Линзы, заполненные жидкостью, и их исполнительные системы

Линзы, заполненные жидкостью, и их исполнительные системы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Осуществления настоящего изобретения относятся к линзам, заполненным жидкостью и, в частности, к изменяемым линзам, заполненным жидкостью.

ПРЕДПОСЫЛКИ К СОЗДАНИЮ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Основные жидкие линзы были известны по крайней мере с 1958 г., как описано в патенте США №2,836,101, целиком введенном здесь ссылкой. Более поздние примеры могут быть найдены в статье Tang'a et al. "Dynamically Reconfigurable Fluid Core Fluid Cladding Lens in a Microfluidic Channel" ("Плакированные жидкие линзы с динамически реконфигурируемым жидким ядром в микроструйном канале"). Lab Chip, 2008 г., т.8, стр. 395, и в Международной публикации патентных заявок WO 2008/063442, каждый из которых целиком введен здесь ссылкой. Применения этих жидких линз были ориентированы на фотонику, технологию цифровых телефонов и камер, а также на микроэлектронику.

Жидкие линзы были предложены также для офтальмологических применений (см., например, Патент США №7,085,065, который целиком введен здесь ссылкой). Во всех случаях преимущества жидких линз, такие как широкий динамический диапазон, способность предоставлять адаптивную коррекцию, робастность и низкая стоимость, должны быть сбалансированы с ограничениями по размеру апертуры, возможностями утечки и согласованности в характеристиках. Регулировка оптической силы в жидких линзах осуществлялась инжекцией дополнительной жидкости внутрь полости линзы электросмачиванием, использованием ультразвукового импульса и использованием сил разбухания в полимере с межмолекулярными связями при введении в него такого агента разбухания, как вода.

Преимущества жидких линз, такие как широкий динамический диапазон, способность предоставлять адаптивную коррекцию, робастность и низкая стоимость, должны быть сбалансированы с ограничениями по размеру апертуры, возможностями утечки и согласованности в характеристиках.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В одном примере осуществления, исполнительный элемент в сборе для настраиваемой линзы, заполненной жидкостью, содержит модуль жидкой линзы; зажим, окружающий модуль жидкой линзы; линзовую оправу, содержащую в себе зажим; и исполнительный элемент, подсоединенный к концу зажима. В этом примере осуществления, исполнительный элемент достижим с внешней стороны линзовой оправы, при этом исполнительный элемент сконфигурирован так, что перемещение исполнительного элемента относительно линзовой оправы заставляет зажим сжиматься, а зажим сконфигурирован для настройки оптической силы модуля жидкой линзы, когда зажим сжимается.

В другом примере осуществления, исполнительный элемент в сборе для настраиваемой линзы, заполненной жидкостью, содержит фрагмент дужки очков, имеющий полую центральную часть, присоединенную с возможностью передачи жидкости к настраиваемой жидкой линзе; жидкость, находящуюся внутри полой центральной части; магнитный ползунок, прикрепленный с возможностью скольжения к фрагменту дужки очков; и магнитный элемент, расположенный с возможностью скольжения внутри полой центральной части и связанный магнитной силой с магнитным ползунком. В этом примере осуществления, магнитный элемент сконфигурирован так, что перемещение магнитного элемента относительно фрагмента дужки очков изменяет оптическую силу линзы, заполненной жидкостью, увеличением или уменьшением количества жидкости в настраиваемой линзе, заполненной жидкостью.

В другом примере осуществления, исполнительный элемент в сборе для настраиваемой линзы, заполненной жидкостью, содержит модуль жидкой линзы; фрагмент дужки очков, имеющий полую центральную часть, присоединенную с возможностью передачи жидкости к модулю жидкой линзы; исполнительный элемент, прикрепленный с возможностью вращения к фрагменту дужки очков; основание, расположенное в полой центральной части и подсоединенное к исполнительному элементу; тросик, содержащий первый конец, присоединенный к основанию; и плунжер, расположенный с возможностью скольжения внутри полой центральной части и присоединенный ко второму концу тросика. В этом примере осуществления, исполнительный элемент сконфигурирован так, что вращение исполнительного элемента в первом направлении относительно фрагмента дужки очков заставляет тросик наматываться вокруг основания и тянуть плунжер в первом направлении, а модуль жидкой линзы сконфигурирован так, что перемещение плунжера изменяет оптическую силу модуля жидкой линзы.

В другом примере осуществления, исполнительный элемент в сборе для настраиваемой линзы, заполненной жидкостью, содержит модуль жидкой линзы; корпус, содержащий полую центральную часть, присоединенную с возможностью передачи жидкости к модулю жидкой линзы; исполнительный элемент, прикрепленный с возможностью вращения к корпусу; и плунжер, расположенный внутри полой центральной части и связанный магнитной силой с исполнительным элементом. В этом примере осуществления, плунжер содержит винтовую внешнюю поверхность, сконфигурированную для зацепления с винтовой внутренней поверхностью корпуса и создания аксиального перемещения внутри корпуса, исполнительный элемент сконфигурирован так, что вращение исполнительного элемента относительно корпуса заставляет плунжер вращаться относительно корпуса за счет магнитной силы и продвигаться в аксиальном направлении внутри корпуса, а модуль жидкой линзы сконфигурирован так, что перемещение плунжера изменяет оптическую силу модуля жидкой линзы.

В другом примере осуществления, исполнительный элемент в сборе для настраиваемой линзы, заполненной жидкостью, содержит модуль жидкой линзы; фрагмент дужки очков, содержащий полую центральную часть, имеющую на ней изгиб; резервуар, расположенный внутри полой центральной части и присоединенный с возможностью передачи жидкости к модулю жидкой линзы; и гибкий толкатель, расположенный внутри полой центральной части. В этом примере осуществления, гибкий толкатель сконфигурирован так, что гнется на изгибе и сжимает резервуар, а резервуар сконфигурирован так, что сжатие резервуара изменяет оптическую силу линзы, заполненной жидкостью.

В другом примере осуществления, исполнительный элемент для настраиваемой линзы, заполненной жидкостью, содержит фрагмент дужки очков, имеющий полую центральную часть; резервуар, расположенный внутри полой центральной части; и колесико, прикрепленное с возможностью вращения к фрагменту дужки очков. В этом примере осуществления, аксиальная поверхность колесика содержит выступы, сконфигурированные для деформирования резервуара, когда колесико вращается относительно фрагмента дужки очков, а резервуар сконфигурирован так, что деформация резервуара изменяет оптическую силу линзы, заполненной жидкостью.

В другом примере осуществления, исполнительный элемент в сборе для настраиваемой линзы, заполненной жидкостью, содержит модуль жидкой линзы; фрагмент дужки очков, имеющий полую центральную часть; резервуар, присоединенный с возможностью передачи жидкости к модулю жидкой линзы; и толкатель, расположенный с возможностью скольжения внутри полой центральной части. В этом примере осуществления, толкатель сконфигурирован так, что перемещается в аксиальном направлении относительно фрагмента дужки очков для деформирования резервуара и настройки оптической силы модуля жидкой линзы, а резервуар сконфигурирован так, что огибает толкатель, когда толкатель перемещается относительно резервуара.

В другом примере осуществления, исполнительный элемент в сборе для настраиваемой линзы, заполненной жидкостью, содержит модуль жидкой линзы; фрагмент дужки очков, имеющий полую центральную часть; резервуар, присоединенный с возможностью передачи жидкости к модулю жидкой линзы; раздуваемый баллон, смежный с резервуаром; насос, присоединенный к баллону и сконфигурированный так, чтобы обеспечивать раздувание баллона; и клапан сброса давления, присоединенный к баллону и сконфигурированный так, чтобы обеспечивать сдувание баллона. В этом примере осуществления, баллон сконфигурирован так, что раздувание или сдувание баллона деформирует резервуар, а резервуар сконфигурирован так, что деформация резервуара изменяет оптическую силу жидкой линзы.

В другом примере осуществления, исполнительный элемент в сборе для настраиваемой линзы, заполненной жидкостью, содержит модуль жидкой линзы; фрагмент дужки очков, имеющий полую центральную часть; резервуар, расположенный в полой центральной части и присоединенный с возможностью передачи жидкости к модулю жидкой линзы; клювиковый клапан, расположенный в полой центральной части и сконфигурированный так, что обеспечивает введение воздуха для деформирования резервуара; и клапан сброса давления, присоединенный к полой центральной части и сконфигурированный так, что обеспечивает удаление сжатого воздуха в полой центральной части для деформирования резервуара. В этом примере осуществления, резервуар сконфигурирован так, что деформация резервуара изменяет оптическую силу жидкой линзы.

В другом примере осуществления, настраиваемая линза, заполненная жидкостью, содержит камеру с жидкостью; линзовую оправу, окружающую камеру с жидкостью; и перегородку, расположенную внутри оправы и присоединенную с возможностью передачи жидкости к камере с жидкостью. В этом примере осуществления, перегородка сконфигурирована с возможностью прокола иглой, и автоматически герметизирует камеру с жидкостью после удаления иглы.

В другом примере осуществления, модуль настраиваемой жидкой линзы содержит камеру, содержащую жидкость; и термоэлемент, сконфигурированный для нагрева жидкости. В этом примере осуществления, когда жидкость нагревается, эта жидкость расширяется и деформирует форму гибкой камеры для изменения оптической силы модуля жидкой линзы.

Другие примеры осуществления, особенности и преимущества настоящего изобретения, а также структура и работа различных примеров осуществления настоящего изобретения, подробно описываются ниже со ссылками на прилагаемые фигуры чертежей

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ФИГУР/ЧЕРТЕЖЕЙ

Прилагаемые фигуры чертежей, которые введены здесь и образуют часть спецификации, иллюстрируют примеры осуществления настоящего изобретения и, совместно с описанием, служат также для объяснения принципов изобретения и дают возможность специалисту в соответствующей области техники реализовывать и использовать изобретение.

Фиг. 1 иллюстрирует перспективное изображение одного примера осуществления очков в сборе.

Фиг. 2 иллюстрирует перспективное изображение части очков в сборе по Фиг. 1.

Фиг. 3 иллюстрирует вид спереди зажима линзы очков в сборе по Фиг. 1.

Фиг. 4 иллюстрирует изображение поперечного сечения части линзы очков в сборе по линии 4-4 на Фиг. 1.

Фиг. 5 иллюстрирует изображение поперечного сечения другой части линзы очков в сборе по линии 4-4 на Фиг. 1.

Фиг. 6 иллюстрирует изображение поперечного сечения части линзы очков в сборе из Фиг. 1 по линии 6-6 в первой конфигурации.

Фиг. 7 иллюстрирует изображение поперечного сечения части линзы очков в сборе из Фиг. 1 по линии 6-6 во второй конфигурации.

Фиг. 8 иллюстрирует изображение поперечного сечения одного примера осуществления магнитного исполнительного элемента в сборе.

Фиг. 9 иллюстрирует изображение поперечного сечения магнитного исполнительного элемента в сборе по Фиг. 8.

Фиг. 10 иллюстрирует изображение поперечного сечения одного примера осуществления магнитного исполнительного элемента в сборе.

Фиг. 11 иллюстрирует частично прозрачное изображение одного примера осуществления линзы очков в сборе.

Фиг. 12 иллюстрирует изображение поперечного сечения одного примера осуществления магнитного исполнительного элемента в сборе линзы очков в сборе из Фиг. 11 по линии 12-12.

Фиг. 13 иллюстрирует изображение поперечного сечения другого примера осуществления магнитного исполнительного элемента в сборе линзы очков в сборе из Фиг. 11 по линии 12-12.

Фиг. 14 иллюстрирует изображение поперечного сечения одного примера осуществления исполнительной системы в первой конфигурации.

Фиг. 15 иллюстрирует изображение поперечного сечения исполнительной системы по Фиг. 14 во второй конфигурации.

Фиг. 16 иллюстрирует частично прозрачное изображение одного примера осуществления исполнительной системы.

Фиг. 17 иллюстрирует покомпонентное изображение колесика в сборе исполнительной системы по Фиг. 16.

Фиг. 18 иллюстрирует изображение поперечного сечения одного примера осуществления исполнительной системы в первой конфигурации.

Фиг. 19 иллюстрирует изображение поперечного сечения одного примера осуществления исполнительной системы по Фиг. 18 во второй конфигурации.

Фиг. 20 иллюстрирует перспективное изображение одного примера осуществления исполнительной системы.

Фиг. 21 иллюстрирует часть исполнительной системы по Фиг. 20.

Фиг. 22 иллюстрирует изображение поперечного сечения одного примера осуществления исполнительной системы.

Фиг. 23 иллюстрирует вид спереди модуля жидкой линзы.

Фиг. 24 иллюстрирует покомпонентное изображение другого модуля жидкой линзы.

Фиг. 25 иллюстрирует изображение поперечного сечения части модуля жидкой линзы по Фиг. 24 в покомпонентном состоянии.

Примеры осуществления настоящего изобретения будут описаны со ссылками на прилагаемые фигуры чертежей.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Хотя здесь обсуждаются определенные конфигурации и компоновки, следует понимать, что это делается только в иллюстративных целях. Специалисты в соответствующей области техники поймут, что могут быть использованы и другие конфигурации и компоновки без отклонения от сущности и объема настоящего изобретения. Специалистам в соответствующей области техники будет очевидно, что это изобретение может быть использовано также в различных других применениях.

Заметим, что ссылки в описании изобретения на "одно осуществление", "осуществление", "пример осуществления" и прочее указывают на то, что описанное осуществление может содержать определенную особенность, структуру или характеристику, но каждое осуществление может и не содержать с необходимостью определенную особенность, структуру или характеристику. Более того, такие фразы не относятся с необходимостью к одному и тому же осуществлению. Кроме того, когда описывается определенная особенность, структура или характеристика во взаимосвязи с одним примером осуществления, любому специалисту в этой области техники будет понятно влияние такой особенности, структуры или характеристики во взаимосвязи с другими примерами осуществления, явно или неявно описанными.

Хотя зрение 20/20, которое соответствует разрешению изображения в 1 дуговую минуту (1/60 градуса), признается в общем случае как величина, представляющая допустимое качество зрения, сетчатка глаза человека позволяет получать более высокое разрешение изображения. Известно, что здоровая сетчатка глаза человека обеспечивает разрешение в 20 дуговых секунд (1/300 градуса). Корректирующие очки, разработанные для предоставления пациенту возможности достижения этого наивысшего уровня зрения, имеют разрешение около 0.10D или лучше. Это разрешение может быть достигнуто некоторыми примерами осуществления линз, заполненных жидкостью, и исполнительными системами настоящего изобретения.

Примеры осуществления исполнительного элемента с зажимом

На Фиг. 1 иллюстрируется перспективное изображение спереди линз очков в сборе 10 в соответствии с одним примером осуществления настоящего изобретения. Линзы очков в сборе 10 содержат линзовую оправу 12, модуль жидкой линзы 14, исполнительный элемент 16, соединительное плечо 18 и фрагмент дужки очков (или плечо) 20. Когда при работе исполнительный элемент 16 перемещается в направлении вверх и вниз относительно соединительного плеча 18, то изменяется форма модуля жидкой линзы 14. Как только изменяется форма модуля жидкой линзы 14, изменяется и оптическая сила модуля жидкой линзы 14. Эта процедура описывается далее со ссылками на Фиг. 2 - Фиг. 7.

На Фиг. 2 иллюстрируется увеличенное изображение соединительного плеча 18 и исполнительного элемента 16. В одном примере осуществления, исполнительный элемент 16 является, в основном, прямоугольным, и связан с возможностью скольжения с соединительным плечом 18. В одном примере осуществления, исполнительный элемент 16 расположен на внешней поверхности 22 соединительного плеча 18. В других примерах осуществления, исполнительный элемент 16 проходит через соединительное плечо 18. Как показано стрелкой 24, в одном примере осуществления, исполнительный элемент 16 может перемещаться в направлении вверх и вниз относительно соединительного плеча 18.

В другом примере осуществления, исполнительный элемент 16 может быть перемещен горизонтально относительно соединительного плеча 18 или может изгибаться относительно соединительного плеча 18. В одном примере осуществления, исполнительный элемент достижим с внешней стороны линзовой оправы. Например, как показано на Фиг. 1, исполнительный элемент 16 может выступать за края соединительного плеча 18 так, что его можно видеть выше и ниже соединительного плеча 18. В других примерах осуществления, исполнительный элемент 16 может выступать за соединительное плечо 18 только в единственном направлении.

На Фиг. 3 иллюстрируется вид спереди зажима 26 модуля жидкой линзы 14. Зажим 26 содержит первую часть 28 и вторую часть 30, соединенные шарниром 32. Первая часть 28, вторая часть 30 и шарнир 32 все могут быть различными секциями линзовой оправы. На периферическом конце первой части 28 находится первый конец 34, а на периферическом конце второй части 30 находится второй конец 36. Между первым концом 34 и вторым концом 36 имеется промежуток 38, что дает возможность этим концам перемещаться навстречу друг другу или друг от друга. В одном примере осуществления, когда исполнительный элемент 16 перемещается в первом направлении, исполнительный элемент 16 перемещает одну или более частей зажима 26 и увеличивает ширину промежутка 38. Когда исполнительный элемент 16 перемещается во втором направлении, исполнительный элемент 16 перемещает одну или более частей зажима 26 и уменьшает ширину промежутка 38.

Как показано на Фиг. 3, зажим 26 может иметь форму, в основном, подобную форме линзовой оправы 12 линзы очков в сборе 10. Эта форма может предоставить шарниру 32 возможность создания возвращающей силы за счет изгиба пластмассы или металла. В других примерах осуществления, шарнир 32 может обеспечивать относительное перемещение между первым концом 34 и вторым концом 36 без возникновения возвращающей силы. В одном примере осуществления, первая часть 28 и вторая часть 30 зажима 26 не соединены непосредственно. Вместо этого, например, первая часть 28 может образовывать свой собственный шарнир за счет примыкания к линзовой оправе 12 или другой части линзы очков в сборе 10, что предпочтительнее, чем за счет примыкания ко второй части 30. В одном примере осуществления, как первая часть 28, так и вторая часть 30 перемещается относительно линзовой оправы 12. В других примерах осуществления, только одна - первая часть 28 или вторая часть 30 перемещается относительно линзы очков в сборе 10, при этом другая часть зафиксирована относительно линзы очков в сборе 10. Положение первого конца 34 относительно второго конца 36 может быть зафиксировано в желаемом положении, используя для этого собачку или храповую защелку (не показаны), которые могут быть освобождены, приложив соответствующее усилие к одному или обоим концам.

На Фиг. 4 иллюстрируется изображение поперечного сечения части модуля жидкой линзы 14 по линии 4-4. Первая часть 28 содержит первый клинообразный конец 40 и второй клинообразный конец 42. Первый клинообразный конец 40 зацепляется с деформируемой мембраной 44 так, что когда первая часть 28 перемещается вверх и вниз, первый клинообразный конец 40 изменяет форму мембраны 44.

Мембрана 44 может быть выполнена из гибкого, прозрачного, водонепроницаемого материала, такого, например, но без ограничений, как прозрачные и упругие полиолефины, полициклоалифатики, простые полиэфиры, сложные полиэфиры, полиимиды и полиуретаны, например, пленки поливинилиденхлорида. Другими полимерами, подходящими для использования в качестве материалов мембран являются, например, но без ограничений, полисульфоны, полиуретаны, политиоуретаны, полиэтилентерефталат, полимеры циклоолефинов и алифатические или алициклические простые полиэфиры. Мембрана 44 может быть выполнена из биосовместимого непроницаемого материала, такого как циклоалифатический углеводород. В одном примере осуществления, толщина мембраны может находиться в диапазоне от 3 до 10 микрон.

Когда форма мембраны 44 изменяется, происходит настройка оптической силы модуля жидкой линзы 14. В одном примере осуществления, первый клинообразный конец 40 непосредственно давит на мембрану 44 и деформирует мембрану 44. В другом примере осуществления, перемещение клинообразного конца 40 повышает или уменьшает давление внутри полости линзы, обеспечивая соответствующую деформацию мембраны 44. В одном примере осуществления, мембрана 44 может быть увеличена в размере или изменена по форме и изгибаться в одной или более заранее заданных конфигурациях изгиба. Например, когда исполнительный элемент 16 перемещается к первому положению, мембрана 44 может быть деформирована в заранее заданную первую конфигурацию, соответствующую первой желаемой оптической силе. Когда исполнительный элемент 16 перемещается ко второму положению, мембрана 44 может быть деформирована в заранее заданную вторую конфигурацию, соответствующую второй желаемой оптической силе.

В дополнительном или альтернативном варианте, толщине мембраны 44 может быть придан такой контур, чтобы создавать сферическую или другую заранее заданную деформацию мембраны 44. Например, в одном примере осуществления, мембрана 44 содержит вставленную часть, которая является более гибкой, чем другие части мембраны 44, так что деформация мембраны 44 приводит к тому, что форма вставленной части изменяется сферическим образом без существенного изменения частей мембраны 44, отличных от вставленных частей.

Как показывается на Фиг. 4, второй клинообразный конец 42 входит в соединение с первой жесткой линзой 46. Линзовый модуль 14 может также содержать уплотнение 47 между первой жесткой линзой 46 и мембраной 44. Жесткие линзы, описанные здесь, могут быть выполнены из стекла, пластмассы или любого другого подходящего материала. Другими подходящими материалами являются, например, но без ограничений, карбоната диэтилгликоль бисалил (DEG-BAC), поли(метилметакрилат) (РММА) и патентованный комплекс полимочевины, торговое наименование TRIVEX (PPG). Одна или более линз, описанных здесь, могут быть выполнены из традиционного материала мягких линз, такого как полимер кремниевого гидрогеля с межмолекулярными связями, имеющего показатель преломления от 1.42 до 1.46. Линзы могут быть выполнены из прочного к удару полимера и могут иметь прочное к царапанью покрытие или антиотражающее покрытие.

В некоторых примерах осуществления, первая часть 28 может вместо клинообразных концов, показанных на Фиг. 4, иметь и другие подходящие формы для деформирования мембраны 44. Например, одна сторона первой части 28 может быть клинообразной, а другая сторона может быть, в основном, вертикальной или криволинейной.

На Фиг. 5 иллюстрируется изображение поперечного сечения части модуля жидкой линзы 14 по линии 4-4. Модуль жидкой линзы 14 содержит первую жесткую линзу 46 и вторую жесткую линзу 48, разделенные первой частью 28 и второй частью 30. Первая жесткая линза 46 и мембрана 44 сконфигурированы так, что между ними образуется линзовая камера 50, содержащая первую жидкость 52. Подобным же образом, между мембраной 44 и второй жесткой линзой 48 может содержаться вторая жидкость 54. Жидкость, используемая в модуле жидкой линзы 14, может быть бесцветным рабочим веществом, например, воздухом или дистиллированной водой. Другие примеры осуществления могут содержать жидкость, которая является окрашенной, что зависит от применения. Одним из примеров жидкости, которая может быть использована, является жидкость, производимая компанией Dow Coming, г. Мидленд, Мичиган, под торговым наименованием "масло диффузионных насосов", которое обычно называется как "кремнийорганическое масло". В некоторых примерах осуществления жидкостью может быть алифатический полисилоксан, имеющий показатель преломления, согласующийся с материалом линзы. Первая жидкость 52 и вторая жидкость 54 могут быть одинаковыми. В альтернативном варианте, рабочие вещества могут быть различными, например, первым рабочим веществом 52 может быть кремнийорганическое масло, а вторым рабочим веществом 54 может быть воздух. В одном примере осуществления, мембрана 44 гибко прикреплена к первой жесткой линзе 46, а также ко второй жесткой линзе 48. Мембрана 44 может быть прикреплена к одной или обеим жестким линзам 46, 48 любым подходящим способом, таким как склеивание, ультразвуковая сварка, термосваривание, лазерная сварка или любым подобным процессом. Один или более компонентов из мембраны 44, первой жесткой линзы 46 и второй жесткой линзы 48 могут быть по меньшей мере частично прикреплены к опорному элементу, который, в свою очередь, прикреплен к линзовой оправе 12. Мембрана 44 может быть, в основном, плоской, когда она заделывается, но может быть термически сформована до определенной кривизны или сферической геометрии. В некоторых примерах осуществления, один или более компонентов из мембраны 44, первой жесткой линзы 46, второй жесткой линзы 48, первой жидкости 52 и второй жидкости 54 могут иметь одинаковый показатель преломления.

В примере, показанном на Фиг. 5, не требуется отдельный резервуар с жидкостью для модуля жидкой линзы 14. В альтернативных примерах осуществления, в линзу очков в сборе 10, например, в зажим 26 или фрагмент дужки очков (или плечо) 20, может быть введен резервуар для предоставления или хранения дополнительной жидкости. В таком примере осуществления, модуль жидкой линзы 14 может содержать трубку, которая обеспечивает прохождение жидкости между резервуаром и линзовой камерой 50.

На Фиг. 6 иллюстрируется изображение поперечного сечения части модуля жидкой линзы 14 по линии 6-6, в котором мембрана 44 деформирована в первой конфигурации. В этом примере осуществления, мембрана 44 прижата ко второй жесткой линзе 48 и растягивается вдоль нее так, что в модуле жидкой линзы 14 образуется только одна жидкая линза. На Фиг. 7 иллюстрируется изображение поперечного сечения части модуля жидкой линзы 14 по линии В-В, в котором мембрана 44 деформирована во второй конфигурации. Как описано выше, формы деформации могут соответствовать желаемым значениям оптической силы.

В одном примере осуществления, деформация модуля жидкой линзы 14 может создавать несферическое отклонение. Для устранения этого, передняя и/или задняя поверхности первой и/или второй жидких линз 46, 48 может быть асферической для коррекции любого астигматизма, созданного этим отклонением. Например, в одном примере осуществления, передняя поверхность 56 первой жесткой линзы 46 может устранять астигматизм, созданный деформацией, в то время как в другом примере осуществления, устранять эту деформацию может задняя поверхность 58. В некоторых примерах осуществления, передняя поверхность 56 является сферической и может иметь одинаковую кривизну по всей ее поверхности. В одном примере осуществления, задняя поверхность 58 является асферической и имеет более сложную кривизну передней поверхности, которая постепенно изменяется от центра линзы к ее краям так, что обеспечивается более тонкий профиль и желаемое изменение оптической силы, как функции угла взгляда. При этом угол взгляда определяется здесь как угол, образованный между действительной линией взгляда и главной осью модуля жидкой линзы 14.

В одном примере осуществления, передняя поверхность 56 первой жесткой линзы 46 имеет форму мениска, то есть, выпуклая на ее передней стороне и вогнутая на ее задней стороне. Таким образом, как передняя, так и задняя поверхности 56, 58 искривлены в одном и том же направлении. Задняя поверхность 58 может быть толще в центре и тоньше по краям, то есть, радиус кривизны передней поверхности 56 будет меньше, чем радиус кривизны задней поверхности 58.

В некоторых примерах осуществления линзы очков в сборе 10 одна или обе - левая и правая линзы оснащены своим собственным линзовым модулем и/или исполнительной системой, так что линза каждого глаза может настраиваться независимо. Пример осуществления этой конфигурации может позволить носителям очков, таким как пациенты с анизометропией, корректировать любую ошибку преломления раздельно каждого глаза, с тем чтобы получить надлежащую коррекцию в обоих глазах, что может привести к улучшенному бинокулярному зрению и бинокулярному объединению.

В некоторых примерах осуществления, модуль жидкой линзы 14 может быть настроен носителем очков непрерывно во всем диапазоне желаемой оптической силы. Пример осуществления этой конфигурации может предоставить пользователю возможность настройки оптической силы для точного соответствия с ошибкой преломления, при определенном расстоянии до объекта и в определенной световой среде. Это позволяет компенсировать изменение естественной глубины фокусировки глаза, которая зависит от размера зрачка носителя очков. В некоторых примерах осуществления, модуль жидкой линзы 14 может альтернативно или дополнительно быть использован для создания увеличения изображения за пределами физиологического диапазона зрения человека.

В некоторых примерах осуществления, модуль жидкой линзы 14 может содержать раздельные линзовые области, которые имеют различные оптические свойства. Например, первая область может корректировать близорукость, в то время как вторая область может корректировать дальнозоркость. В альтернативном варианте, одна или обе из этих областей могут предоставлять небольшую или отсутствующую оптическую коррекцию. В другом примере осуществления, отдельные области разделены постепенным изменением в оптических свойствах.

Примеры осуществления магнитного исполнительного элемента

На Фиг. 8 и Фиг. 9 иллюстрируются изображения поперечного сечения магнитного исполнительного элемента в сборе 60, в соответствии с одним примером осуществления изобретения. Магнитный исполнительный элемент в сборе 60 содержит магнитный ползунок 62, расположенный с возможностью скольжения на фрагменте дужки очков 64. Фрагмент дужки очков 64 прикреплен к модулю жидкой линзы 66 и содержит полую центральную часть 68, в которой расположены жидкость 70 и магнитный элемент 72. В одном примере осуществления, магнитный элемент 72 является монолитным магнитом, таким как цилиндрический или стержневой магнит, расположенным с возможностью скольжения внутри полой центральной части 68. В этом примере осуществления, полая центральная часть 68, в основном, совпадает с формой магнитного элемента 72, что обеспечивает надежную герметизацию жидкости между магнитным элементом 72 и фрагментом дужки очков 64. Когда при работе магнитный ползунок 62 перемещается относительно фрагмента дужки очков 64 (например, налево или направо, как показано на Фиг. 8), то магнитный ползунок 62 создает усилие на магнитном элементе 72 и перемещает магнитный элемент 72. Когда магнитный элемент 72 перемещается, он действует как поршень и выдавливает или втягивает жидкость 70 внутрь или изнутри модуля жидкой линзы 66. В некоторых примерах осуществления, магнитный элемент 72 перемещается в том же самом направлении, что и магнитный ползунок 62; в других примерах осуществления, магнитный элемент 72 перемещается в противоположном направлении от магнитного ползунка 62.

В одном примере осуществления, магнитный элемент 72 является ферромагнитной жидкостью. Подходящие ферромагнитные жидкости могут содержать жидкости, имеющие ферромагнитные частицы наноразмеров или ферромагнитные частицы, взвешенные в жидкости - носителе, таком как органический растворитель или вода. В результате, в присутствии магнитного поля ферромагнитная жидкость может стать сильно намагниченной. В некоторых примерах осуществления, ферромагнитная жидкость является жидкостью, которая не смешивающейся с жидкостью 70, что позволяет ей действовать подобно плунжеру и перемещать жидкость 70 внутрь модуля жидкой линзы или из него. Например, подобно примеру осуществления, описанному выше, когда магнитный ползунок 62 перемещается относительно фрагмента дужки очков 64, магнитный элемент 72 из ферромагнитной жидкости втягивает или вытягивает жидкость 70 внутрь или изнутри модуля жидкой линзы 66. В некоторых примерах осуществления, магнитный элемент 72 из ферромагнитной жидкости целиком заполняет область полой центральной части 68. В некоторых примерах осуществления, периферическая часть 74 фрагмента дужки очков 64 может содержать отверстие, которое обеспечивает поступление потока воздуха внутрь полой центральной части 68. Одним из преимуществ использования магнитного элемента 72 из ферромагнитной жидкости является то, что в некоторых примерах осуществления нет необходимости в физической связи между магнитным ползунком 62 и магнитным элементом 72. В результате, фрагмент дужки очков 64 может быть полностью герметизирован, снижая тем самым вероятность утечки жидкости 70. В одном примере осуществления, например, фрагмент дужки очков 64 имеет такую конфигурацию, что полностью закрывает и герметизирует полую центральную часть 68.

На Фиг. 10 иллюстрируется изображение поперечного сечения магнитного исполнительного элемента в сборе 61 в соответствии с одним примером осуществления изобретения. Подобно магнитному исполнительному элементу в сборе 60, описанному выше, магнитный исполнительный элемент в сборе 61 содержит магнитный ползунок 63, расположенный с возможностью скольжения на фрагменте дужки очков 65. Фрагмент дужки очков 65 присоединен к модулю жидкой линзы (не показан) и содержит полую центральную часть 69, в которой находятся жидкость 71 и магнитный элемент 73. Магнитный исполнительный элемент в сборе 61 дополнительно содержит плечо толкателя 75, физически присоединенное как к магнитному ползунку 63, так и к магнитному элементу 73. В одном примере осуществления, плечо толкателя 75 может создавать дополнительное усилие в аксиальном направлении при работе магнитного исполнительного элемента в сборе, для втягивания и вытягивания магнитного элемента 73. В одном примере осуществления, плечо толкателя 75 может содержать плоский конец толкателя 81, имеющий размеры, совпадающие с размерами внутренней поверхности фрагмента дужки очков 65. В частности, когда магнитный элемент 73 является ферромагнитной жидкостью, плечо толкателя 75 может создавать усилие в аксиальном направлении, в то время как ферромагнитная жидкость обеспечивает герметизацию внутри полой центральной части 69. В одном примере осуществления, плечо толкателя 75 является магнитным материалом и магнитно подсоединено к магнитному элементу 73 для облегчения перемещения магнитного элемента 73. В одном примере осуществления, периферическая часть 79 фрагмента дужки очков 65 содержит отверстие 77, которое позволяет создавать воздушный поток между внешней поверхностью фрагмента дужки очков и полой центральной частью 69.

Примеры осуществления винтового исполнительного элемента

На Фиг. 11 иллюстрируется частично прозрачное изображение линзы очков в сборе 76 в соответствии с другим примером осуществления изобретения. Линза очков в сборе 76 содержит модуль жидкой линзы 78, магнитный исполнительный элемент в сборе 80, имеющий исполнительный элемент 82, который прикреплен с возможностью вращения к фрагменту дужки очков 86, и корпус 84, герметически присоединенный к фрагменту дужки очков 86 для предотвращения утечки жидкости 89. Магнитный исполнительный элемент в сборе 80 подсоединен к плунжеру 88 через тросик 90.

На Фиг. 12 иллюстрируется изображение поперечного сечения магнитного исполнительного элемента в сборе 80 по линии 12-12. Магнитный исполнительный элемент в сборе 80 содержит исполнительный элемент 82 и основание 96. В одном примере осуществления, основание 96 имеет такие размеры, что герметизирует корпус 84. Как