(57)【要約】【課題】  煩わしいメガネのデザインなしにレンズを広範囲の度数に調整できるようにし、様々な視覚の問題に対処する可変レンズのバルブ装置を提供する。【解決手段】  可変レンズのバルブ装置は、リザーバからの液体を受け取る入口と、レンズキャビティに液体を通す出口と、及び、バルブ部材を備えている。バルブ部材は、入口と出口との間の液体の流通のための通路、及び、通路を閉じるためのバルブを備えている。バルブは、回転軸回りにバルブ部材を回転させることによって作動する。通路は、バルブ部材に沿って軸方向に伸びている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リザーバから液体を受け取る入口と、
レンズキャビティに液体を通す出口と、
バルブ部材と、を備え、
前記バルブ部材は、入口と出口との間の液体の流通のための通路、及び、前記通路を閉じるためのバルブを備え、
前記バルブは、回転軸回りに前記バルブ部材を回転させることによって作動し、
前記通路は、前記バルブ部材に沿って軸方向に伸びていることを特徴とする可変レンズのバルブ装置。
【請求項２】
前記バルブ部材が、バルブの入口側のポイントでリザーバから切り離すように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のバルブ装置。
【請求項３】
前記バルブ部材が、リザーバ上の補助のソケット又はプラグとの解除可能な摩擦嵌合のためのプラグ又はソケットを有することを特徴とする請求項２に記載のバルブ装置。
【請求項４】
前記通路の入口及び／又は通路の一部が、その軸方向にバルブ部材に沿った穴からなることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のバルブ装置。
【請求項５】
前記バルブ部材が、円筒バルブチャンバー内に取り付けられた円筒バルブ部材であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のバルブ装置。
【請求項６】
前記出口が、前記バルブチャンバー内にあることを特徴とする請求項５に記載のバルブ装置。
【請求項７】
前記バルブチャンバーが、レンズ構造と一体的に形成されていることを特徴とする請求項５又は６に記載のバルブ装置。
【請求項８】
前記円筒バルブチャンバーが、断面部、バルブ密封部、及び、前記通路の一部を形成して前記入口と前記円筒の断面部との間の液体流通を行うため穴を備え、前記断面部とバルブ密封部は、バルブチャンバー内に配置された前記円筒の端部にあることを特徴とする請求項５から７のいずれかに記載のバルブ装置。
【請求項９】
前記出口が、前記バルブチャンバーの端面に形成され、前記バルブ部材が開状態の時に、前記断面部に隣接するように、前記バルブ部材の回転の中心からずれて配置され、前記バルブ部材が閉状態まで回転する時、前記バルブ密封部によって覆われていることを特徴とする請求項８に記載のバルブ装置。
【請求項１０】
前記バルブ部材の全回転を防止し、確実にバルブを開状態及び／又は閉状態にするための停止部を備えたことを特徴とする請求項１から９に記載のバルブ装置。
【請求項１１】
前記バルブ部材に回転力を加えるためのグリップ又はレバーを備えたことを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載のバルブ装置。
【請求項１２】
前記グリップ又はレバーの不要な動きを防止するための係止手段を備えたことを特徴とする請求項１１に記載のバルブ装置。
【請求項１３】
液体を収容するためのリザーバを備え、前記リザーバが前記入口に接続されることを特徴とする請求項１から１２のいずれかに記載のバルブ装置。
【請求項１４】
前記リザーバが、リザーバ内の液体の量を調節するためのダイアルを備えたことを特徴とする請求項１３に記載のバルブ装置。
【請求項１５】
前記ダイアルの過剰回転を防止するための停止装置を備えたことを特徴とする請求項１４に記載のバルブ装置。
【請求項１６】
前記バルブ部材とダイアルが、同じ軸回り又は平行な軸回りに回転することを特徴とする請求項１５に記載のバルブ装置。
【請求項１７】
前記リザーバがバレルを備え、前記ダイアルがネジによってバレルに結合されて調節機構をなしていることを特徴とする請求項１４又は１５に記載のバルブ装置。
【請求項１８】
前記出口に接続された第２のリザーバ、及び、第２のリザーバの容量を調節するための第２の調節装置を備え、該第２の調節装置によってバルブが閉じた時のレンズの調節が可能となることを特徴とする請求項１から１７のいずれかに記載のバルブ装置。
【請求項１９】
前記バルブ装置が第１のリザーバを備え、前記第２のリザーバが第１のリザーバよりも小さいことを特徴とする請求項１８に記載のバルブ装置。
【請求項２０】
前記第２の調節装置が、前記第２のリザーバ内にピストンを備え、前記第２のリザーバの容量を変更するために前記ピストンが、第２のリザーバに対して移動可能であることを特徴とする請求項１８又は１９に記載のバルブ装置。
【請求項２１】
添付の図面の図１から８を参照して本明細書に実質的に記載したバルブ装置。
【請求項２２】
本明細書に実質的に記載した第２の調節装置を備えたバルブ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可変焦点レンズのバルブ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
可変焦点レンズは、例えば、国際公開公報ＷＯ９６／３８７４４及び国際公開公報ＷＯ９９／４７９４８に開示されているように公知である。それらは通常、液体が満たされたチャンバーからなり、その少なくとも一方の面が透明な可撓膜、例えば、マイラー膜（Mylar membrane）によって形成されている。液体がチャンバーに入れられたり、抜かれたりすると、可撓膜が変形して、その曲率が変化する。この曲率の変化によって、レンズの光学特性及び度数が変化する。このようにレンズの度数は、チャンバー内の液体の量を変えることによって変化する。
【０００３】
国際公開公報ＷＯ９６／３８７４４によれば、レンズ内の液体の量は、栓を通して注射器を挿入し、注射器を使って液体を入れたり、抜いたりすることによって調節される。このレンズがメガネに使われる場合、レンズ用のメガネフレームは、注射器がレンズに接続できるようになっている。この液体の連結によって、メガネとレンズは複雑になり、かさばってしまう。このように、このレンズを用いると、ある環境下ではむしろ不便であるということがわかる。さらに、注射器は正確に制御することが難しいため、レンズの調節精度は低下してしまう。
【０００４】
それらの課題のうちのいくつかに対処するために、国際公開公報ＷＯ９９／４７９４８は、注射器を用いることに対していくつかの代替手段を含む様々な構成を提案している。それらは、注射器型のピストンやレンズチャンバー内に液体を注入するためのリザーバ内のプランジャーを動かすための方法、雄ネジ付きのバレルを用いる方法、バレルの一端に装着された雌ネジ付きのキャップを用いる方法などを含んでいる。ネジ山を用いることによって、キャップを回すと、バレルとキャップに定義された液体リザーバの容量を調節することができる。また、それはレンズ内の液体チャンバーに液体を注入したり、取り出したりするのに用いることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開公報ＷＯ９６／３８７４４
【特許文献２】国際公開公報ＷＯ９９／４７９４８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、これらの代替手段はレンズの制御を容易にすることができるが、調節機構はまだ複雑であり、かさばってしまう。
大きさの問題を解決するために、縮小サイズのリザーバを用いることもできるが、それは、レンズの調節範囲を限定してしまい、それによってレンズの使用を制限してしまう。レンズを広範囲の度数に調整できるようにし、様々な視覚の問題に対処するためには、大型のリザーバを用いる必要がある。
【０００７】
煩わしいメガネのデザインなしにこの機能を提供するため、国際公開公報９９／４７９４８では、リザーバを密封して接続を解除する機構が開示されている。それによって、所望の調節が行われた後、大型のリザーバがレンズから切り離されることになる。１つの実施例では、ねじ山を使って、リザーバを密封するパイプを圧縮した後に、パイプを切断してリザーバを切り離すことができるようにしている。別の実施例では、パイプを圧縮する装置は、パイプを押し上げるボタンとなる。ボタンは、切刃を含み、ボタンが押し上がってパイプを押圧して密封すると、切刃はパイプを押圧して切断する。しかしながら、これらの機構は大型の液体リザーバを切り離し可能とするものの、それはリザーバとレンズの間での不便な接続や、リザーバを切り離すための複雑な手段をも必要とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の観点では、本発明は可変レンズのバルブ装置を提供する。その装置は、リザーバからの液体を受け取る入口、レンズの空洞に液体を通す出口、及びバルブ部材を備えている。バルブ部材は、入口と出口との間の液体を流通させる通路、及び通路を閉じるためのバルブを備えている。バルブは、回転軸方向にバルブ部材を回転させることによって作動し、通路はバルブ部材に沿って軸方向に伸びている。
【０００９】
リザーバとレンズの空洞の間の通路を含むバルブ部材を備え、バルブ部材の回転によって通路を閉じるので、小型の装置とすることができる。従来のバルブ型とは対照的に、液体の通路は軸方向に沿ってバルブ部材を通るので、バルブの入口又は出口は簡単に接続でき、空洞又はリザーバの流通経路となる。後述するように、可変レンズとともに用いる場合、リザーバは悪影響なくレンズに対して回転可能である。よって、回転継手を必要とせずに、回転するバルブ部材の上に出口は設けられる。このタイプのバルブは、一つの可動部品のみを必要とし、容易に製造、組み立てることができる。介在する液体流通経路を必要とせずに、リザーバとレンズの間は、バルブ部材を使って接続される。製造をさらに容易にするためには、入口及び／又は通路の一部が、軸方向にバルブ部材に沿った穴で形成される。
【００１０】
バルブ部材はバルブチャンバー内に取り付けられ、バルブ部材とバルブチャンバーは略円筒形状であることが好ましい。円筒形状のバルブチャンバー内に取り付けられた円筒形状のバルブ部材は、利便性の高い回転バルブ構造を提供する。バルブチャンバーは出口を含んでもよい。さらには、バルブチャンバーはレンズ構造と一体的に、すなわち、レンズ構造の一部として形成されることが好ましい。バルブチャンバーは、レンズの外壁上に（円形レンズの場合はレンズの外輪上に）形成される。これによって、組み立て工程において、バルブチャンバーとレンズ構造の間の接続は必要なくなる。
【００１１】
バルブ装置の小型構成によって、リザーバが取り外された後に残る部品を小さくすることができる。このバルブ装置をメガネに用いると、従来技術のバルブ装置を用いたメガネよりも軽くなり、取り扱いも容易になる。
【００１２】
レンズからリザーバを分離するために、バルブ部材は切断することができる。しかしながら、バルブ装置は、バルブ部材とリザーバの間の解除可能な接続を含むことが好ましい。一つの実施例において、これは、例えば円筒凹部との接続のための円筒突出部のような、ソケット内のプラグの摩擦嵌合の形をとる。したがって、ソケットはメガネフレームにおける凹部として形成される。プラグとソケットの構成は、ソケット内のプラグの回転を防止するためのキー溝構成を備えている。このように、円筒プラグはソケット内の切欠との係合のため突起を含む。あるいは、非円形断面のプラグとソケットを使うこともできる。
【００１３】
別の実施例では、バルブ部材は、バルブと入口との間のポイントで切断することによって、リザーバを切り離すように構成されている。これにより、付加的な切断用の工具や器具が必要なくなる。
【００１４】
バルブ部材の切断を容易にするために、バルブ部材はバルブと入口との間の切断点を含んでいる。そのような切断点は、厚さ又は強度が小さくなる材質の領域である。好ましい実施例では、切断点は切れ目や切欠のような応力濃縮部（stress concentrator）を備えている。切断点は、バルブ部材の切断を容易にし、切断を必要な位置で確実に発生させる。
【００１５】
切断点は、バルブ部材が曲げモーメントを受けるときに、バルブ部材の材質の欠損が起こるように構成されることが好ましい。好ましい実施例では、それは回転軸に垂直な軸回りに働くモーメントである。
【００１６】
あるいは、切断点は、バルブが閉じるときに回転軸の回りに生じるモーメント、すなわち、回転軸の回りのねじれがバルブ部材を切断するように構成されている。それによって、ユーザーはバルブを閉じることができ、簡単なねじり動作で、バルブ部材を切断して入口とリザーバを遮断することができる。バルブ部材を切断するための回転がバルブを閉じるため、この構成によって、切断前にバルブを確実に閉じることができる。このため、リザーバとバルブ開口部との予定外の遮断を防止することができるとともに、遮断するときに可変レンズを確実に恒久的に所望の強度に調節することができる。この構成によって、バルブ部材は、バルブが閉じるときにバルブチャンバー上の停止部と係合することが好ましい。このように、連続のねじり動作によるバルブ部材の回転せん断応力が、切断点での欠損の原因となる。
【００１７】
別の代替手段では、バルブ部材は回転軸に沿った引張応力のもとで機能しなくなるように構成される。
好ましい実施例では、バルブ部材は円筒を貫通する穴を含んでいる。この穴は、通路の一部を形成し、入口と円筒の一端の断面部との間で液体の流通を可能にする。バルブ密封部は、円筒の同じ端部にある。出口は円筒バルブチャンバーの端面に形成され、バルブ部材が開放状態のときに断面に隣接するように、バルブ部材の回転の中心からずれて配置される。それにより、穴と断面部によって形成される通路に沿った入口と出口との間で液体の流通を可能とする。バルブ部材が閉じた状態まで回転すると、密封部は出口を覆うことによって入口と出口との間での液体の流通を防止する。
【００１８】
この構成によって、バルブ部材を円弧のように回転させることによって、バルブが開閉する。密封部と断面部の相対位置決め方式によって、異なる回転の割合によってバルブは開状態になったり閉状態になったりする。便利な構成では、円筒の半ば付近に伸びている密封部、及び、バルブチャンバーの面の中心からずれている出口が使用される。このように密封部は、バルブ部材の回転の最初の１８０度の間に、出口を覆って閉じる。出口は、バルブ部材の回転の２回目の１８０度で断面部に隣接する。
【００１９】
バルブ部材の全回転を防止し、確実にバルブを開状態及び／又は閉状態にするために、停止部が設けられていることが好ましい。停止部は、バルブ部材の断面部の端部と係合するバルブチャンバー上の突起である。
【００２０】
バルブ部材に回転力を加えるために、グリップ又はレバーなどが設けられる。これは、回転軸から半径方向外向きに伸びるレバーアームとすることができる。レバーを使用すると、バルブ部材に加えられる力を増幅するための機械的な利点が得られ、それによってバルブの開閉が容易になる。バルブ部材の切断によって、リザーバが切り離される場合、レバーは、バルブ部材の回転軸回りの回転、又は、回転軸に垂直な軸回りの回転によって、バルブ部材の切断を補助する。後者の場合、レバーアームは概して回転軸に垂直な軸に沿って突き出ることになる。
【００２１】
バルブ装置は、レバーの不要な動きを防止する係止手段を備えている。好ましい実施例では、装置が使用中でメガネに取り付けられている場合、メガネのサイドアームが開く際に、レバーが所定位置で固定されるように、係止手段は構成される。このように、レバーは、サイドアームと係合するための係合装置を備えている。好ましい一実施例では、レバーは、サイドアーム上で補助のキャビティ又は突設部と係合するための突設部又はキャビティを含む。突設部又はキャビティは、レバーの回転軸と平行に伸びている。別の実施例では、メガネのサイドアームと係合するためのクリップが設けられる。クリップは、レバーの両側面に沿って伸び、その回転を防止するための突設部を含む。
【００２２】
バルブ装置は、例えば、前述するように、バルブ部材を、レンズ構造の一部と一体に形成されるバルブチャンバーに取り付けることによって、レンズ構造に組み込まれる。
バルブ装置は、液体を収容するためのリザーバを含む。リザーバは入口に接続される。好ましい実施例では、リザーバは、リザーバ内の液体の量を調節するためのダイアルを備えている。ダイアルは、バルブ部材の回転軸と同じ軸、又は平行な軸に沿って回転する。この構成によって、ダイアルとバルブ装置の人間工学的及び直感的動作を実現することができる。特に好ましい実施例では、バルブ部材及び／又はダイアルは、レンズが眼の前にあるときに、こめかみ部から伸びる軸回りに回転する。リザーバは、調節機構を持つために、ネジによって結合されるダイアルとバレルを備える。バレルとバルブ部材との接続によって、リザーバは入口に接続される。この場合、レバーはバレルから伸びるように都合良く形成される。
【００２３】
リザーバは、ダイアルの過剰回転を防止するための停止装置を含む。好ましくは、停止装置は、ダイアルの回転が所定のポイントを超えた時に、溝と係合する柔軟性のある歯止めを備えている。柔軟性のある歯止めは、例えば、バレルから伸びる返しであり、それはリザーバの容量が最大レベルに達した時に、ダイアル上の溝に係合する。リザーバの周囲に複数の停止装置を設けてもよい。リザーバ上の停止装置は、ダイアルがバレルへのねじ込みが外されることを阻止することによって、システムから液体が不意に放出することを防止する。
【００２４】
好ましくは、停止部は、バルブ部材が開いた時にバルブ部材の動きを阻むために設けられる。停止部は、ダイアルが締め付けられた時にダイアルの回転力に反して作用する。この構成によって、ダイアルを締め付けることによるレンズの倍率の調節は、バルブ部材の望ましくない回転運動なしに行われる。
【００２５】
上記の議論からわかるように、本発明のバルブ装置は、リザーバが、関連した可変レンズの強度の大きな変化を生み出すための大型のリザーバである時に、特別な効果を奏する。大型のリザーバによって、少なくとも−３Ｄ〜＋２Ｄ、好ましくは、−４．５Ｄ〜＋３．５Ｄの範囲のレンズの倍率変化を生じさせることができるリザーバが示される。例えば、直径が約３５ｍｍの可変レンズにおいて、未調節状態の約２ｍｌ（２ｃｍ３）の容量のリザーバが使われる。それによって、−０．４ｍｌ〜＋０．３ｍｌの容量変化によって、レンズ倍率は−４．５Ｄ〜＋３．５Ｄの所望の変化が生み出される。このように、好ましい大型のリザーバは、容量を１．６ｍｌ〜２．３ｍｌまで調節できる。このようなリザーバは数ｃｍの長さになり、調節機構を考慮すると、それよりも大きい幅で、レンズからはみ出してしまうことがわかる。したがって、小型バルブを用いるなど、この邪魔なリザーバを取り除く手段が有用である。
【００２６】
バルブが出口を閉じて大型のリザーバが取り除かれる時は、もはやレンズを調節することはできない。本発明の効果をさらに増加させるために、本発明の第２の観点では、出口に接続された第２のリザーバ及び第２のリザーバの容量を調節するための第２の調節装置をさらに備えた前述したバルブ装置を設け、それによってバルブが閉じた時のレンズの調節が可能になる。したがって、バルブ装置は、可変レンズの２段の調節機構を形成する。
【００２７】
このように、バルブ装置では、第１のリザーバを使って第１の調節を行うことができ、その後で、第１のリザーバを切り離すことができる。その後、第２のリザーバと第２の調節装置を使ってさらに調節を行うことができる。好ましい現実的な構成では、第２のリザーバは第１のリザーバと比較して小さい。このように、第１の大きいリザーバによって、大きな範囲の最初の調節を行うことができ、第２の小さなリザーバによって、後の使用のためのさらに精密な調節を行うことができる。この更なる調節は、ユーザーの視覚における将来の変化を矯正するために、あるいは、老眼に対処するために有用である。ユーザーが老眼になった時に、眼からの視認対象物の距離に応じて、異なる矯正度合いが必要となる。
【００２８】
好ましい実施例では、第２の調節装置はリザーバ内にピストンを備えている。ピストンは、リザーバに対して移動可能で、その容量を変更できる。ピストンは、ねじ山に沿った回転によって、あるいは、その他の適切な手段によって移動できる。
【００２９】
上述した観点と好ましい特徴は、可変レンズに使用された場合に特に有効である。好ましい実施例において、本発明は、上記のバルブ装置を有する可変レンズを備えている。しかし、特に、回転接続が不要で、容易に回転可能なリザーバやその他の源から液体が流れるような、流体流動の簡単な制御が必要であるその他の応用においても、バルブ装置は効果を有することがわかる。
【００３０】
このように、別の観点では、本発明は、入口、出口、及び、入口と出口との間のバルブ部材を備え、バルブ部材は、入口と出口との間の液体の流通のための通路、及び、通路を閉じるためのバルブを備え、バルブは、回転軸回りにバルブ部材を回すことによって作動し、通路は、バルブ部材に沿って軸方向に伸びているようなバルブ装置を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】図１は、レンズに取り付けた調節と密封機構の第１の実施例の断面図である。
【図２】図２は、図１の密封装置の拡大図を示す。
【図３】図３は、図示しない調節ダイアル、レンズ、バルブチャンバーを備えた図１の機構を示す。
【図４】図４は、図３に示す部品の断面図である。
【図５】図５は、バルブ部材の詳細を示す。
【図６】図６は、レンズに取り付けた図１の機構の斜視図を示す。
【図７】図７は、レンズカバーとメンブレンを取り除いた図６と同じ図を示す。
【図８】図８は、調節ダイアルを取り除いた同じ図を示す。
【図９】図９は、本発明で使用されるタイプのレンズ構造の分解図を示す。
【図１０】図１０は、精密調節機構付きのメガネフレームに取り付けた図９のレンズ構造の断面図である。
【図１１】図１１は、図１０の調節機構付きのメガネの斜視図を示す。
【図１２】図１２は、バルブ部材からリザーバを取り外すための別の機構を使用する、調節と密封機構の第２の実施例を示す。
【図１３】図１３は、図１２のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図１４】図１４は、図１２のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図１５】図１５は、バルブ部材から取り外された図１２の機構のリザーバを示す。
【図１６】図１６は、図１２の機構のバレルの図である。
【図１７】図１７は、図１２の機構のバレルの図である。
【図１８】図１８は、図１２の機構のバレルの図である。
【図１９】図１９は、調節と密封機構の第３の実施例を含むメガネを示す斜視図と平面図である。
【図２０】図２０は、調節と密封機構の第３の実施例を含むメガネを示す斜視図と平面図である。
【図２１】図２１は、調節と密封機構の第４の実施例の特徴である、一対のメガネのサイドアーム上のクリップの拡大図である。
【図２２】図２２は、図２１のクリップの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の好ましい実施の形態を実施例によって図面に基づいてより詳細に説明する。
図１において、円形レンズ構造は、内部に中空穴２４を有する一体式延長部２２を備えたプラスチックリング２０で形成される。背面カバー６０がリング２０の背面部に取り付けられ、柔軟メンブレン４０がリングの前面に取り付けられ、前面カバー５０がレンズ構造の前面に取り付けられる。図示しない柔軟メンブレンはレンズ構造の中にあり、レンズ倍率の調節を可能にする。メンブレンの位置は図９から見ることができる。
【００３３】
外リング２０は、リング２０内に開口した穴１を含むので、レンズのキャビティ内を液体が通ることができる。液体はレンズに対して出入りでき、ネジ付きバレル３の雄ネジと係合する雌ねじに嵌合するカップ型ダイアル２によってレンズの強度を調節できる。ダイアル２とバレル３はともに液体のためのリザーバ４を形成する。ダイアル２とバレル３間は密封され、液体がネジ部から漏れるのを防止する。バレル３は、一端でリザーバ４内に開口して他端で密封装置６に結合する穴５を含む。バレル３に対してダイアル２を回すことによって、リザーバ４の容量を調節できる。その場合、穴５に沿って液体が流動し、レンズのキャビティ内を液体が出入りする。
【００３４】
密封装置６は、バルブチャンバー８内に位置するバルブ部材７を備えている。バルブチャンバー８は、リング２０の一体式延長部２２と穴２４によって形成され、円筒形状である。穴１はバルブチャンバー８の第１の端部内に開口し、バルブチャンバー８から可変レンズのキャビティへの出口を形成する。
【００３５】
バルブ部材７の形状の詳細を図２に示す。図２は、バレル３とレンズカバー５０、６０を省略した、図１の密封装置６の部品の拡大図を示す。バルブ部材７は、バルブチャンバー８内で回転するように配置され、穴５に連結する穴９を含む。液体は、リザーバ４から穴５を介して穴９の入口に流通できる。液体は、穴９を介してバルブ部材７に沿って流れ、バルブ部材７の端部で穴１０を通ってバルブチャンバー８の第１の端部内に入る。バルブ部材７は略円筒形であり、バルブチャンバー８の第１の端部に嵌合するバルブの端部で、円筒は、液体が穴１０から穴１に通れるような断面部を有する。断面ではないバルブ部材７の部分は、密封部１１を形成する。断面部と密封部１１は、バルブチャンバー８内に取り付けられたときに回転バルブを形成する。
【００３６】
図１と図２は、断面部がキャビティ内の穴１に隣接している、開放位置にあるバルブ部材７を示している。バルブを閉じるためには、密封部１１が穴１に隣接するまでバルブ部材７を回転する。密封部１１が穴１を閉じると、液体はレンズキャビティに出入りできなくなる。
【００３７】
バルブ部材７は、本実施例ではバレル３と一体に形成されるレバー１２によって回転される。レバー１２は、バルブ部材７の外周と穴５の内周との接続によって、バルブ部材７に結合している。これは、摩擦嵌合、あるいは接着剤超音波溶接又はその他の適切な技術によって固定される接続である。
【００３８】
バルブチャンバー８は、バルブが開閉位置にあるときにオペレータがわかるように設けられ、所望の位置でバルブ部材を停止する（図示しない）停止部を含む。バルブが開いているとき、停止部は、ダイアルが締め付けられたときにダイアル２の回転力に抗して作用する。レバー１２は、ダイアルが緩められたときにバルブ部材７の回転を防止するために使われる。バルブ部材７が閉位置になるように回されて停止部に当たったとき、レバー１２にさらに力を加えると、オペレータはレンズからリザーバ４を取り外すことができる。
【００３９】
密封部１１の後ろの点でバルブ部材７を切断することによって、取り外しが起こる。それによって、レバー１２とバレル３とともにリザーバ４が取り外される。バルブ部材７とバレル３との接続は図３、図４に示され、バルブ部材７の詳細は図５に示される。切れ目や切欠１３は、応力濃縮部を形成し、レバー１２とリザーバ４を切り離すためのバルブ材質の欠損を開始するために設けられる。図１に示す保持リング１４は、取り外しの最中やその後に、バルブチャンバー８内に固定されるバルブ部材７のバルブ端部を保持するために設けられる。保持リング１４は、ネジ山によってバルブチャンバー８の外表面に接続され、バルブ部材７の外周回りの停止部に対して配置される内側に伸びるフランジを有する。切欠１３を通り、回転軸に垂直な軸の回りに働くモーメントは、切欠１３における高い引張応力の原因となり、バルブ部材７は切欠１３に隣接する穴９の回りで機能しなくなる。レバー１２、バレル３、ダイアル２はその後レンズから外される。穴１を閉じる密封部１１を有するバルブ部材７のバルブ端部は、保持リング１４によって位置が保たれ、保持される。
【００４０】
図３から図５に示すように、切欠１３は、バルブ部材の外周の約半分に付けた切れ目である。切欠１３に加えて、バルブ部材７は穴９の回りの可変壁厚を有する。これは（図５で配向された）頂部の厚さよりも厚いので切欠１３が形成でき、バルブ部材７の切断及びリザーバ４と関連部品の除去を容易にするために下端まわりでは薄い。穴９の可変壁厚は図１、図２、図４の断面図に示される。それには、バルブ部材７の上端部で壁が薄く、下端部で壁と切欠１３が厚い、バルブ部材７が示される。図３から図５に示す可変壁厚の特別な構成は必須ではなく、代わりにバルブ部材７の外周の欠損を進展させるためのその他の構成も可能である。例えば、切欠１３回りの壁厚を低減して、全厚の割れ目の生成を進展させることもできる。
【００４１】
図６は、レンズに取り付けた調節と密封機構を示す。レンズは、バルブチャンバー８と保持リング１４に隣接するヒンジ接続点から伸びるメガネアームを有する適切なメガネフレームに挿入される。レバー１２は、ちょうどヒンジ接続点を超えたところに位置している。ダイアル２はさらに外側にある。ユーザーはダイアル２を回すことによってレンズを容易に調節できる。この回転運動は、メガネをかけているときにはこめかみの近くにあり、メガネ装着者にとって人間工学的及び直感的であることがわかり、別の人にとっても容易で便利である。こめかみによる調節機構の位置決めは図１１に示す。図１１は、精密調節機構付きのメガネを示す。レンズが所望の倍率であるとき、レバー１２を回してバルブを閉じ、さらにレバー１２に力を加えると、切欠１３を使ってバルブ部材７を切断し、機構のリザーバ部を切り離す。図７は、図示しないレンズカバー５０、６０付きの同じ構成を示す。そこでは、レンズのキャビティに穴１が開いていることが分かる。ダイアル２の調節が穴１に液体を出入りさせる。図８は、ダイアル２を取り除いた同じ図を示す。図８ではバレル３のネジが詳細に示される。
【００４２】
図６から図８からわかるように、もしリザーバを切り離すことができなければ、レンズから突き出した大きな調節装置のため、メガネは邪魔で不格好なものになる。
バルブ装置と調節機構の組み立てを以下に示す。バルブ装置と調節機構の様々な部品のように、レンズは適切な方法で形成される。大部分の部品の便利な方法は、適切なプラスチックの射出成形法である。柔軟メンブレンはシートから切り取られる。密封部１１はバルブ部材７上に形成される。穴１への出口をうまく閉鎖するために、密封部１１は、バルブ部材７よりも弾力性のある材質からなる。切欠１３は、切削等によってバルブ部材７中に形成される。バルブ部材７は、レンズリング２０のバルブチャンバー８に挿入される。バルブ部材７まわりの（図示しない）密封部は、バルブ部材７とバルブチャンバー８の間の密封係合のために使われる。保持リング１４は、バルブチャンバー８の外表面上にネジ山が形成され、バルブ部材７の段部と係合してバルブチャンバー８内に保持される。バレル３の穴５内のバルブ部材７で、バレル３とレバー部はバルブ部材７に係止する。この結合は、前記のように、適切な方法で固定される。ダイアル２はバレルに螺合される。バレル３まわりの密封部は、密封リザーバを形成するためにダイアル２との密封係合を提供する。
【００４３】
レンズキャビティと調節機構を液体で充填することは、二つのやり方によって実行される。第１の方法ではバルブ部材が挿入される前にレンズを充填するのに対して、第２の方法ではレンズは空である。両方法において、リザーバ部が取り外される前に、レンズとそのバルブ部材７は（一度挿入されると）メガネフレーム上に固定される。レンズとバルブ部材７は保持リングの助けにより固定される。保持リングは、上記の保持リング１４でもよく、また、メガネフレーム上のネジに固定される別の保持リングでもよい。
【００４４】
方法１：
１．    バルブチャンバー８のレンズキャビティと部品をあらかじめ充填する。
２．    バルブ部材７をバルブチャンバー８内に配置し、それにより液体をバルブ開口１０を通してバルブ穴９に移す。
３．    外部液体リザーバ４を含むバレル・ダイヤル組立部をバルブ部材７に取り付けて（適切な方法で固定する）。
４．    バルブ部材穴５とバレル穴９の軸方向に調節されるダイアル２の端部のキャップの入口から、外部液体リザーバ４に針を挿入し、隙間を液体で充填する。理想的には、針の先端がバルブ部材穴９内にある液体のレベルより下になると、針は液体の流動を開始する。
５．    正メニスカスが外部リザーバ４の入口に形成されるまで、充填は継続する。
【００４５】
方法２：
１．    レンズキャビティの適切な容量、レンズキャビティとバレル３の間のポート１、バルブ部材７の穴開口１０、及び外部液体リザーバ４の端部の入口を、すべて垂直軸上に調節する。
２．    垂直軸上に沿って針を挿入し、一つの充填工程で、レンズキャビティ、バルブ部材７、及び外部リザーバ４を充填する。
３．    正メニスカスが外部リザーバ４の入口に形成されるまで、充填は継続する。
【００４６】
両方法において、従来の栓ネジ／ストッパーネジ／グラブネジ又はその他の適切な密封方法で入口は密封される。しかしこの方法は液体漏出の恐れがある。あるいは、適切に設計されたマッシュルーム型の栓によって密封は達成できる。その栓は、とげのあるシャフトでポートを密封し、入口で正メニスカスを包み込む中空内部キャビティを有するマッシュルーム型ヘッドを備えている。
【００４７】
レンズ構成の好ましい実施例は、レンズキャビティが充填されるときにレンズキャビティからの空気の排気を補助するための一つ以上の（図示しない）通気口を含む。通気口は、ポート１のそばに配置されるので、充填中ではレンズキャビティの上部にある。いったん気泡が排出されると、通気口には栓がされ密封される。栓は、付加的な密封しないしまりばめとしてもよく、又はレーザー溶接や接着剤のような適切な手段で密封することもできる。
【００４８】
図１から図８は片眼用のレンズのみを示している。同じレンズとバルブ装置が両眼に使用されるものの、もう片方の眼には鏡像が使われることが好ましい。ダイアル２とバルブ部材７の回転の方向は、レンズ構造に対して逆方向になっているためである。それは、レンズをメガネフレームに取付けたときに、ダイアル２とバルブ部材７の回転の絶対方向を同じにするためである。例えば、ダイアル２の上部を前方へ動かす回転は、ダイアル２を締め付けるために使われる。これは、メガネの片側では右手用ネジを使い、もう一方の側では左手用ネジを使う必要がある。
【００４９】
図９は、他の図の機構で使用されるタイプのレンズ構造の分解図を示す。レンズは内部に中空穴２４を有する一体式延長部２２を備えたプラスチックリング２０を備えている。それによって図１のバルブチャンバー８を形成する。背面カバー６０がリング２０の背面部に取り付けられ、柔軟メンブレン４０がリング２０の前面に取り付けられる。リング２０、背面カバー６０、柔軟メンブレン４０の間にキャビティが作られ、そこに液体が充填される。柔軟メンブレン４０を変形させるために液体がキャビティに導入され、キャビティから除去される。それによって、レンズの倍率が調節される。前面カバー５０が、保護のために柔軟メンブレン４０の上に取り付けられる。
【００５０】
図示しない実施例では、図１から８の（又は以下に示す第２から第４実施例のいずれかの）密封調節機構が、精密調節のための第２の調節機構と組み合わせて取り付けられる。精密調節機構は、バルブチャンバー８とレンズリング２０の間に取り付けられ、主リザーバ４が取り除かれた後での可変レンズの調節を可能にする。
【００５１】
適切な精密調節機構の実施例では、レンズの延長部２２の中空穴２４が、第２リザーバ及びバルブチャンバー８としての役目をするために伸びている。第２リザーバは、レンズの倍率を変えるために使われる少量の液体を含む。第２リザーバ内で動いて、第２リザーバの容量を変更してキャビティに液体を出入りさせるために、ピストン等が配置される。調節手段がピストンに接続され、調節手段の回転によってピストンが第２リザーバ内を動くようにする。調節手段は、延長部２２の回りに配置されるリングでもよく、ネジの適切な構成を使ってピストンを動かすように構成される。
【００５２】
第１から第４実施例のいずれかの調節機構と組み合わせて使用される精密調節機構の一例を図１０と図１１に示す。レンズ構造は図９に示すものと同じである。中空穴２４は、通路２６によってリング２０の内側の空間と連通する。中空穴２４は、第２リザーバとしての役目をする。それによって、通路２６を通ってキャビティに液体が出入りして、柔軟メンブレン４０の形状が変化し、よってレンズの光学特性が変化する。中空穴２４は、キャビティ内の液体の量を変えられる調節機構を収容することもできる。
【００５３】
延長部２２の反対側に、充填穴２８がリング２０を介して形成される。充填穴２８は、レンズの組み立ての後でキャビティとリザーバを充填するために使われ、その後で密封される。
【００５４】
調節機構を図１０の断面図に示す。プランジャー７８が穴２４に沿って移動し、シリンダー内のピストンとして機能する。リング２０方向へのプランジャー７８の動きが液体をキャビティ内に押し入れ、リング２０から遠ざかるプランジャー７８の動きが液体をキャビティから引き出す。キャビティ内の液体の量を変えると、柔軟メンブレン４０の曲率が変化し、よってレンズ１０の光学特性が変化する。
【００５５】
プランジャー７８は、ハンドホイール又はノブ７６と動作可能に接続する。ハンドホイール７６は回転可能に取り付けられるが、その回転軸に沿って移動することはできない。ハンドホイールの回転運動は、ねじ式接続によってプランジャー７８の並進運動に変換される。
【００５６】
図１１は、図１０の二つのレンズを使って作られたメガネ７０を示す。図１１の右側のレンズは図１０と同じ配向にあり、左側のレンズは右側のレンズの鏡像で、その光学軸のまわりを１８０度回転したものである。レンズは、ユーザーの眼の外縁から放射状の延長部２２が水平方向に伸びるように配置される。
【００５７】
フレーム７２にレンズが嵌合し、サイドアーム７４が取り付けられる。さらに、フレーム７２の両側にハンドホイール７６が取り付けられる。ハンドホイール７６のそれぞれは、レンズ１０の焦点を変化できる調節機構に接続される。右側の調節機構は図１０に示し、左側の調節機構は図１０の調節機構の鏡像であり、ネジの方向が逆になっている。このねじの逆転によって、二つのハンドホイールを同じ方向に回転させてレンズの倍率を増減できるようになっている。
【００５８】
図１０と図１１の精密調節機構は、第１から第４実施例のいずれかのより大きなリザーバ４と組み合わせるためにある適合が必要である。一実施例において、ピストン７８の中心からずれている第２のリザーバに沿って軸方向にハンドホイール７６とピストン７８を通って（図示しない）穴が伸びる。この穴は、前記のように、ハンドホイール７６においてバルブチャンバー８内に開口している。バルブ部材７はハンドホイール７６の面と当接し、ハンドホイール内の穴は、第１から第４実施例のいずれかの構成の穴１の代わりをする。主リザーバ４からレンズキャビティへの接続は穴５と穴９に沿っており、第２のリザーバへはピストンとハンドホイール７６の穴に沿う。バルブチャンバー８はハンドホイール７６に結合し、バルブが閉じたときにハンドホイール７６の端部の穴が密封されるようにバルブチャンバー８は配置される。
【００５９】
別の実施例において、バルブチャンバー８からの出口は、第２のリザーバ又は第２のリザーバに接続した導管に開口し、ピストン７８は、リザーバの反対の端部又はリザーバの側面から第２のリザーバ内に動く。バルブチャンバー８の出口からの接続は、例えば図１０に示す穴２４の上端又は下端から、第２のリザーバの側面内でおこなわれる。あるいは、図１０の右手側からバルブチャンバーが接続され、ハンドホイール７６とピストン７８は、図１０において垂直になるように９０度だけ回転する。このタイプの接続によって、ピストン７８及び／又はハンドホイール７６を通る穴が必要なくなる。
【００６０】
この構成により、ダイアル２と主リザーバ４を使ってレンズの大きな調節を実行できる。この場合、液体は精密調節機構の第２のリザーバを通って流通する。適正な大きい調節が完了すると、バルブ部材７が回されて、バルブチャンバー８を第２のリザーバに接続する穴が密封される。そして前記のように大きなリザーバ４が切り離される。第２のリザーバ内に残っている液体は、精密調節ピストン７８によってレンズ内のキャビティに出入りできる。
【００６１】
図１２から図１８は、バルブ部材７からリザーバ４を取り外すための別の機構を使用する第２の実施例を示す。調節機構のその他の特徴は、図１から図８に関して記述されたものと同じであるので、ここでは繰り返し記述しない。しかし、第１の実施例のバレル３の複数の回転と比較して、第２の実施例ではバレル３の一つの回転のネジしか使用しない。本構成は、密封部３０との組み合わせで、ダイアル２を使うレンズの調節の十分な安定性と指導を提供する。ネジが一つの回転だけであることによって、充填工程中の空気の排出がより簡単になる。さらに空気の排出を補助するために、ネジの一部を省略し、空気排出のためのネジ山なし通路が可能になる。不完全ネジを図１７に示す。しかし、必要に応じてネジの構成を使用することも可能である。
【００６２】
図１２に示すように、第２の実施例は、バルブ部材を切断するためのバルブ部材７上の切欠１３を含まない。その代わりに、リザーバ４とバルブ部材７は、摩擦嵌合継手３１によって結合される。継手３１は、バレル３から伸びるプラグ３２とバルブ部材７に形成されるソケット３３との係合によって形成される。切欠に係合する突起によってソケット３３内でプラグ３２が回転するのを防止できる。本構成の詳細は、図１３と図１４で見ることができる。ソケット３３内でプラグ３２が滑ることなしに、バレル３のまわりをダイアル２が回転できる。さらに、レンズのキャビティを密封するために（本実施例では示されない）バルブチャンバー８内でバルブ部材７を回転するときに、バレル３と一体的に形成されるレバー１２により大きな力を加えることができる。
【００６３】
レンズの倍率が問題なく調節されると、レバーを回転してバルブを閉じ、切欠１３でバルブ部材７を切断する工程に代わって、単純な引っ張り動作でリザーバ４を取り除く。これによって、効果的にリザーバ４を外したり、新しいリザーバ４を使用したりできる。
【００６４】
図１５は、バルブ部材７から取り外されたリザーバ４を示す。ソケット３３上の突起が容易に見つけられる。図１５は、第２の実施例にみられる別の特徴も示す。カップ型ダイアル２は、切欠３４をその開口端の外周に有し、バレル３は柔軟性返し３５を含む。通常の使用において、返し３５は、ダイアル２内に保持され、ダイアルの内面を押している。しかし、もしダイアル２が回されすぎると、返し３５が切欠３４内で外側に飛び跳ねる。これによってその方向にさらに回されることが防止できる。図１５は、切欠３４と結合する返し３５を示す。
【００６５】
したがって、返し３５と切欠３４は、ダイアル２の最大の移動点を設定するための停止部を形成する。ダイアル２の回転が逆の場合は、ダイアル２が通常通り調節できるように、切欠３４の反対の内側の縁によって、返し３５を元の位置に戻す。図１６から図１８は、切り離されたダイアル２付きのリザーバ４を示す。ソケット３２の付加的な詳細を示し、返し３５の構造も明らかになる。返し３５は、おおよそバレル３の外周の接線で伸びている外縁のある薄い柔軟部からなる。
【００６６】
停止機構の追加を第２の実施例に関して示すが、この特長は、同じ効果を達成するために第１の実施例のバレル３とダイアル２においても設けられている。
【００６７】
図１９と図２０の第３の実施例に、さらに付加的な特長を示す。第３の実施例では、どちらか一方のレンズに取り付けられたリザーバ４を有するメガネ８０を示す。本実施例のリザーバ４とバルブ部材７は、図１２から図１８に示すものに対応する。必要に応じて、図１から図８のリザーバ４とバルブ部材７に組み合わせて、以下に述べる付加的な特長が使われる。
【００６８】
第３の実施例は、レバー１２から突き出たスパイク８１とメガネ８０のアーム８３中の対応するキャビティ８２を有する。サイドアーム８３が開いた位置にあるとき、スパイク８１はキャビティ８２の中に位置する。これによって、レンズ倍率調節工程においてユーザーがダイアル２を回しても、レバー１２とバルブ部材７のその回転軸回りの不要な回転が防止される。これは、バルブ装置６の早過ぎる動作を防止することによって、レンズ調節手順の役に立つ。バルブが作動するようにレバー１２を回転できるようにするために、サイドアーム８３を閉じ、キャビティ８２からスパイク８１を外す。例えば図２０において、左手のリザーバ４のレバー１２は回せるが、キャビティ８２とスパイク８１とが係合しているので右手のリザーバ４のレバー１２の位置は固定される。レバー１２とアーム８３との係合を導くために、スパイク８１及び／又はキャビティ８２の側面にはテーパーが付けられている。これによって、本機構がわずかな不整合にも対処することができる。
【００６９】
図２１と図２２は、レバー１２の不要な動きを防止するために代わりの機構を利用する別の実施例を示す。図２１は、メガネのレバー１２とアーム８３の間の相互作用の詳細を示すメガネ８０の拡大図である。本実施例において、クリップ８４がサイドアーム８３上に取り付けられ、クリップ８４は、レバー１２がサイドアーム８３と合致したときにレバー１２の片側に沿って伸びている柔軟突設部８５を含む。クリップ８４は、図２２に詳細を示す。図１９と図２０に示すスパイク８１とキャビティ８２が使われる場合、レバー１２が正しく配置されないと、スパイク８１がサイドアーム８３に引っかかり、メガネが破損する原因となり、リザーバ４が時期尚早に取り外される恐れがある。クリップ８４を使うと、レバー１２が正しく配置されない場合、突設部８５が損傷せずにたわんで、サイドアーム８３に引っかかることはない。サイドアームが開くか又は閉じるかして、レバー１２は正しい位置に回転できる。クリップ８４は、サイドアーム８３の長さに沿ってスライドすることによってサイドアーム８３から外すことができる。
【００７０】
本調節機構にはレンズの様々な形態を採用することができる。例えば、図１から図８のレンズは図９のレンズとわずかに異なる。すなわち、図９で延長部２２が四角の外形である代わりに円筒形の外形であるようなバルブチャンバー８を備えることもできる。さらに、レンズは、キャビティの両側にそれぞれ一つずつのメンブレンを有することができる。レンズは、円形以外の形状でもよい。バルブ装置と関連調節機構によってもたらされる効果に影響を及ぼすことなく、どのような適切なレンズ構造も採用することができる。
【００７１】
さらに、密封調節機構のさまざまな部品の構造は変更できる。上記の実施例においてバレル３とレバー１２は一つの部品であり、バルブ部材７は別の部品である。しかし、レバー１２をバルブ部材７と一体的に形成でき、その部品をバレル３に結合できる。又は、一つの部品で３つのすべての部品を形成できる。レバー１２の代わりに、バレル３又はバルブ部材７まわりにリング又はハンドホイールを使用して、バルブを作動しリザーバ４を切り離すことができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【国際調査報告】
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