(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シールされた流体充填レンズのためのアクチュエータであって、
固定端及び自由端を有するピンセット・アセンブリと、
前記ピンセット・アセンブリ内に配置され、前記流体充填レンズと流体連通し、かつ、前記固定端と前記自由端との間で前記ピンセット・アセンブリの長さ方向に対して平行に配置される、リザーバと、
を含み、前記ピンセット・アセンブリを撓ませることにより、前記リザーバが該リザーバの長さ方向に沿って圧縮され、
前記ピンセット・アセンブリの外面に沿って横方向に移動可能なスライダが設けられ、前記ピンセット・アセンブリの一方の端部から他方の端部への前記スライダの移動により前記ピンセット・アセンブリが撓むことを特徴とするアクチュエータ。
【請求項２】
前記スライダは、前記ピンセット・アセンブリの長さ方向に対して平行に移動することを特徴とする、請求項１に記載のアクチュエータ。
【請求項３】
前記ピンセット・アセンブリの撓み方向は、前記ピンセット・アセンブリの前記長さ方向に対して垂直方向に配向されることを特徴とする、請求項１に記載のアクチュエータ。
【請求項４】
前記スライダは丸みのあるカフ形状を有することを特徴とする、請求項３に記載のアクチュエータ。
【請求項５】
前記スライダは、前記ピンセット・アセンブリの内側に沿って移動することを特徴とする、請求項３に記載のアクチュエータ。
【請求項６】
前記ピンセット・アセンブリの撓み方向は、水平方向に調整されることを特徴とする、請求項１に記載のアクチュエータ。
【請求項７】
前記スライダは開放型ブラケット形状を有することを特徴とする、請求項６に記載のアクチュエータ。
【請求項８】
前記スライダは閉鎖型ブラケット形状を有することを特徴とする、請求項６に記載のアクチュエータ。
【請求項９】
前記スライダは前記スライダに接続された摺動ループをさらに含み、前記摺動ループは前記ピンセット・アセンブリの周りに嵌合することを特徴とする、請求項７に記載のアクチュエータ。
【請求項１０】
前記スライダは、前記スライダに接続された摺動ループをさらに含み、前記摺動ループは前記ピンセット・アセンブリの周りに嵌合することを特徴とする、請求項８に記載のアクチュエータ。
【請求項１１】
前記スライダは、前記スライダと前記ピンセット・アセンブリとの間に配置された玉軸受上で滑ることを特徴とする、請求項１に記載のアクチュエータ。
【請求項１２】
前記スライダは、前記スライダと前記リザーバとの間に配置された玉軸受上で滑ることを特徴とする、請求項６に記載のアクチュエータ。
【請求項１３】
前記ピンセット・アセンブリに沿った前記スライダの移動は、２つの機械的停止部間に制限されることを特徴とする、請求項１に記載のアクチュエータ。
【請求項１４】
前記ピンセット・アセンブリの前記固定端は前記流体充填レンズより遠位にあることを特徴とする、請求項１に記載のアクチュエータ。
【請求項１５】
シールされた流体充填レンズのためのアクチュエータであって、
内側半体及び外側半体を有するハウジングと、
前記ハウジングの前記内側半体の外面に沿って配置された複数の準安定ドームと、
前記ハウジングの前記外側半体の外面に沿って配置された複数の双安定ドームと、
を含む、前記ハウジングの外面に沿って配置された複数の圧縮可能ドームと、
を含み、
前記双安定ドームの各々は前記それぞれの準安定ドームの真向かいに配置され、
前記ハウジング内に配置され、前記流体充填レンズと流体連通し、かつ、前記複数の準安定ドームと前記複数の双安定ドームとの間に配置されたリザーバが設けられることを特徴とするアクチュエータ。
【請求項１６】
前記双安定ドームの各々は前記それぞれの準安定ドームに向かう方向に圧縮可能であることを特徴とする、請求項１５に記載のアクチュエータ。
【請求項１７】
前記双安定ドームの各々は圧縮状態又は弛緩状態のいずれかで存在することを特徴とする、請求項１６に記載のアクチュエータ。
【請求項１８】
前記双安定ドームの前記圧縮状態は、前記リザーバの局所的な最大圧縮をもたらすことを特徴とする、請求項１７に記載のアクチュエータ。
【請求項１９】
前記弛緩状態は前記リザーバの圧縮をもたらさないことを特徴とする、請求項１７に記載のアクチュエータ。
【請求項２０】
前記双安定ドームの圧縮は前記リザーバの圧縮をもたらすことを特徴とする、請求項１７に記載のアクチュエータ。
【請求項２１】
前記準安定ドームの各々は前記それぞれの双安定ドームに向かう方向に圧縮可能であることを特徴とする、請求項１５に記載のアクチュエータ。
【請求項２２】
前記準安定ドームの各々は、完全圧縮状態と完全弛緩状態との間のいずれかの状態で存在することができることを特徴とする、請求項２１に記載のアクチュエータ。
【請求項２３】
前記完全圧縮状態は前記リザーバの局所的な最大圧縮をもたらすことを特徴とする、請求項２２に記載のアクチュエータ。
【請求項２４】
前記完全弛緩状態は前記リザーバの圧縮をもたらさないことを特徴とする、請求項２２に記載のアクチュエータ。
【請求項２５】
前記圧縮可能ドームは前記ハウジングの長さ方向に対して等距離に離間配置され、前記長さは前記ハウジングの最長寸法であることを特徴とする、請求項１５に記載のアクチュエータ。
【請求項２６】
いずれかの双安定ドームの圧縮により、前記それぞれの準安定ドームがいずれかの圧縮状態から前記完全弛緩状態に戻ることを特徴とする、請求項１５に記載のアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、流体充填レンズに関し、特定的には、可変流体充填レンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
基本的な流体レンズは、その全体が引用により本明細書に組み入れられる特許文献１に記載されているように、１９５８年頃から知られている。最近の例は、その各々の全体が引用により本明細書に組み入れられる非特許文献１及び特許文献２に見出すことができる。流体レンズのこれらの用途は、フォトニクス、デジタル電話及びカメラ技術、並びにマイクロエレクトロニクスに向けられている。
【０００３】
また、流体レンズは眼科用途のためにも提案されている（例えば、その全体が引用により本明細書に組み入れられる特許文献３を参照されたい）。あらゆる場合において、ダイナミックレンジが広いこと、適応矯正を提供する能力、頑丈さ、及び低価格といった流体レンズの利点は、開口サイズの制限、漏れの可能性及び性能の一貫性とのバランスを保つ必要がある。例えば、特許文献３は、眼科用途に用いられる流体レンズ内への流体の効果的な収容に関する幾つかの改善点及び実施形態を開示している。流体レンズの屈折力調整（ｐｏｗｅｒ  ａｊｕｓｔｍｅｎｔ）は、追加の流体をレンズ・キャビティ内に注入することにより、エレクトロウェッティング（ｅｌｅｃｔｒｏｗｅｔｔｉｎｇ）により、超音波衝撃を加えることにより、及び水などの膨潤剤の導入時に架橋ポリマー中に膨潤力を利用することにより、実施される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第２，８３６，１０１号明細書
【特許文献２】国際公開第２００８／０６３４４２号パンフレット
【特許文献３】米国特許第７，０８５，０６５号明細書
【特許文献４】米国特許出願公開第２０１１−０１０２７３５号明細書
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Ｔａｎｇ他「Ｄｙｎａｍｉｃａｌｌｙ  Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｂｌｅ  Ｆｌｕｉｄ  Ｃｏｒｅ  Ｆｌｕｉｄ  Ｃｌａｄｄｉｎｇ  Ｌｅｎｓ  ｉｎ  ａ  Ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃ  Ｃｈａｎｎｅｌ」、Ｌａｂ  Ｃｈｉｐ、８巻、３９５頁、２００８年
【発明の概要】
【０００６】
１つの実施形態において、シールされた流体充填レンズのためのアクチュエータが、固定端、自由端、上部ペンチ及び下部ペンチを含むピンセット・アセンブリを含む。リザーバがピンセット・アセンブリ内に配置され、リザーバは、流体充填レンズと流体連通する。リザーバは、固定端と自由端との間でピンセット・アセンブリの長さに対して平行に配置され、その結果、ピンセット・アセンブリを撓ませることにより、リザーバは該リザーバの長さに沿って圧縮される。スライダは、ピンセット・アセンブリの外面に沿って横方向に移動可能であり、ピンセット・アセンブリの一方の端部から他方の端部へのスライダの移動によりピンセット・アセンブリが撓む。
【０００７】
別の実施形態において、シールされた流体充填レンズのためのアクチュエータが、ハウジングとリザーバを含む。リザーバはハウジング内に配置され、ハウジングの長さと平行に配置される。ピストンが、ハウジング内部に配置され、リザーバの遠位端に取り付けられ、ハウジングの第１の端部からハウジングの第２の端部へのピストンの横方向移動により、リザーバが潰れる。スライダが、ハウジングの外面に沿って横方向に移動し、ハウジングの第１の端部からハウジングの第２の端部へのスライダの移動によりピストンが押し付けられ、リザーバが潰れる。
【０００８】
別の実施形態において、シールされた流体充填レンズのためのアクチュエータが、ハウジングと、ハウジングの外面に沿って配置された複数のドームを含む。このハウジングは、内側半体及び外側半体を含む。複数のドームは、ハウジングの内側半体の外面に沿って配置された複数の準安定ドームと、ハウジングの外側半体の外面に沿って配置された複数の双安定ドームとを含み、各々の双安定ドームはそれぞれの準安定ドームの真向かいに配置される。アクチュエータが、ハウジング内に配置され、複数の準安定ドームと複数の双安定ドームとの間に配置されたリザーバをさらに含み、リザーバは流体充填レンズと流体連通する。
【０００９】
本明細書に組み入れられ、明細書の一部分を形成する添付図面は、本発明の実施形態を例証しており、説明と併せて、本発明の原理を説明し、当業者が本発明を実施し利用することができるようにするのに役立つ。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】流体充填レンズ・システムの実施形態の斜視図を示す。
【図２ａ】例示的な垂直ピンセット・アクチュエータの斜視図を示す。
【図２ｂ】図２ａの垂直ピンセット・アクチュエータの断面図を示す。
【図３】例示的なスライダの１つの実施形態の斜視図を示す。
【図４ａ】１つの実施形態による、垂直ピンセット・アクチュエータ上の第１の位置にあるスライダの側面図を示す。
【図４ｂ】１つの実施形態による、垂直ピンセット・アクチュエータ上の第２の位置にあるスライダの側面図を示す。
【図４ｃ】１つの実施形態による、垂直ピンセット・アクチュエータ上の第３の位置にあるスライダの側面図を示す。
【図５ａ】例示的な水平ピンセット・アクチュエータの斜視図を示す。
【図５ｂ】図５ａの水平ピンセット・アクチュエータの断面図を示す。
【図６ａ】例示的なスライダの実施形態の斜視図を示す。
【図６ｂ】例示的なスライダの実施形態の斜視図を示す。
【図６ｃ】例示的なスライダの実施形態の斜視図を示す。
【図６ｄ】例示的なスライダの実施形態の斜視図を示す。
【図７ａ】１つの実施形態による、水平ピンセット・アクチュエータ上の第１の位置にあるスライダの上面図を示す。
【図７ｂ】１つの実施形態による、水平ピンセット・アクチュエータ上の第２の位置にあるスライダの上面図を示す。
【図７ｃ】１つの実施形態による、水平ピンセット・アクチュエータ上の第３の位置にあるスライダの上面図を示す。
【図８】例示的なピストン駆動式アクチュエータの切り欠き斜視図を示す。
【図９ａ】１つの実施形態による、ピストン駆動式アクチュエータ上の第１の位置におけるスライダの切り欠き側面図を示す。
【図９ｂ】１つの実施形態による、ピストン駆動式アクチュエータ上の第２の位置におけるスライダの切り欠き側面図を示す。
【図９ｃ】１つの実施形態による、ピストン駆動式アクチュエータ上の第３の位置におけるスライダの切り欠き側面図を示す。
【図１０】例示的なサンドイッチ・ドーム・アクチュエータの分解斜視図を示す。
【図１１】１つの実施形態による、双安定ドームの作動原理を表わす断面を示す。
【図１２ａ】１つの実施形態による、準安定ドームの作動原理を表わす断面を示す。
【図１２ｂ】１つの実施形態による、準安定ドームの作動原理を表わす断面を示す。
【図１２ｃ】１つの実施形態による、準安定ドームの作動原理を表わす断面を示す。
【図１２ｄ】１つの実施形態による、準安定ドームの作動原理を表わす断面を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の実施形態は、添付図面を参照して説明される。
【００１２】
特定の構成及び配置が論じられるが、これは単に例示目的でなされるにすぎないことを理解すべきである。当業者であれば、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、他の構成及び配置を用い得ることを認識するであろう。当業者には、本発明を種々の他の用途にも用い得ることが明らかであろう。
【００１３】
本明細書において、「一実施形態」、「１つの実施形態」、「例示的な実施形態」等への言及は、説明される実施形態が、特定の特徴、構造又は特性を含むことがあるが、必ずしも全ての実施形態がその特定の特徴、構造又は特性を含むわけではないことを示していることが留意される。さらに、こうした句は、必ずしも同一の実施形態に言及しているわけではない。さらに、特定の特徴、構造又は特性が、実施形態と関連して説明される場合、明示的に説明されているにせよそうでないにせよ、他の実施形態と関連してそうした特徴、構造又は特性を生じさせることは、当業者の知識の範囲内にある。
【００１４】
流体レンズは、硬質レンズ及びコンタクトレンズなどの視力矯正の従来型手段に優る重要な利点を有している。第１に、流体レンズは容易に調整可能である。従って、近くの物体を見るために追加の正の屈折力矯正を必要とする老眼の人は、遠距離処方箋に適合する基本屈折力を有する流体レンズを装着することができる。次いで、ユーザは、流体レンズを調整して中距離及び他の距離にある物体を見るために、必要に応じて追加の正の屈折力矯正を得ることができる。
【００１５】
第２に、流体レンズは、着用者により、所望の屈折力範囲にわたって連続的に調整することができる。結果として、着用者は、屈折力を調整して明るい環境において特定の物体距離について屈折異常を正確に適合させることができる。従って、流体レンズは、目の生まれつきの焦点深度の変更を補償するように屈折力の調整を可能にし、目の焦点深度は、着用者の瞳孔サイズによって決まり、瞳孔サイズは、周囲の光レベルに依存する。
【００１６】
第３に、角度の１分（１／６０度）の像の解像度に対応する正常視力（２０／２０視力）が、視力の許容可能な質を表わすものとして一般的に認められているが、人間の網膜は、より細かい像の解像を行うことができる。健康な人間の網膜は、角度の２０秒（１／３００度）を解像できることが知られている。患者がこの優れた視力レベルを達成できるように設計された矯正用眼鏡は、約０．１０Ｄ又はそれより良好な解像度を有する。この解像度は、連続的に調整可能な流体レンズ要素により達成することができる。
【００１７】
流体レンズ・アセンブリの実施形態においては、１つ又はそれ以上の流体レンズがそれ自体の作動システムを備え、従って、各目についてのレンズを独立して調整することができるようになっている。この特徴により、屈折不同視患者のような着用者が、各目の屈折異常を別個に矯正して両目の適切な矯正を達成することが可能になり、これにより、より良好な両眼視及び両眼加算（ｂｉｎｏｃｕｌａｒ  ｓｕｍｍａｔｉｏｎ）を得ることができる。
【００１８】
図１は、本発明の実施形態による流体充填レンズ・システム１００の斜視図を示す。流体充填レンズ・システム１００は、ブリッジ１０２と、左右のレンズ・モジュール１０４と、左右のヒンジ１０８と、左右のアクチュエータ・アーム１１０と、アクチュエータ・アーム１１０の左右の遠位端１１２とを含む。列挙される各構成部品の全ての記述が、システムにおける各構成部品の左右両方に適用されることを理解すべきである。ヒンジ１０８は、レンズ・モジュール１０４をアクチュエータ・アーム１１０に接続する。アクチュエータ・アーム１１０はリザーバ（図示せず）を圧縮し、リザーバとレンズ・モジュール１０４との間で流体を移送するように動作する。アクチュエータ・アーム１１０の遠位端１１２は、着用者の耳の上に嵌合する形状にされる。
【００１９】
１つの実施形態において、レンズ・モジュール１０４は、レンズ・モジュール１０４の縁部を定めるリム１０６をさらに含む。レンズ・モジュール１０４は、例えば、硬質光学レンズの縁部にわたって平らに引き伸ばされた可撓性膜（図示せず）により提供される可撓性の後面をさらに含むことができる。レンズ・モジュール１０４の光学屈折力を変更するために、リザーバ（図示せず）からの流体の追加によって、膜を膨らませることができる。リザーバはアクチュエータ・アーム１１０内に配置され、ヒンジ１０８内に置かれた接続管（図示せず）を介してレンズ・モジュール１０４に取り付けられる。接続管は、内部に含まれる流体を通さないように設計される。１つの実施形態において、レンズ・モジュール１０４、接続管、及びリザーバを含むアセンブリ全体は、２年又はそれ以上の使用期間全体の間、流体及び空気を排除するシールを維持するように設計される。１つの実施形態において、接続管は、ヒンジ・キャビティ内に収容できるように薄い。１つの実施形態において、十分な流体流量を維持するために、接続管の外径は２．０ｍｍ未満であり、壁厚は０．５０ｍｍ未満である。１つの実施形態において、接続管は、６０度以上の角度だけ曲げることができる。１つの実施形態において、接続管は、クリンプ加工なしで４５度以上の角度だけ曲げることができる。１つの実施形態において、接続管は、ヒンジの繰り返される屈曲に対して耐久性がある。
【００２０】
アクチュエータ・アーム１１０の設計、及びリザーバを圧縮してレンズ・モジュール１０４の光学屈折力を変更する方法が、本明細書に記載される。
【００２１】
図２ａは、アクチュエータ・アーム１１０の実施形態の斜視図を示す。本実施形態において、垂直ピンセット・アクチュエータ２００が、固定端２０２、自由端２０４、上部ペンチ２０６、及び下部ペンチ２０８を有するピンセット・アセンブリ２１８を含む。リザーバ２１０が、上部ペンチと下部ペンチとの間に配置される。垂直ピンセット・アクチュエータ２００は、ブレース２１２と、機械的停止部２１４ａ及び２１４ｂと、スライダ２１６とをさらに含む。１つの実施形態において、スライダ２１６は、上部ペンチ２０６及び下部ペンチ２０８の上に嵌合し、２つの機械的停止部２１４ａ及び２１４ｂの間で、ピンセット・アセンブリ２１８の長さに沿って横方向に摺動することができる。１つの実施形態において、図２ａに示すように、スライダ２１６は、ピンセット・アセンブリ２１８の内側に沿って横方向に移動することができる。内側は、着用者の頭の方向に面する側であると理解される。
【００２２】
図２ｂは、垂直ピンセット・アクチュエータ２００の断面図を示す。図２ｂは、スライダ２１６と上部ペンチ２０６及び下部ペンチ２０８の両方との間に配置された玉軸受２２０の図も示す。玉軸受２２０は、スライダ２１６とアセンブリの残りの部分との間に低摩擦接触をもたらす。例えば、ローラ・スライダ、滑り軸受、又はダブテール軸受などの他の軸受設計をスライダの運動に用いることができる。図２ｂはまた、上部ペンチ２０６及び下部ペンチ２０８に対する支持を与えるブレース２１２の例示的な図も提供する。図２ｂは湾曲形状を有する上部ペンチ２０６及び下部ペンチ２０８を示すが、例えば、平坦な形状などの他の形状を用いて、リザーバ２１０にさらなる圧縮を生じさせることもできる。
【００２３】
図３は、アセンブリの残りの部分から取り外されたスライダ２１６の斜視図を示す。１つの実施形態において、スライダ２１６は、丸みのあるカフの形状を有する。スライダ２１６に対して、例えばブラケット形状などの他の形状を用いることもできる。
【００２４】
図４ａは、スライダ２１６が機械的停止部２１４ａに対して第１の位置にある垂直ピンセット・アクチュエータ４００の側面図を示す。図４ｂは、スライダ２１６が、ピンセット・アセンブリ２１８の内側に沿って、ピンセット・アセンブリ２１８の固定端２０２と自由端２０４との間の第２の位置に横方向運動４０４を行う垂直ピンセット・アクチュエータ４０２を示す。この運動により、上部ペンチ２０６及び下部ペンチ２０８は互いに向かって撓み、リザーバ２１０が圧縮する。図４ｃは、スライダ２１６が、ピンセット・アセンブリ２１８の内側に沿って、機械的停止部２１４ｂに対する第３の位置に横方向運動４０８を行う垂直ピンセット・アクチュエータ４０６を示す。第３のスライダ位置への運動により、リザーバ２１０が最大圧縮状態までさらに圧縮する。１つの実施形態において、スライダ２１６が、ピンセット・アセンブリ２１８の内側に沿って自由端２０４から離れるように固定端２０２に向かって横方向に移動すると、リザーバ２１０への圧縮力が解放され、リザーバ２１０はその元の形状に跳ね戻り、一時的に、流体に低圧を生じさせ、それによって、流体がレンズ・モジュール１０４から引き戻される。
【００２５】
図５ａは、アクチュエータ・アーム１１０の１つの実施形態の斜視図を示す。本実施形態において、水平ピンセット・アクチュエータ５００は、固定端５０２と、自由端５０４と、固定ペンチ５０６と、自由ペンチ５０８とを有するピンセット・アセンブリ５１６を含む。リザーバ５１０は固定ペンチ５０６と自由ペンチ５０８との間に配置される。垂直ピンセット・アクチュエータ５００は、機械的停止部５１２ａ及び５１２ｂと、スライダ５１４とをさらに含む。１つの実施形態において、スライダ５１４は、固定ペンチ５０６及び自由ペンチ５０８の周りに嵌まり、かつ、ピンセット・アセンブリ５１６の長さに沿って、機械的停止部５１２ａと５１２ｂとの間で横方向に摺動することができる。
【００２６】
１つの実施形態において、固定ペンチ５０６及び自由ペンチ５０８の両方とも、いずれの形状及びサイズのものにしてもよい。一例において、固定ペンチ５０６は、自由ペンチ５０８のブラケット形状より大きいブラケット形状を有することができる。
【００２７】
図５ｂは、水平ピンセット・アクチュエータ５００の断面図を示す。玉軸受５１８が、スライダ５１４とペンチのいずれか一方又は両方との間に配置される。玉軸受５１８は、スライダ５１４とピンセット・アセンブリ５１６の外面との間に低摩擦接触をもたらす。１つの実施形態においては、スライダ５１４とリザーバ５１０との間に転がり接触を与えるように、玉軸受５２０を含ませることもできる。玉軸受５２０は、静止摩擦に打ち勝つのに玉軸受５１８より大きい力を必要とし、スライダ５１４の望ましくない運動を防止する。スライダ５１４の運動のために、例えば、ローラ・スライダ、滑り軸受、又はダブテール軸受のような他の軸受設計を用いることができる。
【００２８】
図６ａ−図６ｄは、水平ピンセット・アクチュエータ５００と共に用いるためのスライダ設計の実施形態を示す。図６ａは、開放型ブラケット・スライダ６００の斜視図を示す。図６ｂは閉鎖型ブラケット・スライダ６０２の斜視図を示す。図６ｃは、コネクタ６０４及び摺動ループ６０６をさらに示す、開放型ブラケット・スライダ６００の斜視図を示す。摺動ループ６０６は、開放型ブラケット６００又は閉鎖型ブラケット・スライダ６０２よりも緊密にピンセット・アセンブリ５１８の周りに嵌合する。コネクタ６０４は、摺動ループ６０６を開放型ブラケット・スライダ６００に取り付ける。１つの実施形態において、前述のように、スライダ・ループ６０６は、玉軸受（図示せず）を用いて、ペンチの一方若しくは両方、又はリザーバ５１０と接触する。スライダ・ループ６０６を含ませることにより、スライダ６００がピンセット・アセンブリ５１６の長さに沿って配置されるときに、ペンチに対してより多くの一定の力が作用する。図６ｄは、閉鎖型ブラケット・スライダ６０２内の、上述のような摺動ループ６０６及びコネクタ６０４を示す。
【００２９】
図７ａは、スライダ５１４が機械的停止部５１２ａに対して第１の位置にある水平ピンセット・アクチュエータ７００の上から見た図を示す。図７ｂは、スライダ５１４が、ピンセット・アセンブリ２１８の長さに沿って、ピンセット・アセンブリ５１６の固定端５０２と自由端５０４との間の第２の位置に横方向運動７０４を行う水平ピンセット・アクチュエータ７０２を示す。この運動により、自由ペンチ５０８が固定ペンチ５０６に向かって撓み、リザーバ５１０が圧縮する。図７ｃは、スライダ５１４が、ピンセット・アセンブリ５１６の長さに沿って、機械的停止部５１２ｂに対する第３の位置に横方向運動７０８を行う水平ピンセット・アクチュエータ７０６を示す。第３のスライダ位置への運動により、リザーバ５１０が最大圧縮状態までさらに圧縮する。１つの実施形態において、スライダ５１４が、ピンセット・アセンブリ５１６の長さに沿って、自由端５０４から離れるように固定端５０２に向かって横方向に移動すると、リザーバ５１０への圧縮力が解放され、リザーバ５１０はその元の形状に跳ね戻り、一時的に、流体に低圧を生じさせ、それによって、流体がレンズ・モジュール１０４から引き戻される。
【００３０】
図８は、アクチュエータ・アーム１１０の１つの実施形態の斜視図を示す。本実施形態においては、ピストン駆動式アクチュエータ８００が、ハウジング８１２と、ハウジング８１２内に配置されたピストン８０２と、ハウジング８１２内に配置され、かつ、遠位端８０６がピストン８０２に取り付けられたリザーバ８０４とを含む。ピストン駆動式アクチュエータ８００は、機械的停止部８０８ａ及び８０８ｂと、スライダ８１０とをさらに含む。１つの実施形態において、スライダ８１０は、ハウジング８１２の外面の周りに嵌まり、ハウジング８１２の長さに沿って、機械的停止部８０８ａと８０８ｂとの間で横方向に摺動することができる。
【００３１】
１つの実施形態において、ピストン８０２は固定極性を有する磁石である。１つの実施形態において、スライダ８１０は、ピストン８０２の極性とは反対の固定極性を有する磁石である。ピストン８０２とスライダ８１０との間の磁力に起因して、ハウジング８１２の長さに沿ったスライダ８１０の横方向運動により、ピストン８０２もまたハウジング８１２内で横方向に移動する。スライダ８１０は、例えば、図６ａ又は図６ｂに示されるもののような、任意の形状を有することができる。
【００３２】
図９ａは、スライダ８１０が機械的停止部８０８ａに対して第１の位置にあるピストン駆動式アクチュエータ９００の側面図を示す。図９ｂは、スライダ８１０が、ハウジング８１２の長さに沿って、機械的停止部８０８ａと８０８ｂとの間の第２の位置に横方向運動９０４を行うピストン駆動式アクチュエータ９０２を示す。横方向運動９０４により、ピストン８０２も横方向に移動し、それによって、リザーバ８０４の遠位端８０６がよりヒンジ１０８のより近くに押し付けられ、リザーバ８０４を潰す。図９ｃは、スライダ８１０が、ハウジング８１２の長さに沿って、機械的停止部８０８ｂに対する第３の位置に横方向運動９０８を行うピストン駆動式アクチュエータ９０６を示す。第３のスライダ位置への横方向運動９０８により、リザーバ８０４が最大の状態までさらに潰れる。１つの実施形態において、スライダ８１０が、ハウジング８１２の長さに沿って、ヒンジ１０８から離れるように横方向に移動すると、ピストン８０２もヒンジ１０８から横方向に離れるように移動する。このことにより、リザーバ８０４がその元の形状に跳ね戻り、一時的に、流体に低圧を生じさせ、それによって、流体がレンズ・モジュール１０４から引き戻される。
【００３３】
図１０は、アクチュエータ・アーム１１０の別の実施形態の分解斜視図を示す。本実施形態において、サンドイッチ・ドーム・アクチュエータ１０００が、内側半体１００２及び外側半体１００４を有するハウジング１０１０と、ハウジング１０１０の内側半体１００２上の複数の準安定ドーム１００６と、ハウジング１０１０の外側半体１００４上の複数の双安定ドーム１００８とを含む。リザーバ１０１２はハウジング１０１０内に配置され、準安定ドーム１００６と双安定ドーム１００８との間に配置される。１つの実施形態において、各々の双安定ドーム１００８は、それぞれの準安定ドーム１００６の真向かいに配置される。双安定ドーム１００８又はそれぞれの準安定ドーム１００６のいずれかの圧縮により、ドーム間のリザーバ１０１２の一部分の圧縮が生じる。
【００３４】
ハウジング１０１０の外面に沿った複数の準安定ドーム１００６の真向かいの複数の双安定ドーム１００８により、着用者が、ハウジング１０１０内の、ドーム間に配置されたリザーバ１０１２に対する圧縮状態を慎重に制御することが可能になる。双安定ドーム１００８は、局所的な最大圧縮を可能にする一方、準安定ドーム１００６は局所的な可変の圧縮状態を可能にする。ドームの状態を変化させることによりリザーバ１０１２への圧縮を解放することによって、リザーバ１０１２がその元の形状に跳ね戻り、一時的に、流体に低圧を生じさせ、それによって、流体がレンズ・モジュール１０４から引き戻される。
【００３５】
１つの実施形態において、リザーバ１０１２への合計圧縮量を制御するために、双安定ドーム１００８又は準安定ドーム１００６のいずれかが、ヒンジ１０８から最も遠くに配置されたドームから始まり、ヒンジ１０８に向かって内方に移動するように押し付けられる。１つの実施形態において、ハウジング１０１０の外側に沿った双安定ドーム１００８又は準安定ドーム１００６のいずれかの全てを圧縮することにより、リザーバ１０１２に対する最大圧縮状態が生じる。
【００３６】
図１１は、それぞれの準安定ドーム１１０２の真向かいの単一の双安定ドーム１１００の断面を示し、双安定ドーム１１００の動作をさらに示す。双安定ドーム１１００は、弛緩状態１１０４又は圧縮状態１１０６のいずれかで存在する。弛緩状態１１０４においては、双安定ドーム１１００は、ハウジング１０１０の長さに対して直交する方向にリザーバ１０１２から離れるように押し出される。圧縮状態１１０６においては、双安定ドーム１１００は、ハウジング１０１０の長さに対して直交する方向にリザーバ１０１２に向かって内方に押し付けられる。圧縮状態１１０６は、圧縮された双安定ドーム１１００とそれぞれの準安定ドーム１１０１との間で、リザーバ１０１２の一部分に局所的な最大圧縮を生じさせる。第１の力１１０８を双安定ドーム１１００の外面にかけると、双安定ドームは弛緩状態１１０４から圧縮状態１１０６に切り換わる。第２の力１１１０をかけると、双安定ドームは圧縮状態１１０６から弛緩状態１１０４に戻る。任意の外部手段によりいずれかの力をかけることができる。例えば、着用者の指で双安定ドーム上を押し付けることにより、いずれかの力をかけることができる。第１の力１１０８及び第２の力１１１０は、同じ大きさであってもよく、又は異なる大きさであってもよい。双安定ドーム１１００をどちらか一方の状態間で切り換えるために、各々の力を所与の閾値の大きさより大きくする必要がある。
【００３７】
図１２ａ−図１２ｄは、それぞれの準安定ドーム１２０２の真向かいの単一の双安定ドーム１２００の断面を示し、準安定ドーム１２０２の動作をさらに示す。準安定ドーム１２０２は、完全弛緩状態１２０４と完全圧縮状態１２０６との間の任意の状態で存在することができる。完全弛緩状態１２０４と完全圧縮状態１２０６の両方とも、前述のような双安定ドーム１１０の状態と類似している。図１２ａは、完全弛緩状態１２０４の準安定ドーム１２０２を示す。１又はそれ以上の力を準安定ドーム１２０２の表面にかけて、これをリザーバ１０１２に向かって内方に押し付けることができる。例えば、図１２ｂは、準安定ドーム１２０２を押し付けて完全弛緩状態１２０４から第１の状態１２１０にし、リザーバ１０１２に第１の圧縮を生じさせる第１の力１２０８を示す。図１２ｃは、準安定ドーム１２０２を押し付けて第２の状態１２１４にし、リザーバ１０１２に第１の圧縮より大きい第２の圧縮を生じさせる第２の力１２１２を示す。図１２ｄは、準安定ドーム１２０２に押し付けて完全圧縮状態１２０６にし、双安定ドーム１２００と準安定ドーム１２０２との間に、リザーバ１０１２の一部分に局所的な最大圧縮を生じさせる第３の力１２１６を示す。準安定ドーム１２０２は、それぞれの双安定ドーム１２００を押して圧縮状態にし、それにより準安定ドーム１２０２をリザーバ１０１２から離れるように押し戻すことにより、完全弛緩状態１２０４に戻ることができる。
【００３８】
上述の例は、動作の説明に限定することを意図するものではない。所与の閾値より大きい、異なる大きさの任意の数の力を用いて、準安定ドームの状態を変化させ得ることを理解することができる。任意の外部手段により力を加えることもできる。例えば、着用者の指で準安定ドーム上を押すことにより、力を加えることができる。
【００３９】
例えば、これらに限定されるものではないが、ピンセット・アセンブリ、スライダ、玉軸受、準安定ドーム及び双安定ドーム等の説明された種々のアクチュエータ・アセンブリの部品は、金属射出成形（ＭＩＭ）、鋳造、機械加工、プラスチック射出成形等のいずれかの適切なプロセスにより製造することができる。材料の選択は、機械的特性、温度感受性、分散のような光学的特性、成形性特性、又は当業者に明らかないずれかの他の要因の要件によってさらに伝えることができる。
【００４０】
流体レンズに用いられる流体は、無色の流体とすることができるが、他の実施形態は、用途に応じて、意図した用途がサングラス用である場合など、色のついた流体を含むことができる。用いることができる流体の一例は、ミシガン州ミッドランド所在のＤｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇによって「拡散ポンプ油」という名で製造されており、これは、一般に「シリコーン油」とも呼ばれている。
【００４１】
流体レンズは、ガラス、プラスチック、又はいずれかの他の適切な材料で作製された硬質光学レンズを含むことができる。他の適切な材料は、例えば、ジエチルグリコールビスアリルカーボネート（ＤＥＧ−ＢＡＣ）、ポリ（メチルメタクリレート）（ＰＭＭＡ）及び特許権を有するポリ尿素複合体、即ち商標名ＴＲＩＶＥＸ（ＰＰＧ）を含むが、これらに限定されない。
【００４２】
流体レンズは、例えば制限なく、透明かつ弾性のポリオレフィン、ポリシクロ脂肪族化合物、ポリエーテル、ポリエステル、ポリイミド、及び、例えばＭＹＬＡＲ又はＳＡＲＡＮとして製造されるもののような市販のフィルムを含むポリ塩化ビニリデンフィルムなどのポリウレタンのうちの１つ又はそれ以上といった、可撓性かつ透明の不透水性材料で作製された膜を含むことができる。膜材料として用いるのに適した他のポリマーは、例えば、ポリスルホン、ポリウレタン、ポリチオウレタン、ポリエチレンテレフタレート、シクロオレフィンのポリマー、及び脂肪族又は脂環式ポリエーテルを含むが、これらに限定されない。
【００４３】
接続管は、例えばＴＹＧＯＮ（ポリ塩化ビニル）、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）及び天然ゴムなどの１つ又はそれ以上の材料で作製することができる。例えば、ＰＶＤＦは、その耐久性、透過性及びクリンプ加工への耐性に基づき、好適であり得る。
【００４４】
ハウジング及びピンセット・アセンブリは、いずれかの適切な形状とすることができ、プラスチック、金属、又はいずれかの他の適切な材料で作製することができる。１つの実施形態において、ハウジング及びピンセット・アセンブリは、例えば制限なく、高耐衝撃性プラスチック材料、アルミニウム、チタン等のような軽量材料で作製される。１つの実施形態において、ハウジング及びピンセット・アセンブリは、全体又は一部を透明材料で作製することができる。
【００４５】
リザーバは、例えば制限なく、デラウェア州Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ所在のＤｕＰｏｎｔ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  Ｅｌａｓｔｏｍｅｒｓ  ＬＬＣにより供給されている熱収縮性ＶＩＴＯＮ（登録商標）のようなポリニフッ化ビニリデン、独国Ｍｅｃｈｅｎｈｅｉｍ所在のＤＳＧ−ＣＡＮＵＳＡにより製造されるＤＥＲＡＹ−ＫＹＦ１９０（可撓性）、ペンシルバニア州Ｂｅｒｗｙｎ所在のＴｙｃｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｃｏｒｐ．（以前はＲａｙｃｈｅｍ  Ｃｏｒｐ．）により製造されるＲＷ−１７５（半剛性）又はいずれかの他の適切な材料で作製することができる。リザーバの付加的な実施形態が、その全体が引用により組み入れられる特許文献４に記載されている。
【００４６】
概要及び要約セクションではなく、詳細な説明のセクションは、特許請求の範囲を理解するために用いられることが意図されることを理解すべきである。概要及び要約セクションでは、発明者により考えられる、１つ又はそれ以上の、しかし全てではない本発明の例示的な実施形態を述べることができ、従って、本発明及び添付の特許請求の範囲を多少なりとも限定することを意図するものではない。
【００４７】
本発明は、特定の機能及びその関係の実装を示す機能的な基礎的要素の助けにより上述された。説明の便宜上、これらの機能的な基礎的要素の境界は、本明細書において任意に定められた。特定の機能及びその関係が適切に行われる限り、代替的な境界を定めることができる。
【００４８】
特定の実施形態の上記の説明は、当技術分野の技術の範囲内の知識を適用することにより、必要以上の実験なしに、本発明の一般的な概念から逸脱することなく、他者がそのような特定の実施形態の種々の用途を容易に変更すること及び／又はこれに適合させることができる本発明の一般的な性質を十分に明らかにするであろう。従って、そのような適合及び変更は、本明細書に提示される教示及び指針に基づいて、開示される実施形態の等価物の意味及び範囲内にあることが意図される。本明細書における表現又は用語は、限定ではなく説明を目的とするものであり、本明細書の用語又は表現は、教示及び指針に照らして当業者により解釈されることを理解すべきである。
【００４９】
本発明の広さ及び範囲は、上述の例示的な実施形態のいずれによっても制限されるべきではではなく、以下の特許請求の範囲及びその等価物によってのみ定められるべきである。
【符号の説明】
【００５０】
１００：流体充填レンズ・システム
１０２：ブリッジ
１０４：レンズ・モジュール
１０６：リム
１０８：ヒンジ
１１０：アクチュエータ・アーム
１１２：遠位端
２００、４００、４０２、４０６：垂直ピンセット・アクチュエータ
２０２、５０２：固定端
２０４、５０４：自由端
２０６：上部ペンチ
２０８：下部ペンチ
２１０、５１０、１０１２：リザーバ
２１２：ブレース
２１４ａ、２１４ｂ、５１２ａ、５１２ｂ、８０８ａ、８０８ｂ：機械的停止部
２１６、５１４、８１０：スライダ
２１８、５１６：ピンセット・アセンブリ
２２０、５１８、５２０：玉軸受
５００、７００、７０２、７０６：水平ピンセット・アクチュエータ
５０６：固定ペンチ
５０８：自由ペンチ
６００：開放型ブラケット・スライダ
６０２：閉鎖型ブラケット・スライダ
６０４：コネクタ
６０６：摺動ループ
８００、９００、９０２、９０６：ピストン駆動式アクチュエータ
８０２：ピストン
８０６：リザーバの遠位端
８１２、１０１０：ハウジング
１０００：サンドイッチ・ドーム・アクチュエータ
１００２：内側半体
１００４：外側半体
１００６、１１０２、１２０２：準安定ドーム
１００８、１１００、１２００：双安定ドーム
１１０４：弛緩状態
１１０６：圧縮状態
１１０８、１２０８：第１の力
１１１０、１２１２：第２の力
１２０４：完全弛緩状態
１２０６：完全圧縮状態
１２１０：第１の状態
１２１４：第２の状態
１２１６：第３の力
【図１】
0005995008.tif 000002
【図２Ａ】
0005995008.tif 000003
【図２Ｂ】
0005995008.tif 000004
【図３】
0005995008.tif 000005
【図４Ａ】
0005995008.tif 000006
【図４Ｂ】
0005995008.tif 000007
【図４Ｃ】
0005995008.tif 000008
【図５Ａ】
0005995008.tif 000009
【図５Ｂ】
0005995008.tif 000010
【図６Ａ】
0005995008.tif 000011
【図６Ｂ】
0005995008.tif 000012
【図６Ｃ】
0005995008.tif 000013
【図６Ｄ】
0005995008.tif 000014
【図７Ａ】
0005995008.tif 000015
【図７Ｂ】
0005995008.tif 000016
【図７Ｃ】
0005995008.tif 000017
【図８】
0005995008.tif 000018
【図９Ａ】
0005995008.tif 000019
【図９Ｂ】
0005995008.tif 000020
【図９Ｃ】
0005995008.tif 000021
【図１０】
0005995008.tif 000022
【図１１】
0005995008.tif 000023
【図１２Ａ】
0005995008.tif 000024
【図１２Ｂ】
0005995008.tif 000025
【図１２Ｃ】
0005995008.tif 000026
【図１２Ｄ】
0005995008.tif 000027