(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
調整可能流体充填レンズのためのアクチュエータ・アセンブリであって、
前記調整可能流体充填レンズに流体接続された中空中央部を備えたテンプル部品と、
前記中空中央部内に配置された流体と、
磁気アクチュエータアセンブリと、を有し、
前記磁気アクチュエータアセンブリは、
（ｉ）  前記テンプル部品に摺動可能に取り付けられた磁気スライダと、
（ｉｉ）  前記中空中央部内に摺動可能に配置され、前記磁気スライダと磁気的に相互作用する磁気要素と、
（ｉｉｉ）  プッシャ・アームと、を有し、前記磁気アクチュエータアセンブリは、前記磁気アクチュエータアセンブリの作動中、前記プッシャ・アームが軸線方向の力を付与するように構成され、
前記磁気要素は、前記テンプル部品に対する前記磁気要素の移動が前記調整可能流体充填レンズ内の流体量を増加又は減少させることにより、前記調整可能流体充填レンズの光学屈折力を変化させることを特徴とするアクチュエータ・アセンブリ。
【請求項２】
前記磁気要素は、前記磁気要素の第１の方向への移動が、前記流体を前記流体充填レンズ内に押し込み、前記磁気要素の第２の方向への移動が、前記流体が前記流体充填レンズから引き出すように構成されることを特徴とする、請求項１に記載なアクチュエータ・アセンブリ。
【請求項３】
前記磁気要素は強磁性流体で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・アセンブリ。
【請求項４】
前記磁気要素は、前記磁気要素と前記テンプル部品との間に流体シールを生成するように構成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・アセンブリ。
【請求項５】
前記テンプル部品は、前記中空中央部を完全に囲み、シールするように構成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・アセンブリ。
【請求項６】
前記プッシャ・アームは、前記磁気スライダ及び前記磁気要素に物理的に取り付けられていることを特徴とする、請求項１に記載のアクチュエータ・アセンブリ。
【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。流体レンズの屈折力調整（ｐｏｗｅｒ  ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ）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。
【０００４】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【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】
【０００６】
【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】
【０００７】
１つの実施形態において、調整可能流体充填レンズのためのアクチュエータ・アセンブリが、流体レンズ・モジュールと、流体レンズ・モジュールを取り囲むクランプと、クランプを囲むフレームと、クランプの端部に接続されたアクチュエータとを含む。本実施形態において、アクチュエータは、フレームの外側からアクセス可能であり、アクチュエータは、フレームに対するアクチュエータの移動によりクランプが圧縮されるように構成され、クランプは、クランプが圧縮されたときに流体レンズ・モジュールの光学屈折力を調整するように構成される。
【０００８】
別の実施形態において、調整可能流体充填レンズのためのアクチュエータ・アセンブリが、調整可能流体レンズに流体接続された中空中央部を有するテンプル部品と、中空中央部内に配置された流体と、テンプル部品に摺動可能に取り付けられた磁気スライダと、中空中央部内に摺動可能に配置され、かつ、磁気スライダと磁気的に結合された磁気要素とを含む。本実施形態において、磁気要素は、テンプル部品に対する磁気要素の移動が、調整可能流体充填レンズの流体量を増加又は低減させることにより、流体充填レンズの光学屈折力を変化させるように構成される。
【０００９】
別の実施形態において、調整可能流体充填レンズのためのアクチュエータ・アセンブリが、流体レンズ・モジュールと、流体レンズ・モジュールに流体接続された中空中央部を有するテンプル部品と、テンプル部品に回転可能に取り付けられたアクチュエータと、中空中央部内に配置され、アクチュエータに結合された基部と、基部に接続された第１の端部を含むケーブルと、中空中央部内に摺動可能に配置され、ケーブルの第２の端部に接続されたプランジャとを含む。本実施形態において、アクチュエータは、第１の方向へのテンプル部品に対するアクチュエータの回転により、ケーブルが基部の周りに巻き付き、プランジャを第１の方向に引き込むように構成され、流体レンズ・モジュールは、プランジャの移動が、流体レンズ・モジュールの光学屈折力を変化させるように構成される。
【００１０】
別の実施形態において、調整可能流体充填レンズのためのアクチュエータ・アセンブリが、流体レンズ・モジュールと、流体レンズ・モジュールに流体接続された中空中央部を含むハウジングと、ハウジングに回転可能に取り付けられたアクチュエータと、中空中央部内に配置され、かつ、アクチュエータに磁気的に結合されたプランジャとを含む。本実施形態において、プランジャは、ハウジングのねじ付き内面と係合し、ハウジング内での軸方向運動を可能にするように構成されたねじ付き外面を含み、アクチュエータは、ハウジングに対する前記アクチュエータの回転により、前記プランジャが磁力を介して前記ハウジングに対して回転し、ハウジング内で軸方向に前進するように構成され、流体レンズ・モジュールは、プランジャの移動が、流体レンズ・モジュールの光学屈折力を変化させるように構成される。
【００１１】
別の実施形態において、調整可能流体充填レンズのためのアクチュエータ・アセンブリが、流体レンズ・モジュールと、屈曲部を内部に有する中空中央部を含むテンプル部品と、中空中央部内に配置され、かつ、流体レンズ・モジュールに流体接続されたリザーバと、中空中央部内に配置された可撓性プッシャとを含む。本実施形態において、可撓性プッシャは屈曲部で撓み、リザーバを圧縮するように構成され、リザーバは、リザーバの圧縮が流体充填レンズの光学屈折力を変化させるように構成される。
【００１２】
別の実施形態において、調整可能流体充填レンズのためのアクチュエータ・アセンブリが、中空中央部を含むテンプル部品と、中空中央部内に配置されたリザーバと、テンプル部品に回転可能に取り付けられたホイールとを含む。本実施形態において、ホイールの軸方向面は、ホイールがテンプル部品に対して回転されたときにリザーバを変形させるように構成された突出部を含み、リザーバは、リザーバの変形が流体充填レンズの光学屈折力を変化させるように構成される。
【００１３】
別の実施形態において、調整可能流体充填レンズのためのアクチュエータ・アセンブリが、流体レンズ・モジュールと、中空中央部を有するテンプル部品と、流体レンズ・モジュールに流体接続されたリザーバと、中空中央部内に摺動可能に配置されたプッシャとを含む。本実施形態において、プッシャは、テンプル部品に対して軸方向に移動してリザーバを変形させ、前記流体レンズ・モジュールの光学屈折力を調整するように構成され、リザーバは、プッシャがリザーバに対して移動されたときにプッシャを包み込むように構成される。
【００１４】
別の実施形態において、調整可能流体充填レンズのためのアクチュエータ・アセンブリが、流体レンズ・モジュールと、中空中央部を有するテンプル部品と、流体レンズ・モジュールに流体接続されたリザーバと、リザーバに隣接する膨張可能バルーンと、バルーンに接続され、かつ、前記バルーンの膨張を可能にするように構成されたポンプと、バルーンに接続され、かつ、バルーンの収縮を可能にするように構成された圧力逃がし弁とを含む。本実施形態において、バルーンは、バルーンの膨張又は収縮がリザーバを変形させるように構成され、リザーバは、リザーバの変形が流体レンズの光学屈折力を変化させるように構成される。
【００１５】
別の実施形態において、調整可能流体充填レンズのためのアクチュエータ・アセンブリが、流体レンズ・モジュールと、中空中央部を有するテンプル部品と、中空中央部に配置され、かつ、流体レンズ・モジュールに流体接続されたリザーバと、中空中央部内に配置され、かつ、空気を導入してリザーバの変形を可能にするように構成されたダックビル弁と、中空中央部に接続され、前記中空中央部内の加圧空気を除去してリザーバの変形を可能にするように構成された圧力逃がし弁とを含む。本実施形態において、リザーバは、リザーバの変形が流体レンズの光学屈折力を変化させるように構成される。
【００１６】
別の実施形態において、調整可能流体充填レンズが、流体チャンバと、流体チャンバを取り囲むフレームと、フレーム内に配置され、かつ、流体チャンバに流体接続された隔壁とを含む。本実施形態において、隔壁は、針によって穿孔可能であり、針を引き抜いた後に流体チャンバを自動的にシールすると共に、流体シールするように構成される。
【００１７】
別の実施形態において、調整可能流体充填レンズ・モジュールが、流体を含有する流体チャンバと、流体を加熱するように構成された熱要素とを含む。本実施形態において、流体が加熱されると、流体が膨張して流体チャンバの形状を変形させ、流体レンズ・モジュールの光学屈折力を変化させる。
【００１８】
本発明のさらなる実施形態、特徴、及び利点、並びに、本発明の種々の実施形態の構造及び動作は、添付図面を参照して、以下で詳細に説明される。
【００１９】
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】
【００２０】
【図１】眼鏡アセンブリの１つの実施形態の斜視図を示す。
【図２】図１の眼鏡アセンブリの一部分の斜視図を示す。
【図３】図１の眼鏡アセンブリのクランプの正面図を示す。
【図４】図１の線４−４に沿った眼鏡アセンブリの一部分の断面図を示す。
【図５】図１の線４−４に沿った眼鏡アセンブリの別の一部分の断面図を示す。
【図６】第１の構成における、線６−６に沿った図１の眼鏡アセンブリの一部分の断面図を示す。
【図７】第２の構成における、線６−６に沿った図１の眼鏡アセンブリの一部分の断面図を示す。
【図８】磁気アクチュエータ・アセンブリの１つの実施形態の断面図を示す。
【図９】図８の磁気アクチュエータ・アセンブリの断面図を示す。
【図１０】磁気アクチュエータ・アセンブリの１つの実施形態の断面図を示す。
【図１１】眼鏡アセンブリの１つの実施形態の部分透視図を示す。
【図１２】線１２−１２に沿った図１１の眼鏡アセンブリの磁気アクチュエータ・アセンブリの１つの実施形態の断面図を示す。
【図１３】線１２−１２に沿った図１１の眼鏡アセンブリの磁気アクチュエータ・アセンブリの別の実施形態の断面図を示す。
【図１４】第１の構成における作動システムの１つの実施形態の断面図を示す。
【図１５】第２の構成における図１４の作動システムの断面図を示す。
【図１６】作動システムの１つの実施形態の部分透視図を示す。
【図１７】図１６の作動システムのホイール・アセンブリの分解図を示す。
【図１８】第１の構成における作動システムの１つの実施形態の断面図を示す。
【図１９】第２の構成における図１８の作動システムの１つの実施形態の断面図を示す。
【図２０】作動システムの１つの実施形態の斜視図を示す。
【図２１】図２０の作動システムの一部分を示す。
【図２２】作動システムの１つの実施形態の断面図を示す。
【図２３】流体レンズ・モジュールの正面図を示す。
【図２４】別の流体レンズ・モジュールの分解図を示す。
【図２５】膨張した状態における図２４の流体レンズ・モジュールの一部分の断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の実施形態は、添付図面を参照して説明される。
【００２２】
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光学用途にも用い得ることが明らかであろう。
【００２３】
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。
【００２４】
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、本発明の流体充填レンズ及び作動システムの幾つかの実施形態により達成することができる。
【００２５】
クランプ・アクチュエータの実施形態
図１は、本発明の実施形態による眼鏡アセンブリ１０の正面斜視図を示す。眼鏡アセンブリ１０は、フレーム１２と、流体レンズ・モジュール１４と、アクチュエータ１６と、接続アーム１８と、テンプル部品（又はアーム）２０とを含む。動作中、アクチュエータ１６が接続アーム１８に対して上下方向に移動されると、流体レンズ・モジュール１４の形状が変化する。流体レンズ・モジュール１４の形状が変化すると、流体レンズ・モジュール１４の光学屈折力（ｏｐｔｉｃａｌ  ｐｏｗｅｒ）が変化する。この動作は、下記の図２−図７に関してさらに説明される。
【００２６】
図２は、接続アーム１８及びアクチュエータ１６の拡大図を示す。１つの実施形態において、アクチュエータ１６は、実質的に矩形であり、接続アーム１８と摺動可能に結合される。１つの実施形態において、アクチュエータ１６は、接続アーム１８の外面２２上に配置される。他の実施形態においては、アクチュエータ１６は、接続アーム１８を貫通する。矢印２４で示されるように、１つの実施形態において、アクチュエータ１６は、接続アーム１８に対して上下方向に移動することができる。別の実施形態においては、アクチュエータ１６は、接続アーム１８に対して水平方向に移動すること、又は、接続アーム１８に対してねじることもできる。１つの実施形態において、アクチュエータは、フレームの外側からアクセス可能である。例えば、図１に示されるように、アクチュエータ１６は、接続アーム１８の縁部を超えて延びるので、接続アーム１８の上方及び下方に見える。他の実施形態においては、アクチュエータ１６は、単一方向にのみ、接続アーム１８を超えて延びることができる。
【００２７】
図３は、流体レンズ・モジュール１４のクランプ２６の正面図を示す。クランプ２６は、ヒンジ３２によって接続された第１の部分２８及び第２の部分３０を含む。第１の部分２８、第２の部分３０、及びヒンジ３２は全て、レンズフレームの異なる部分とすることができる。第１の端部３４は第１の部分２８の遠位端上に配置され、第２の端部３６は第２の部分３０の遠位端上に配置される。両端部が互いに向かって又は互いから離れるように移動するのを可能にするように、間隙３８が、第１の端部３４と第２の端部３６との間に配置される。１つの実施形態においては、アクチュエータ１６が第１の方向に移動されると、アクチュエータ１６はクランプ２６の１つ又はそれ以上の部分を移動させて、間隙３８の幅を増大させる。アクチュエータ１６が第２の方向に移動されると、アクチュエータ１６はクランプ２６の１つ又はそれ以上の部分を移動させて、間隙３８の幅を減少させる。
【００２８】
図３に示されるように、クランプ２６は、眼鏡アセンブリ１０のフレーム１２と実質的に同様に成形することができる。この形状により、ヒンジ３２が、プラスチック又は金属の屈曲により復元力をもたらすことが可能になる。他の実施形態においては、ヒンジ３２は、復元力をもたらさずに、第１の端部３４と第２の端部３６との間での相対的移動を可能にすることができる。１つの実施形態において、クランプ２６の第１の部分２８及び第２の部分３０は、直接接続されていない。代わりに、例えば、第１の部分２８は、第２の部分３０への取り付けを通してではなく、フレーム１２又は眼鏡アセンブリ１０の別の部分への取り付けを介してそれ自体のヒンジを形成することができる。１つの実施形態において、第１の部分２８及び第２の部分３０の両方とも、フレーム１２に対して移動する。他の実施形態においては、第１の部分２８及び第２の部分３０の一方だけが眼鏡アセンブリ１０に対して移動し、他方の部分は眼鏡アセンブリ１０に対して固定される。適切な力を端部の一方又は両方にかけることによって解除することができる戻り止め又はラチェット・ロック（図示せず）を用いることにより、第２の端部３６に対する第１の端部３４の位置を所望の位置に固定することができる。
【００２９】
図４は、線４−４に沿った流体レンズ・モジュール１４の一部分の断面図を示す。第１の部分２８は、第１の楔形端部４０と第２の楔形端部４２とを含む。第１の楔形端部４０は変形可能な膜４４と係合するので、第１の部分２８が上下に移動されると、第１の楔形端部４０が膜４４の形状を変化させる。
【００３０】
膜４４は、これらに限定されるものではないが、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、例えばポリ塩化ビニリデンフィルムのようなポリウレタンなどの可撓性かつ透明の不透水性材料で作製されたものとすることができる。膜材料として用いるのに適した他のポリマーは、これらに限定されるものではないが、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。膜４４は、脂環式炭化水素のような生体適合性の不透水性材料で作製することができる。１つの実施形態において、膜の厚さは、３ミクロンから１０ミクロンまでの範囲に及ぶことができる。
【００３１】
膜４４の形状が変化すると、流体レンズ・モジュール１４の光学屈折力が調整される。１つの実施形態においては、第１の楔形端部４０は膜４４を直接押し付けて、膜４４を変形させる。別の実施形態においては、楔形端部４０の移動が、レンズ・キャビティ内の圧力を上昇又は低下させ、これに従って膜４４が変形する。１つの実施形態において、膜４４は、１又はそれ以上の所定の曲げ構成に曲げられるような大きさにすること又はそのように成形することができる。例えば、アクチュエータ１６が第１の位置に移動されると、膜４４は、第１の所望の光学屈折力に対応する所定の第１の構成に変形することができる。アクチュエータ１６が第２の位置に移動されると、膜４４は、第２の所望の光学屈折力に対応する所定の第２の構成に変形することができる。
【００３２】
付加的に又は代替的に、膜４４の厚さは、膜４４の球状の又は他の所定の変形を生じさせるように輪郭付けすることができる。例えば、１つの実施形態において、膜４４は、膜４４の他の部分より可撓性のあるはめ込み部分を含むので、膜４４の変形により、はめ込み部分以外の膜４４の部分を実質的に変化させることなく、はめ込み部分の形状が球状に変化する。
【００３３】
図４に示されるように、第２の楔形状端部４２は、第１の硬質レンズ４６と係合する。レンズ・モジュール１４は、第１の硬質レンズ４６と膜４４との間にシール４７をさらに含むことができる。本明細書で説明される硬質レンズは、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することができる。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。本明細書に説明されるレンズの１つ又はそれ以上は、１．４２から１．４６までの屈折率を有するシリコーン・ハイドロゲル架橋ポリマーのような、従来のソフトレンズ材料で作製することができる。レンズは、耐衝撃性ポリマーで作製することができ、耐擦傷性コーティング又は反射防止コーティングを有することができる。
【００３４】
幾つかの実施形態において、第１の部分２８は、図４に示される楔形端部の代わりに、膜４４を変形させるための他の適切な形状を含むことができる。例えば、第１の部分２８の一方の側を楔形にし、他方の側を実質的に垂直にするか又は湾曲させることができる。
【００３５】
図５は、線４−４に沿った流体レンズ・モジュール１４の一部分の断面図を示す。流体レンズ・モジュール１４は、第１の部分２８及び第２の部分３０によって分離された第１の硬質レンズ４６及び第２の硬質レンズ４８を含む。第１の硬質レンズ４６と膜４４は、それらの間に、第１の流体５２を含むレンズ・チャンバ５０を形成するように構成される。第２の流体５４も同様に、膜４４と第２の硬質レンズ４８との間に含むことができる。流体レンズ・モジュールに用いられる流体は、例えば、空気又は蒸留水などの無色の流体とすることができる。他の実施形態は、用途に応じて、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。幾つかの実施形態においては、流体は、レンズ材料に適合する屈折率を有する脂肪族ポリシロキサンとすることができる。第１の流体５２及び第２の流体５４は、同じものとすることができる。代替的に、流体は異なるものとすることもでき、例えば、第１の流体５２をシリコーン油とし、第２の流体５４を空気とすることができる。１つの実施形態において、膜４４は、第１の硬質レンズ４６並びに第２の硬質レンズ４８に流体シールされる。膜４４は、接着剤、超音波溶接、熱シール、レーザ溶接、又はいずれかの類似のプロセスなどの任意の適切な方法によって、一方又は両方の硬質レンズ４６、４８にシールすることができる。膜４４、第１の硬質レンズ４６及び第２の硬質レンズ４８の１つ又はそれ以上を、支持要素に少なくとも部分的に接合し、次いでフレーム１２に接合することができる。膜４４は、シールされたときに実質的に平坦にすることができるが、特定の曲率又は球面幾何学に熱成形することができる。幾つかの実施形態において、膜４４、第１の硬質レンズ４６、第２の硬質レンズ４８、第１の流体５２及び第２の流体５４の１つ又はそれ以上は、同じ屈折率を有することができる。
【００３６】
図５に示される例は、流体レンズ・モジュール１４のための別個の流体リザーバを必要としない。代替的な実施形態においては、クランプ２６又はテンプル部品（又はアーム）２０内といった眼鏡アセンブリ１０内にリザーバを含ませて、付加的な流体を与える又は貯蔵することができる。そのような実施形態において、流体レンズ・モジュール１４は、リザーバとレンズ・チャンバ５０との間に流体の流れを与える導管を含むことができる。
【００３７】
図６は、膜４４が第１の構成に変形された、線６−６に沿った流体レンズ・モジュール１４の一部分の断面図を示す。本実施形態において、膜４４は、第２の硬質レンズ４８に押し付けられ、そこから延びるので、１つの流体レンズだけが流体レンズ・モジュール１４内に形成される。図７は、膜４４が第２の構成に変形された、線Ｂ−Ｂに沿った流体レンズ・モジュール１４の一部分の断面図を示す。上述のように、変形形状は、所望の光学屈折力に対応することができる。
【００３８】
１つの実施形態において、流体レンズ・モジュール１４の変形は、非球状の撓みをもたらし得る。これに対応するために、第１及び／又は第２の硬質レンズ４６、４８の前面及び後面を非球面とし、撓みがもたらすあらゆる非点収差を補正することができる。例えば、１つの実施形態においては、第１の硬質レンズ４６の前面５６が変形により生じた非点収差を抑制し、一方、別の実施形態においては、後面５８が変形を抑制することができる。幾つかの実施形態において、前面５６は球状であり、その表面全体にわたって同じ曲線を有することができる。１つの実施形態において、後面５８は非球面であり、注視角度（ｇａｚｅ  ａｎｇｌｅ）の関数としてより薄いプロファイル及び所望の屈折力プロファイルを提供するようにレンズの中央から縁部まで徐々に変化する、前面の曲率より複雑な曲率を有し、注視角度は、本明細書では、実際の視線と流体レンズ・モジュール１４の主軸との間に形成される角度として定められる。
【００３９】
１つの実施形態において、第１の硬質レンズ４６の前面５６は、メニスカス形状を有する、すなわちその前側は凸状であり、後側は凹状である。従って、前面５６及び後面５８の両方とも同じ方向に湾曲される。後面５８は、中央がより厚く縁部がより薄いものとすることができる、すなわち前面５６の曲率半径は後面５８の曲率半径より小さい。
【００４０】
眼鏡アセンブリ１０の幾つかの実施形態においては、左右のレンズの一方又は両方に、それぞれのレンズ・モジュール及び／又は作動システムが設けられるので、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。この構成の実施形態により、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。
【００４１】
幾つかの実施形態において、流体レンズ・モジュール１４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。この構成の実施形態により、ユーザが、屈折力を調整して、特定の明るい環境における特定の物体距離についての屈折異常を正確に適合させ、着用者の瞳孔サイズに依存する目の生来の焦点深度の変更を補償することが可能になる。幾つかの実施形態においては、代替的に又は付加的に、流体レンズ・モジュール１４を用いて、人間の視覚の生理的範囲外に像の拡大をもたらすことができる。
【００４２】
幾つかの実施形態においては、流体レンズ・モジュール１４は、異なる光学特性をもたらす別個のレンズ領域を含むことができる。例えば、第１の領域は近視用に矯正し、一方、第２の領域は遠視用に矯正することができる。代替的に、領域の一方又は両方が、ほとんど又は全く光学的矯正をもたらさないこともある。別の実施形態においては、光学特性の段階的変化により、別個の領域が分離される。
【００４３】
磁気アクチュエータの実施形態
図８及び図９は、本発明の実施形態による磁気アクチュエータ・アセンブリ６０の断面図を示す。磁気アクチュエータ・アセンブリ６０は、テンプル部品６４上に摺動可能に配置された磁気スライダ６２を含む。テンプル部品６４は、流体レンズ・モジュール６６に取り付けられ、流体７０及び磁気要素７２が配置された中空中央部６８を含む。１つの実施形態において、磁気要素７２は、中空中央部６８内に摺動可能に配置されたシリンダ磁石又は棒磁石のような固体磁石である。本実施形態において、中空中央部６８は、磁気要素７２の形状と実質的に合致し、磁気要素７２とテンプル部品６４との間に実質的な流体シールをもたらす。動作中、磁気スライダ６２がテンプル部品６４に対して移動されると（例えば、図８に示されるように左又は右へ）、磁気スライダ６２は磁気要素７２に力をかけて磁気要素７２を移動させる。磁気要素７２が移動されると、これはピストンのように作用し、流体７０を、流体レンズ・モジュール６６内に押し込むか又はその外へ引き出す。幾つかの実施形態においては、磁気要素７２は磁気スライダ６２と同じ方向に移動し、他の実施形態においては、磁気要素７２は磁気スライダ６２とは異なる方向に移動する。
【００４４】
１つの実施形態においては、磁気要素７２は強磁性流体である。適切な強磁性流体は、有機溶剤又は水のような分散媒中に懸濁されたナノスケールの強磁性体又は強磁性粒子を含む液体を含むことができる。結果として、強磁性流体は、磁場の存在下で強く磁化され得る。幾つかの実施形態において、強磁性流体は流体７０と混和せず、それにより、強磁性流体がプランジャのように作用して、流体７０を流体レンズ・モジュールの中又は外に移動させることが可能になる。例えば、上述の実施形態のように、磁気スライダ６２がテンプル部品６４に対して移動されると、強磁性流体の磁気要素７２は流体７０を流体レンズ・モジュール６６内に押し込むか又はその外へ引き出す。幾つかの実施形態において、強磁性流体の磁気要素７２は、中空中央部６８の区域を完全にシールする。幾つかの実施形態において、テンプル部品６４の遠位部分７４は、中空中央部６８内の空気流を可能にする開口部を含むことができる。強磁性流体の磁気要素７２を用いる１つの利点は、幾つかの実施形態において、これが、磁気スライダ６２と磁気要素７２との間に物理的接続部を必要としないことである。結果として、テンプル部品６４を完全にシールし、従って流体７０が漏れる可能性を低減させことができる。１つの実施形態においては、例えば、テンプル部品６４は中空中央部６８を完全に囲み、シールするように構成される。
【００４５】
図１０は、本発明の１つの実施形態による磁気アクチュエータ・アセンブリ６１の断面図を示す。上述の磁気アクチュエータ・アセンブリ６０のように、磁気アクチュエータ・アセンブリ６１は、テンプル部品６５上に摺動可能に配置された磁気スライダ６３を含む。テンプル部品６５は、流体レンズ・モジュール（図示せず）に取り付けられ、流体７１及び磁気要素７３が配置された中空中央部６９を含む。磁気アクチュエータ・アセンブリ６１は、磁気スライダ６３及び磁気要素７３の両方に物理的に取り付けられたプッシャ・アーム７５をさらに含む。１つの実施形態において、プッシャ・アーム７５は、付加的な軸方向の力をもたらして、磁気要素７３を押し引きすることができる。１つの実施形態において、プッシャ・アーム７５は、テンプル部品６５の内面に合致する寸法を有する平坦なプッシャ端部８１を含むことができる。特に、磁気要素７３が強磁性流体である場合、強磁性流体が中空中央部６９内でシールを生成する間、プッシャ・アーム７５は軸方向に力をもたらすことができる。１つの実施形態において、プッシャ・アーム７５は磁性であり、磁気要素７３に磁気的に結合され、磁気要素７３の移動を容易にする。１つの実施形態において、テンプル部品６５の遠位部分７９は、テンプル部品の外面と中空中央部６９との間の空気流を可能にする、アパーチャ７７を含む。
【００４６】
ねじアクチュエータの実施形態
図１１は、本発明の別の実施形態による眼鏡アセンブリ７６の部分透視図を示す。眼鏡アセンブリ７６は、流体レンズ・モジュール７８と、テンプル部品８６に回転可能に取り付けられたアクチュエータ８２を含む磁気アクチュエータ・アセンンブリ８０と、流体８９の漏れを防ぐようにテンプル部品８６に流体シールされたハウジング８４とを含む。磁気アクチュエータ・アセンブリ８０は、ケーブル９０を介してプランジャ８８に接続される。
【００４７】
図１２は、線１２−１２に沿った磁気アクチュエータ・アセンブリ８０の断面図を示す。磁気アクチュエータ・アセンブリ８０は、アクチュエータ８２と、基部９６とを含む。１つの実施形態において、基部９６は、ハウジング８４を流体シールするような大きさにされている。アクチュエータ８２及び基部９６の各々は、その上に固定された１つ又はそれ以上の磁石９８、１００を含む。アクチュエータ８２は、磁石９８及び磁石１００を介して基部９６に磁気的に結合される。基部９６は、段部１０２においてケーブル９０に取り付けられるので、基部９６が第１の方向（例えば、図１１に示されるように反時計周り）に回転されると、ケーブル９０が段部１０２の周りに巻き付けられる。ケーブル９０が断部１０２の周りに巻き付けられると、プランジャ８８が磁気アクチュエータ・アセンブリ８０に向かって引き出される。同様に、基部９６が第２の方向（例えば、時計回り）に回転されると、ケーブル９０は段部１０２から巻き戻される。磁気アクチュエータ・アセンブリ８０は、ケーブル９０が巻き戻されたときにプランジャを所定の位置に付勢する力をもたらす１つ又はそれ以上のばね９２、９４を含む。特定の実施形態においては、ケーブル９０を剛性とすることができるので、ケーブル９０が段部１０２から巻き戻されるときに、ケーブル９０がプランジャ８８を遠位方向に押すことができる。別の実施形態においては、アクチュエータ８２は、基部９６に磁気的に結合されない。代わりに、アクチュエータ８２は、基部９６に物理的に結合される。幾つかの実施形態において、アクチュエータ８２は、基部９６に磁気的にも物理的にも結合される。
【００４８】
図１３は、代替的な磁気アクチュエータ・アセンブリ１０４を示す。磁気アクチュエータ・アセンブリ１０４は、ハウジング１０８に回転可能に取り付けられたアクチュエータ１０６を含む。ハウジング１０８は、プランジャ１１４のねじ付き外面１１２と係合するように構成されたねじ付き内面１１０を含む。アクチュエータ１０６は、磁石１１６及び１１８を介してプランジャ１１４に磁気的に結合される。別の実施形態においては、アクチュエータ１０６は、ねじのような物理的接続部を介してプランジャ１１４に結合することができ、これにより、ハウジング１０８に対するプランジャ１１４の軸方向運動も可能にしながら、アクチュエータ１０６が、プランジャ１１４に回転運動を伝達することが可能になる。動作中、アクチュエータ１０６が回転されると、プランジャ１１４も同様に回転し、ねじ付き外面１１２に沿って進む。結果として、プランジャ１１４は、流体１２０を、流体レンズ・モジュール（図示せず）内に押し込むこと又はその外へ引き出すことができる。１つの実施形態において、付加的な支持のために、ハウジング１０８に取り付けられたピン１２２に、プランジャ１１４を取り付けることができる。
【００４９】
可撓性プッシャのアクチュエータの実施形態
図１４は、本発明の別の実施形態による、第１の圧縮されていない構成における作動システム１２４の断面図を示す。作動システム１２４は、テンプル部品１２８に摺動可能に結合されたスライダ１２６を含む。テンプル部品１２８は、スライダに取り付けられた可撓性プッシャ１３８を収容する中空中央部１３０と、テンプル部品１２８の遠位端１３４の近くに配置されたリザーバ１３２とを含む。作動システム１２４は、プッシャ１３８と係合して、リザーバ１３２にわたって所望の圧力勾配を与えるように構成されたプレート１３７をさらに含むことができる。
【００５０】
リザーバ１３２は、可撓性かつ透明の不透水性材料で作製することができる。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）のようなポリ二フッ化ビニリデン、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  Ｃｒｏｐ．）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４に記載される。
【００５１】
テンプル部品１２８は、テンプル部品１２８の遠位部分をユーザの耳の一部分の周りに輪郭付けする１つ又はそれ以上の屈曲部１３６をさらに含む。そのような輪郭付けは、テンプル部品１２８がユーザの耳から滑り落ちる可能性を最小にすることができる。他の実施形態においては、屈曲部１３６は、テンプル部品１２８内の他の適切な区域に配置することができる。動作中、スライダ１２６がテンプル部品１２８に対して移動すると、スライダ１２６に取り付けられた可撓性プッシャ１３８が、屈曲部１３６の周りに湾曲してリザーバ１３２を変形させ、次いで、流体（図示せず）を、管１４０を通して流体レンズ・モジュール（図示せず）に向けて押し、流体レンズ・モジュールの光学屈折力を変化させる。
【００５２】
管１４０は、ＴＹＧＯＮ（ポリ塩化ビニル）、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）及び天然ゴムのような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、好適なものであり得る。１つの実施形態において、管１４０は、テンプル部品１２８の端部の上に嵌合し、それらの間に同一平面上の接合箇所をもたらすことができる。管１４０はさらに、作動システム１２４と流体レンズ・モジュール（図示せず）との間で流体を流れるための導管を設けることに加えて、眼鏡アセンブリのヒンジとしても働くことができる。
【００５３】
図１５は、可撓性プッシャ１３８がテンプル部品１２８の遠位端１３４に向かって延長される、第２の圧縮された構成における作動システム１２４の断面図を示す。
【００５４】
ホイール・アクチュエータの実施形態
図１６は、本発明の別の実施形態による作動システム１４２の部分透視図を示す。作動システム１４２は、中空中央部１４６を有するテンプル部品１４４を含む。中空中央部１４６は、テンプル部品１４４の遠位端１５２上に配置されたホイール・アセンブリ１４８及びリザーバ１５０を収容するように働く。図１７は、ホイール・アセンブリ１４８及びリザーバ１５０の拡大図を示す。ホイール・アセンブリ１４８は、ホイール１５４と、圧縮ディスク１５６と、圧縮ディスク１５６を所定の位置に向かって付勢するのに用いることができるばね１５７とを含む。
【００５５】
ホイール１５４は、ホイール１５４が回転されたとき、圧縮ディスク１５６をリザーバ１５０に対して軸方向に移動させるために、ホイール１５４の軸方向面上に配置された１つ又はそれ以上の突出部１５８を含む。例えば、突出部１５８は、連続する傾斜面の形態とし、ホイール１５４の回転は、圧縮ディスク１５６の滑らかで連続的な軸方向運動をもたらすようにすることができる。代替的に、ホイール１５４は、圧縮ディスク１５６を別個の増分で移動させるように働く別個の突出部を含むこともできる。圧縮ディスク１５６が第１の軸方向に移動されると、それによりリザーバ１５０が変形される。リザーバ１５０が変形すると、それにより、流体（図示せず）が管１６０を通って流体レンズ・モジュール（図示せず）に向かって押し込まれ、流体レンズ・モジュールの光学屈折力が変化する。１つの実施形態において、ホイール・アセンブリ１４８は、圧縮ディスク１５６を含まず、突出部１５８はリザーバ１５０に直接接触する。
【００５６】
折り畳み可能リザーバの実施形態
図１８は、本発明の別の実施形態による、第１の圧縮位置における作動システム１６２の断面図を示す。作動システム１６２は、中空中央部１６６を有するテンプル部品１６４を含む。中空中央部１６６は、流体１７０で充填されたリザーバ１６８と、プッシャ１７２とを収容するように働く。
【００５７】
プッシャ１７２は、テンプル部品１６４に対して軸方向に移動できるので、プッシャ１７２がリザーバ１６８に対して移動されると、リザーバ１６８がプッシャの上に折り畳まれてプッシャを包む。リザーバ１６８が変形すると、プッシャ１７２は、流体１７０を、管１７６を通って流体レンズ・モジュール（図示せず）に向かって押し込み、流体レンズ・モジュールの光学屈折力を変化させる。１つの実施形態において、プッシャ１７２は、実質的に円筒形である。他の実施形態においては、プッシャ１７２は、実質的に楕円形の断面を有する。１つの実施形態において、プッシャ１７２は、リザーバ１６８の一部分に固定され、プッシャがリザーバから離れるように移動されたときに、プッシャに固定されたリザーバの一部分がプッシャと共に移動するように構成される。
【００５８】
図１９は、プッシャ１７２がリザーバ１６８内にさらに延長された、第２の圧縮位置における作動システム１６２の断面図を示す。
【００５９】
ポンプ・アクチュエータの実施形態
図２０及び図２１は、本発明の別の実施形態による作動システム１７８を示す。図２０は、作動システム１７８の斜視図を示し、図２１は作動システム１７８の一部分を示す。作動システム１７８は、テンプル部品１８６の面１８４上に配置された第１のボタン１８０及び第２のボタン１８２を含む。図２０に示される実施形態においては、ボタン１８０及び１８２は、テンプル部品１８６の外面上に示される。他の実施形態においては、ボタン１８０及び１８２は、上面、底面、又は内面といった、テンプル部品１８６の他の表面に配置される。テンプル部品１８６は、リザーバ１８８を収容する中空中央部（図示せず）と、バルーン１９０と、ポンプ１９２と、圧力逃がし弁１９４とを含む。動作中、ユーザは、ボタン１８０を用いてポンプ１９２を繰り返し押してバルーン１９０を膨張させ、ボタン１８２を用いて圧力逃がし弁１９４を押してバルーン１９０を収縮させる。バルーン１９０が膨張すると、リザーバ１８８が変形する。リザーバ１８８が変形すると、リザーバ１８８は、流体（図示せず）を、管１９６を通って流体レンズ・モジュール（図示せず）に向かって押し込み、流体レンズ・モジュールの光学屈折力を変化させる。
【００６０】
図２２は、本発明の別の実施形態による作動システム１９８を示す。作動システム１９８は、中空中央部２０２を有するテンプル部品（又は、アーム）２００を含む。中空中央部２０２は、リザーバ２０４と、圧力逃がし弁２１１と、第１のダックビル弁２１０と、第２のダックビル弁２０８と、ピストン２１２とを収容する。ピストン２１２は、テンプル部品（又は、アーム）２００内に摺動可能に配置され、ピストン２１２の軸方向の移動を可能にする。ピストン２１２がリザーバ２０４に向かって移動されると、ピストン２１２は、第１のダックビル弁２１０を通って空気２１４を押して、リザーバ２０４を変形させる。リザーバ２０４が変形すると、ピストン２１２は、流体２１５を、リザーバ２０４に接続された管２１６を通って流体レンズ・モジュール（図示せず）に向かって押し込み、流体レンズ・モジュールの光学屈折力を変化させる。第１のダックビル弁２１０は、望ましくない逆流（左から右への流れ）を防ぎながら、加圧空気が通過する（図２２に示されるように右から左へ）のを可能にするように構成される。付加的に又は代替的に、第２のダックビル弁２０８のような付加的なダックビル弁を用いて、中空中央部２０２を加圧することができる。作動システム１９８は、中空中央部２０２の圧力を低下させるように構成された圧力逃がし弁２１１をさらに含む。
【００６１】
隔壁レンズの実施形態
図２３は、本発明の別の実施形態による流体レンズ・モジュール２１８を示す。流体レンズ・モジュール２１８は、流体チャンバ２２２を取り囲むフレーム２２０を含む。流体レンズ・モジュール２１８は、フレーム２２０内に配置され、かつ、流体チャンバ２２２をシールする第１の隔壁（septum）２２４及び第２の隔壁２２６をさらに含む。幾つかの実施形態において、隔壁２２４及び２２６の一方又は両方は、流体を流体チャンバ２２２に注入する又はそこから引き出すための、皮下針のような針２２８によって穿孔可能なように構成される。ひとたび針２２８が隔壁から除去されると、隔壁２２４は、流体チャンバ２２２から流体が漏れるのを防止するように、それ自体をシールして閉じるように構成される。１つの実施形態においては、隔壁２２４は、フレーム２２０の外面と同一平面上にある。
【００６２】
１つの実施形態において、隔壁は、流体チャンバ２２２のための気密シールを提供するのに用いられるゴム栓である。本実施形態においては、針で穿孔した後、ゴム栓は穿孔部を閉じ、気密及び湿密シールを与えて、流体チャンバの中身を保護する。図２３に示される実施形態は、流体チャンバ２２２の両側上に２つの隔壁を含む。他の実施形態においては、流体レンズ・モジュール２１８は、隔壁を１つだけを含むことができる。さらに、他の実施形態においては、流体レンズ・モジュール２１８は、複数の隔壁を異なる位置又は配向に含むことができる。図２３に示されるように、針２２８は、管材２３２を介してリザーバ２３０に接続することができる。他の実施形態においては、針２２８は、注射器の形態でリザーバ２３０に直接取り付けることができる。
【００６３】
熱流体レンズ・モジュールの実施形態
図２４及び図２５は、本発明の別の実施形態による熱流体レンズ・モジュール２３４を示す。図２４は熱流体レンズ・モジュール２３４の拡大図を示し、図２５は膨張した状態の熱流体レンズ・モジュールの一部分の断面図を示す。流体レンズ・モジュール２３４は、流体２４０を、流体チャンバ２４４内に第１の硬質レンズ２３５に対してシールする膜２３８上に配置された熱要素２３６を含む。第２の硬質レンズ２３７は、膜２３８を囲むことができる。熱要素２３６が加熱されると、熱により流体２４０が膨張し、膜２３８の形状を変形させる。膜２３８の形状が変形されると、流体レンズ・モジュール２３４の光学屈折力が変化する。
【００６４】
一実施形態において、熱要素２３６は、導電性ワイヤ２４２の単一のストランドである。本実施形態においては、電流がワイヤ２４２を通る。電流がワイヤ２４２を通ると、ワイヤ２４２が加熱して流体２４０を膨張させる。一実施形態において、電流をもたらすための、バッテリのような電源は、流体レンズ・モジュール（図示せず）を含む眼鏡アセンブリのフレーム又はテンプル部品内に配置することができる。１つの実施形態において、ワイヤを交差させてグリッド状の外観をもたらすことにより、ワイヤ２４２が格子形状２４６に配置される。１つの実施形態においては、膜２３８は、１又はそれ以上の所望の光学屈折力に対応する所定の形状に変形するように構成される。膜２３８は、熱要素２３６からの一定の熱を必要とすることなく、その変形された形状を保持するように構成することができ、又は代替的に、熱要素２３６が冷却した後に、所定の形状に戻るように構成することもできる。
【００６５】
一実施形態において、熱要素２３６は、温度勾配を与えて、膜２３８を所望の形状に変化させるように構成することができる。例えば、ワイヤ２４２は厚さが厚い又は薄い区域を含むことができるので、より多くの又はより少ない熱を膜２３８の特定の区域に適用することができる。さらに、格子２４６を特定のパターンで形成し、所望の温度勾配を達成することができる。例えば、格子２４６を形成する行及び列を、格子２４６の中心付近に互いに近接させて形成することができる。
【００６６】
別の実施形態においては、熱要素２３６は、膜２３８を変形させるために、電流を介して、独立して加熱すること又は別の方法で作動させることができる一連のセルを含むことができる。本実施形態においては、流体２４０は従来のシリコーン油とすることができる。代替的に、流体２４０は、熱要素２３６内の作動されたセルに対して磁力を示し、膜２３８を所望の形状に変形させる、強磁性流体とすることができる。
【００６７】
別の実施形態においては、熱要素２３６は、二極管、三極管、及びトランジスタのような１つ又はそれ以上の電気コンポーネントを組み込むことができ、流体レンズ・モジュール２３４にわたる温度勾配のより大きい制御を可能にすることができる。本明細書で説明される熱要素２３６は、例えば、ユーザが流体レンズ・モジュール２３４を着用しているときにユーザの目に入るのを確認できないように、例えばマイクロ材料又はナノ材料で十分に小さく作製することができる。
【００６８】
本明細書で説明されるアセンブリの実施形態における部品の各々についての材料の選択は、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。例えば、説明される種々の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。アセンブリは、いずれの適切な形状としてもよく、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。幾つかの実施形態において、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の材料を用いることができる。１つの実施形態において、部品の１つ又はそれ以上を、全体的又は部分的に透明材料で作製することができる。
【００６９】
上述の態様は、異なる他の部品内に含まれる又はそれらと接続される異なる部品を示す。そうした示される構造は単なる例示にすぎず、実際には、同じ機能を達成する多くの他の構造を実装できることを理解すべきである。概念的な意味においては、同じ機能を達成するための部品の任意の配置は、所望の機能が達成されるように効果的に「関連付けられている」。従って、特定の機能を達成するために結合された本明細書の任意の２つの部品は、構造又は中間部品とは関係なく、所望の機能が達成されるように互いに「関連付けられている」とみなすことができる。同様に、そのように関連付けられた任意の２つの部品は、所望の機能を達成するように互いに「動作可能に接続されている」又は「動作可能に結合されている」とみなすこともできる。
【００７０】
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は、発明者により考えられる、１つ又はそれ以上の、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。
【００７１】
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。
【００７２】
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しに、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。
【００７３】
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。
なお、好ましい構成態様として、本発明を次のように構成することもできる。
１．  調整可能流体充填レンズのためのアクチュエータ・アセンブリであって、
流体レンズ・モジュールと、
前記流体レンズ・モジュールを取り囲むクランプと、
前記クランプを囲むフレームと、
前記クランプの端部に接続されたアクチュエータと、
を含み、
前記アクチュエータは、前記フレームの外側からアクセス可能であり、
前記アクチュエータは、前記フレームに対する前記アクチュエータの移動により前記クランプが圧縮されるように構成され、
前記クランプは、前記クランプが圧縮されたときに前記流体レンズ・モジュールの光学屈折力を調整するように構成されることを特徴とするアクチュエータ・アセンブリ。
２．  前記流体レンズ・モジュール内に配置された膜をさらに含み、
前記クランプは、前記膜を変形させることによって、前記流体レンズ・モジュールの前記光学屈折力を調整するように構成されることを特徴とする、上記１に記載のアクチュエータ・アセンブリ。
３．  前記クランプは、
第１の端部と、
第２の端部と、
前記第１の端部と前記第２の端部との間の相対的移動を可能にするように構成された、前記第１の端部と前記第２の端部との間の間隙と、
を含むことを特徴とする、上記１に記載のアクチュエータ・アセンブリ。
４．  前記クランプは、前記第１の端部と前記第２の端部とを接続するヒンジを含むことを特徴とする、上記１に記載のアクチュエータ・アセンブリ。
５．  前記ヒンジは、前記第１の端部と前記第２の端部との間の相対的移動に対して復元力をもたらすように構成されることを特徴とする、上記４に記載のアクチュエータ・アセンブリ。
６．  前記膜は、第１の所定の光学屈折力に対応する第１の所定の構成と、第２の所定の光学屈折力に対応する第２の所定の構成との間で変形するように構成されることを特徴とする、上記１に記載のアクチュエータ。
７．  調整可能流体充填レンズのためのアクチュエータ・アセンブリであって、
前記調整可能流体レンズに流体接続された中空中央部を有するテンプル部品と、
前記中空中央部内に配置された流体と、
前記テンプル部品に摺動可能に取り付けられた磁気スライダと、
前記中空中央部内に摺動可能に配置され、かつ、前記磁気スライダと磁気的に結合された磁気要素と、
を含み、
前記磁気要素は、前記テンプル部品に対する前記磁気要素の移動が、前記調整可能流体充填レンズの流体量を増加又は低減させることにより、前記流体充填レンズの光学屈折力を変化させるように構成されることを特徴とするアクチュエータ・アセンブリ。
８．  前記磁気要素は、前記磁気要素の第１の方向への移動が、前記流体を前記流体充填レンズ内に押し込み、前記磁気要素の第２の方向への移動が、前記流体が前記流体充填レンズから引き出すように構成されることを特徴とする、上記７に記載なアクチュエータ・アセンブリ。
９．  前記磁気要素は強磁性流体であることを特徴とする、上記７に記載のアクチュエータ・アセンブリ。
１０．  前記磁気要素は、前記磁気要素と前記テンプル部品との間に流体シールを生成するように構成されることを特徴とする、上記７に記載のアクチュエータ・アセンブリ。
１１．  前記テンプル部品は、前記中空中央部を完全に囲み、シールするように構成されることを特徴とする、上記７に記載のアクチュエータ。
１２．  調整可能流体充填レンズのためのアクチュエータ・アセンブリであって、
流体レンズ・モジュールと、
前記流体レンズ・モジュールに流体接続された中空中央部を有するテンプル部品と、
前記テンプル部品に回転可能に取り付けられたアクチュエータと、
前記中空中央部内に配置され、前記アクチュエータに結合された基部と、
前記基部に接続された第１の端部を含むケーブルと、
前記中空中央部内に摺動可能に配置され、前記ケーブルの第２の端部に接続されたプランジャと、
を含み、
前記アクチュエータは、第１の方向への前記テンプル部品に対する前記アクチュエータの回転により、前記ケーブルが前記基部の周りに巻き付き、前記プランジャを第１の方向に引き込むように構成され、
前記流体レンズ・モジュールは、前記プランジャの移動が、前記流体レンズ・モジュールの光学屈折力を変化させるように構成されることを特徴とするアクチュエータ・アセンブリ。
１３．  前記テンプル部品内に配置され、前記プランジャに取り付けられたばねをさらに含み、
前記アクチュエータは、第２の方向への前記テンプル部品に対する前記アクチュエータの回転により、前記ケーブルが前記基部の周りから巻き戻るように構成され、
前記ばねは、前記ケーブルが前記基部の周りから巻き戻されたときに、前記プランジャを所定の位置に戻すように構成されることを特徴とする、上記１２に記載のアクチュエータ・アセンブリ。
１４．  前記アクチュエータは、前記基部に磁気的に結合されるように構成されることを特徴とする、上記１２に記載のアクチュエータ。
１５．  調整可能流体充填レンズのためのアクチュエータ・アセンブリであって、
流体レンズ・モジュールと、
前記流体レンズ・モジュールに流体接続された中空中央部を含むハウジングと、
前記ハウジングに回転可能に取り付けられたアクチュエータと、
前記中空中央部内に配置され、かつ、前記アクチュエータに磁気的に結合されたプランジャと、
を含み、
前記プランジャは、前記ハウジンのねじ付き内面と係合し、前記ハウジング内での軸方向運動を可能にするように構成されたねじ付き外面を含み、
前記アクチュエータは、前記ハウジングに対する前記アクチュエータの回転により、前記プランジャが磁力を介して前記ハウジングに対して回転し、前記ハウジング内で軸方向に前進するように構成され、
前記流体レンズ・モジュールは、前記プランジャの移動が、前記流体レンズ・モジュールの光学屈折力を変化させるように構成されることを特徴とするアクチュエータ・アセンブリ。
１６．  前記流体レンズ・モジュールに流体接続された変形可能リザーバをさらに含み、
前記流体レンズ・モジュールは、前記プランジャの移動が前記リザーバを変形させて、前記流体レンズ・モジュールの前記光学屈折力を変化させるように構成されることを特徴とする、上記１５に記載のアクチュエータ・アセンブリ。
１７．  調整可能流体充填レンズのためのアクチュエータ・アセンブリであって、
流体レンズ・モジュールと、
屈曲部を内部に有する中空中央部を含むテンプル部品と、
前記中空中央部内に配置され、かつ、前記流体レンズ・モジュールに流体接続されたリザーバと、
前記中空中央部内に配置された可撓性プッシャと、
を含み、
前記可撓性プッシャは前記屈曲部で撓み、前記リザーバを圧縮するように構成され、
前記リザーバは、前記リザーバの圧縮が前記流体充填レンズの光学屈折力を変化させるように構成されることを特徴とする、アクチュエータ・アセンブリ。
１８．  前記屈曲部は、ユーザの耳の部分の周りに前記テンプル部品の遠位部分を輪郭付けるように構成されることを特徴とする、上記１７に記載のアクチュエータ・アセンブリ。
１９．  調整可能流体充填レンズのためのアクチュエータ・アセンブリであって、
中空中央部を含むテンプル部品と、
前記中空中央部内に配置されたリザーバと、
前記テンプル部品に回転可能に取り付けられたホイールと、
を含み、
前記ホイールの軸方向面は、前記ホイールが前記テンプル部品に対して回転されたときに前記リザーバを変形させるように構成された突出部を含み、
前記リザーバは、前記リザーバの変形が前記流体充填レンズの光学屈折力を変化させるように構成されることを特徴とする、アクチュエータ・アセンブリ。
２０．  前記ホイールは、前記テンプル部品の遠位端に配置されることを特徴とする、上記１９に記載のアクチュエータ・アセンブリ。
２１．  前記リザーバと前記ホイールとの間に配置された圧縮ディスクをさらに含み、
前記ホイールは、前記ホイールが回転されたときに、前記突出部が前記圧縮ディスクを前記リザーバに押し付けて、前記リザーバを変形させるように構成されることを特徴とする、上記１９に記載のアクチュエータ・アセンブリ。
２２．  調整可能流体充填レンズのためのアクチュエータ・アセンブリであって、
流体レンズ・モジュールと、
中空中央部を有するテンプル部品と、
前記流体レンズ・モジュールに流体接続されたリザーバと、
前記中空中央部内に摺動可能に配置されたプッシャと、
を含み、
前記プッシャは、前記テンプル部品に対して軸方向に移動して前記リザーバを変形させ、前記流体レンズ・モジュールの光学屈折力を調整するように構成され、
前記リザーバは、前記プッシャが前記リザーバに対して移動されたときに前記プッシャを包み込むように構成されることを特徴とする、アクチュエータ・アセンブリ。
２３．  前記テンプル部品の前記中空中央部及び前記プッシャは実質的に円筒形であることを特徴とする、上記２２に記載のアクチュエータ・アセンブリ。
２４．  前記プッシャは前記リザーバの部分に固定され、前記プッシャに固定された前記リザーバの前記部分は、前記プッシャが前記リザーバから離れるように移動されたときに、前記プッシャと共に移動するように構成されることを特徴とする、上記２２に記載のアクチュエータ・アセンブリ。
２５．  調整可能流体充填レンズのためのアクチュエータ・アセンブリであって、
流体レンズ・モジュールと、
中空中央部を有するテンプル部品と、
前記流体レンズ・モジュールに流体接続されたリザーバと、
前記リザーバに隣接する膨張可能バルーンと、
前記バルーンに接続され、かつ、前記バルーンの膨張を可能にするように構成されたポンプと、
前記バルーンに接続され、かつ、前記バルーンの収縮を可能にするように構成された圧力逃がし弁と、
を含み、
前記バルーンは、前記バルーンの膨張又は収縮が前記リザーバを変形させるように構成され、
前記リザーバは、前記リザーバの変形が前記流体レンズの光学屈折力を変化させるように構成されることを特徴とする、アクチュエータ・アセンブリ。
２６．  調整可能流体充填レンズのためのアクチュエータ・アセンブリであって、
流体レンズ・モジュールと、
中空中央部を有するテンプル部品と、
前記中空中央部内に配置され、かつ、前記流体レンズ・モジュールに流体接続されたリザーバと、
前記中空中央部内に配置され、かつ、空気を導入して前記リザーバの変形を可能にするように構成されたダックビル弁と、
前記中空中央部に接続され、かつ、前記中空中央部内の加圧空気を除去して前記リザーバの変形を可能にするように構成された圧力逃がし弁と、
を含み、
前記リザーバは、前記リザーバの変形が前記流体レンズの光学屈折力を変化させるように構成されることを特徴とする、アクチュエータ・アセンブリ。
２７．  調整可能流体充填レンズであって、
流体チャンバと、
前記流体チャンバを取り囲むフレームと、
前記フレーム内に配置され、かつ、前記流体チャンバに流体接続された隔壁と、
を含み、
前記隔壁は、針によって穿孔可能であり、前記針を引き抜いた後に前記流体チャンバを自動的にシールすると共に、流体シールするように構成されることを特徴とする、調整可能流体充填レンズ。
２８．  前記フレームの前記第１の隔壁とは反対側の端部に配置された第２の隔壁をさらに含むことを特徴とする、上記２７に記載の調整可能流体充填レンズ。
２９．  前記隔壁は前記フレームの外面と同一平面上にあることを特徴とする、上記２７に記載の調整可能流体充填レンズ。
３０．  調整可能流体充填レンズ・モジュールであって、
流体を含有する流体チャンバと、
前記流体を加熱するように構成された熱要素と、
を含み、
前記流体が加熱されると、前記流体が膨張して前記流体チャンバの形状を変形させ、前記流体レンズ・モジュールの光学屈折力を変化させることを特徴とする、流体レンズ・モジュール。
３１．  硬質レンズと、
前記流体チャンバを形成するように、前記硬質レンズに接続された膜と、
をさらに含み、
前記熱要素は前記膜上に配置されることを特徴とする、上記３０に記載の流体レンズ・モジュール。
３２．  前記熱要素は、前記膜の上に格子形状に配置されたワイヤであることを特徴とする、上記３１に記載の流体レンズ・モジュール。
３３．  前記ワイヤは、電流を通すことによって加熱されるように構成されることを特徴とする、上記３２に記載の流体レンズ・モジュール。
３４．  前記膜は、加熱された後、その形状を保持するように構成されることを特徴とする上記３１に記載の流体レンズ・モジュール。
【符号の説明】
【００７４】
１０、７６：眼鏡アセンブリ
１２、２２０：フレーム
１４、６６、７８、２１８：流体レンズ・モジュール
１６、８２：アクチュエータ
１８：接続アーム
２０、６４、６５、８６、１２８、１４４、１６４、１８６、２００：テンプル部品
２６：クランプ
２８：第１の部分
３０：第２の部分
３２：ヒンジ
３４：第１の端部
３６：第２の端部
３８：間隙
４０：第１の楔形端部
４２：第２の楔形端部
４４、２３８：膜
４６、２３５：第１の硬質レンズ
４７：シール
４８、２３７：第２の硬質レンズ
５０：レンズ・チャンバ
５２：第１の流体
５４：第２の流体
５６：第１の硬質レンズの前面
５８：第１の硬質レンズの後面
６０、６１：磁気アクチュエータ・アセンブリ
６２、６３：磁気スライダ
６８、６９、１３０、１４６、１６６、２０２：中空中央部
７０、７１、８９、１２０、１７０、２１５、２４０：流体
７２、７３：磁気要素
７５：プッシャ・アーム
７７：アパーチャ
８０、１０４：磁気アクチュエータ・アセンブリ
８２、１０６：アクチュエータ
８４、１０８：ハウジング
８８、１１４：プランジャ
９０：ケーブル
９２、９４、１５７：ばね
９６：基部
９８、１００、１１６、１１８：磁石
１０２：段部
１１０：ねじ付き内面
１１２：ねじ付き外面
１２２：ピン
１２４、１４２、１６２、１７８、１９８：作動システム
１２６：スライダ
１３２、１５０、１６８、１８８、２０４、２３０：リザーバ
１３６：屈曲部
１３７：プレート
１３８、１７２：プッシャ
１４０、１６０、１７６、１９６、２１６：管
１４８：ホイール・アセンブリ
１５４：ホイール
１５６：圧縮ディスク
１５８：突出部
１８０、１８２：ボタン
１９０：バルーン
１９２：ポンプ
１９４、２１１：圧力逃がし弁
２０８：第２のダックビル弁
２１０：第１のダックビル弁
２１２：ピストン
２１４：空気
２２２、２４４：流体チャンバ
２２４、２２６：隔壁
２２８：針
２３２：管材
２３４：熱流体レンズ・モジュール
２３６：熱要素
２４２：ワイヤ
【図１】
0005940553.tif 000002
【図２】
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【図３】
0005940553.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
0005940553.tif 000007
【図７】
0005940553.tif 000008
【図８】
0005940553.tif 000009
【図９】
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【図１０】
0005940553.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
0005940553.tif 000013
【図１３】
0005940553.tif 000014
【図１４】
0005940553.tif 000015
【図１５】
0005940553.tif 000016
【図１６】
0005940553.tif 000017
【図１７】
0005940553.tif 000018
【図１８】
0005940553.tif 000019
【図１９】
0005940553.tif 000020
【図２０】
0005940553.tif 000021
【図２１】
0005940553.tif 000022
【図２２】
0005940553.tif 000023
【図２３】
0005940553.tif 000024
【図２４】
0005940553.tif 000025
【図２５】
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