所述非导电层可位于导电层与用于对准所述液晶的所述相应表面处理(例如对准层)之间。

37、所述液晶可为任何合适液晶，例如所属领域的技术人员众所周知的那些，例如购自默克公司(merck)的e7。

38、所述液晶可任选地在典型操作温度下(例如在25℃)处于向列液晶相。所述液晶可任选地处于从10℃到40℃及任选地从-5℃到50℃的向列相。

39、所属领域的技术人员将认识到，可使用除所述向列相之外的液晶相。例如，所述液晶在典型操作温度下可处于近晶相。

40、所述外围间隙厚度可任选地与所述最大单元间隙厚度大致相同，但这将取决于所述眼科透镜的性质。

41、替代地，所述最大单元间隙厚度可小于所述外围间隙厚度。例如，如果除了所述第一内表面与所述第二内表面之间的液晶层之外，所述单元还包括第二液晶层，其可为所述情况。在此方面，所述液晶单元可在第三内表面与第四内表面之间具有单元间距，所述第三内表面与所述第四内表面之间的所述液晶与所述第一内表面与所述第二内表面之间的所述液晶在大体上相同光学路径上。所述液晶单元可包括一或多个间隔物用于维持所述第三内表面与所述第四内表面之间的所述单元间距。任选地，每一间隔物经布置以通过在所述单元内的支撑位置处提供支撑来维持所述单元间距。所述间隔物中的所述一或多者可以与所述第一内表面与所述第二内表面之间的所述支撑部件类似的方式布置。在此方面，大体上所有所述间隔物可布置成使得所述支撑位置形成与所述液晶单元的中心同心的一或多个环。为避免疑义，所述单元间距跨所述液晶单元可大体上相同。替代地，所述单元间距跨所述液晶单元可不相同。在此情况下，所述单元间距将取决于所述液晶单元内的位置。例如，如果所述眼科透镜包括所谓弯月形透镜，那么所述第三内表面及所述第四内表面中的一者通常是凸的，而另一者是凹的，所述液晶单元中任何点处的所述单元间距由所述凸面及所述凹面的曲率确定。例如，如果所述液晶单元包括菲涅耳透镜结构，那么所述液晶单元中特定点处的所述单元间距可取决于所述单元中所述点处的所述菲涅耳透镜结构的所述高度。

42、每一间隔物可接触所述第三内表面及所述第四内表面以维持所述单元间距。

43、所述一或多个环可具有上文关于用于维持所述第一内表面与所述第二内表面之间的所述单元间隙厚度的所述一或多个环所描述的那些特征。

44、所述一或多个间隔物可具有上文关于用于维持所述第一内表面与所述第二内表面之间的所述单元间隙厚度的所述一或多个支撑部件所描述的那些特征。

45、所述眼科透镜可包括用于提供所需光学效果的任何合适布置。例如，所述眼科透镜可包括菲涅耳透镜结构。此菲涅耳透镜结构可界定所述第一表面及所述第二表面中的一者的形状。安置于所述第一表面与所述第二表面之间的所述液晶可在第一液晶配置与第二液晶配置之间切换，所述液晶与形成所述菲涅耳透镜结构的所述材料之间的折射率差异在所述第一液晶配置与所述第二液晶配置中的一者中小于在所述第一液晶配置与所述第二液晶配置中的另一者。在所述第一液晶配置及所述第二液晶配置中的一者中，所述液晶与形成所述菲涅耳透镜的所述材料之间的折射率差异可为小的，使得所述液晶的所述折射率“匹配”形成所述菲涅耳透镜的材料的折射率。因此，在所述液晶配置中的一者中(其中所述菲涅耳透镜材料及所述液晶的所述折射率不匹配中的一者)，所述菲涅耳透镜如透镜那样折射光，而在所述液晶配置中的另一者中(其中所述菲涅耳透镜材料及所述液晶的所述折射率“匹配”中的一者)，所述菲涅耳透镜未如透镜那样折射光，或折射光显著减少。

46、任何支撑部件的所述高度将取决于所述菲涅耳透镜结构的几何形状及支撑部件相对于所述菲涅耳透镜的所述位置。例如，如果支撑部件位于菲涅耳透镜波峰或峰顶上，那么所述支撑部件的所述高度通常可小于所述支撑部件位于菲涅耳透镜结构的波谷中的情况。

47、例如，所述眼科透镜可包括弯月形透镜。所述第一表面及所述第二表面中的一者是凸面且所述第一表面及所述第二表面中的另一者是凹面。所述第一表面及所述第二表面的所述曲率可相同或不同。例如，所述凸面的曲率可大于或小于所述凹面的曲率。此弯月形透镜中的所述单元间隙厚度任选地取决于所述液晶单元内的位置而不同。例如，在所述弯月形透镜的中心中，所述透镜的中心的所述单元间隙厚度可大于所述透镜的外围处。替代地，所述透镜的外围处的所述单元间隙厚度可大于所述透镜的中心处。所述支撑部件的所述高度将经选择以维持那些单元间隙厚度。所述眼科透镜可包括多于一个弯月形透镜。例如，所述眼科透镜可包括第一弯月形透镜及布置于与所述第一弯月形透镜相同的光学路径中的第二弯月形透镜。

48、例如，所述眼科透镜可包括梯度折射率(grin)透镜。grin透镜包括其中所述液晶的所述折射率取决于跨所述液晶单元的所述横向位置的透镜。跨所述液晶单元的折射率变化通常是通过所述液晶分子在跨所述液晶单元的不同位置处具有不同定向来实现。此任选地使用所述液晶单元的不同区域中的所述第一表面及/或所述第二表面的不同表面处理以实现所述液晶分子在所述第一表面或所述第二表面处及相邻的不同预倾斜来实现。在grin透镜中，所述第一表面与所述第二表面之间的所述单元间距可跨所述液晶单元大体上相同。替代地，所述单元间距跨所述液晶单元大体上不相同。当施加切换电压时，所述grin单元中的至少一些液晶分子的定向将改变，从而改变与所述定向改变相关联的所述液晶的折射率。所述眼科透镜可包括多于一个grin透镜。例如，所述眼科透镜可包括第一grin透镜及布置于与所述第一grin透镜相同的光学路径中的第二grin透镜。

49、所述眼科透镜可为隐形眼镜。

50、提供所述液晶单元用于改变所述眼科透镜的至少一个光学特性，例如所述眼科透镜的焦距。

51、如上文所提及，所述一或多个支撑部件用于维持单元间隙厚度。为了完成此，所述一或多个支撑部件通常附接到所述液晶单元的另一部分。例如，粘合剂可用于将所述一或多个支撑部件附接到所述液晶单元的另一部分。例如，粘合剂可用于将一或多个支撑部件附接到所述第一内表面及所述第二内表面中的一或两者。

52、如上文所提及，每一支撑部件经布置以维持单元间隙厚度。维持单元间隙厚度对于维持所述眼科透镜的光学性质是重要的。在此方面，当所述眼科透镜因放置于用户的眼睛上而变形时，单元间隙厚度跨所述液晶单元的平均变化可任选地不超过15％，任选地不超过12％，任选地不超过10％，任选地不超过8％且任选地不超过5％。

53、根据本发明的第二方面，提供一种适用于根据本发明的第一方面的所述透镜的柔性液晶单元。

54、因此，提供一种液晶单元用于改变眼科透镜的至少一个光学特性，且在第一内表面与第二内表面之间具有单元间隙厚度，且包括：

55、一或多个支撑部件，其中每一支撑部件经布置以通过在所述单元内的一或多个支撑位置处提供支撑来维持所述单元间隙厚度，

56、其中所述支撑部件(及任选地所有所述支撑部件)布置成使得所述支撑位置形成与所述液晶单元的中心同心的一或多个环。

57、所述液晶单元因此可具有以上关于本发明的第一方面的所述透镜所描述的特征。

58、根据本发明的第三方面，提供一种电可切换柔性眼科透镜，其包括用于改变所述眼科透镜的至少一个光学特性的液晶单元，且具有在第一内表面与第二内表面之间的单元间隙厚度，且包括：

59、多个支撑部件，其中每一支撑部件经布置以通过在所述单元内的一或多个支撑位置处提供支撑来维持所述单元间隙厚度，

60、其中所述支撑部件(及任选地所有所述支撑部件)布置成使得所述支撑位置形成与所述液晶单元的中心同心的两个环形环。

61、申请人惊奇地发现，当所述透镜放置于穿戴者的角膜上时，提供呈两个环形环的形式提供支撑位置的支撑部件在减少透镜性能的劣化方面特别有效。为避免疑义，大体上没有在所述环形环之外提供支撑位置的支撑部件。

62、所述液晶单元任选地包括外围支撑配置以在所述液晶单元的外围处维持所述单元间隙厚度。

63、所述透镜可为隐形眼镜。

64、本发明的第三方面的所述透镜可包括本发明的第一方面的所述透镜及/或本发明的第二方面的所述液晶单元的特征。

65、根据本发明的第四方面，提供一种适用于根据本发明的第三方面的所述透镜的液晶单元。根据本发明的第四方面，因此提供一种液晶单元用于改变眼科透镜的至少一个光学特性，例如折射功率，且在第一内表面与第二内表面之间具有单元间隙厚度，且包括：

66、多个支撑部件，其中每一支撑部件布置成通过在所述单元内的一或多个支撑位置处提供支撑来维持所述单元间隙厚度，

67、其中所述支撑部件(及任选地所有所述支撑部件)布置成使得所述支撑位置形成与所述液晶单元的中心同心的两个环形环。

68、本发明的第四方面的所述液晶单元可包括以上关于本发明的第一方面、第二方面及第三方面所描述的那些特征。

69、根据本发明的第五方面，提供一种电可切换柔性眼科透镜，其包括

70、液晶单元，其用于改变所述眼科透镜的至少一个光学特性，且在第一内表面与第二内表面之间具有单元间隙厚度，

71、所述液晶单元包括一或多个弓形支撑部件用于帮助维持所述单元间隙厚度。

72、申请人已发现，柔性透镜中液晶单元中的单元间隙厚度可使用弓形支撑部件来维持。此外，此类弓形支撑部件可用于界定液晶单元内的支撑位置的环，其已经证明可用于减少当透镜放置于穿戴者的眼睛上时与单元变形相关联的有害影响。弓形支撑部件的弧可为圆弧或非圆弧。

73、弓形支撑部件的所述弧角可为从5度到360度。例如，如果多个支撑部件组合使用以界定所述液晶单元中的支撑位置的环，那么所述弧角可任选地取决于形成所述环的支撑部件的数目。例如，如果相应环由6个或更多个弓形支撑部件形成，那么每一支撑部件的所述弧角可任选地为从5度到30度，任选地从5度到20度且任选地从5度到10度。如果环由单个(即，一个且仅一个)弓形支撑部件形成，那么所述弧角可任选地为至少240度，任选地至少300度且任选地从330度到360度。如果环由两个(且仅两个)弓形支撑部件形成，那么每一弓形支撑部件的所述弧角可为从120度到180度。

74、所述弓形支撑部件中的一或多者可设置有一或多个凹部或孔用于液晶穿过或通过。例如，如果支撑部件是细长，例如可为以下情况：如果所述支撑部件是半环形，或如果所述支撑部件是环形，那么在没有任何此类凹部或孔的情况下，所述支撑部件可提供液晶流动的障碍，其在特定情况下可为不期望的。支撑部件可设置有多个凹部或孔用于液晶穿过或通过。

75、所述透镜可为隐形眼镜。

76、本发明的第五方面的所述透镜可包括本发明的第一方面到第四方面的一或多个特征。

77、本发明进一步提供一种用于本发明的第五方面的所述透镜中的液晶单元。

78、根据本发明的第六方面，因此提供一种液晶单元，其在第一内表面与第二内表面之间具有单元间隙厚度，所述液晶单元包括一或多个弓形支撑部件用于帮助维持所述单元间隙厚度。

79、本发明的第六方面的所述液晶单元可包括本发明的第一方面到第五方面的一或多个特征。

80、根据以下条款，还提供：

81、条款a-一种用于适形于用户的眼睛的电可切换柔性眼科透镜，所述透镜包括：

82、液晶单元，其用于改变所述眼科透镜的至少一个光学特性，且在其间具有液晶的第一内表面与第二内表面之间具有单元间隙厚度，所述柔性液晶单元具有弦半径w，且包括：

83、多个支撑部件，其中每一支撑部件经布置以通过在所述单元内的一或多个支撑位置处提供支撑来维持所述单元间隙厚度，

84、其中所述支撑部件布置成使得所述支撑位置形成与所述液晶单元的中心同心的两个环，所述第一环位于距所述液晶单元的所述中心0.26w到0.34w的弦距处且所述第二环位于距所述液晶单元的所述中心0.52w到0.70w的弦距处。

85、条款b-根据条款a所述的透镜，其中所述第一环位于距所述液晶单元的所述中心0.30w到0.34w的弦距处。

86、条款c-根据条款a或条款b所述的透镜，其中所述第二环位于距所述液晶单元的所述中心0.56w到0.70w的弦距处。

87、条款d-根据条款a到c中任一条款所述的透镜，其中所述支撑位置形成两个(且仅两个)环。

88、条款e-根据条款a到d中任一条款所述的透镜，其中所述第一环及所述第二环每一者由多于一个支撑部件形成。

89、条款f-根据条款e所述的透镜，其中形成相应环的相邻支撑部件之间的所述距离大致相同。

90、条款g-根据条款a到f中任一条款所述的透镜，其中所述支撑部件中的一或多者是柱、球体、圆柱体、椭圆体、卵形体、细长形、环形、半环形或弓形体。

91、条款h-根据条款a到g中任一条款所述的透镜，其中所述单元间隙厚度跨所述液晶单元大体上相同。

92、条款i-根据条款a到g中任一条款所述的透镜，其中所述单元间隙厚度跨所述液晶单元是不相同的。

93、条款j-根据条款a到i中任一条款所述的透镜，其中所述液晶单元包括外围支撑配置以在所述液晶单元的外围维持外围间隙厚度。

94、条款k-根据条款a到j中任一条款所述的透镜，其中大体上所有所述支撑部件布置成使得所述支撑位置形成两个环，大体上没有所述环之外的支撑部件。

95、条款l-根据条款a到k中任一条款所述的透镜，其中所述液晶单元在其间具有液晶的第三内表面与第四内表面之间具有单元间距，所述第三内表面与所述第四内表面之间的所述液晶处于与所述第一内表面与所述第二内表面之间的所述液晶大体上相同的光学路径上。

96、条款m-根据条款l所述的透镜，其中所述液晶单元包括一或多个间隔物用于维持所述第三内表面与所述第四内表面之间的所述单元间距。

97、条款n-根据条款m所述的透镜，其中大体上所有所述间隔物布置成使得所述支撑位置形成与所述液晶单元的中心同心的一或多个环，且任选地两个环，且任选地仅两个环。

98、条款o-根据条款a到n中任一条款所述的透镜，其包括菲涅耳透镜结构，其中所述菲涅耳透镜结构任选地界定所述第一表面及所述第二表面中的一者的所述形状，其中安置于所述第一表面与所述第二表面之间的所述液晶任选地可在第一液晶配置与第二液晶配置之间切换，所述液晶与形成所述菲涅耳透镜结构的所述材料之间的所述折射率差异在所述第一液晶配置及所述第二液晶配置中的一者中小于在所述第一液晶配置及所述第二液晶配置中的另一者中。

99、条款p-根据条款a到n中任一条款所述的透镜，其包括弯月形透镜，其中所述第一表面及所述第二表面中的一者是凸面且所述第一表面及所述第二表面中的另一者是凹面，所述第一表面及所述第二表面的所述曲率相同或不同。

100、条款q-根据条款a到n中任一条款所述的透镜，其包括梯度折射率(grin)透镜。

101、当然，应理解，关于本发明的一个方面描述的特征可并入本发明的其它方面中。例如，本发明的第一方面的透镜可并入参考本发明的第五方面的透镜所描述的特征中的任一者且反之亦然。